自動振動解析 - 4つの検討事項

近年、機械の稼働率や全体的な効率性に対する需要の高まりに伴い、状態監視や予知保全の適用が著しく拡大しています。ビッグデータ、スマートアルゴリズム、クラウド、ワイヤレスといった技術的進展が市場に浸透し、自動分析の可能性を広げるとともに、監視・分析プロセスを再構築する機会を生み出しています。

産業クラウド

コンディション・ベース・メンテナンス（CBM）、あるいは予知保全は、クラウドベースのシステムの中心的な役割を果たす。これらのシステムは、特定の機械やプロセス用に定義されたモデル／アルゴリズムに基づいて、データの分析と解釈を行う。システムによって検出された偏差は、メンテナンスの推奨につながる。このようなシステムにより、企業は事後保全から事前保全へと移行することができる。実際に故障が発生する前にメンテナンスを実施することができる。

予知保全

予知保全やCBM（状態に基づく保全）がクラウドベースのシステムに依存するものではないことを理解することが重要です。これらのソリューションを提供する多くの企業は、予知保全を新しい概念として売り込んでいます。しかし、実際にはそうではありません。既存の状態（振動）監視システムは、数十年にわたり産業市場で利用されてきました。 予知保全戦略は、（オンライン）状態監視システムの導入以来、適用可能でした。これらのシステムが提供するデータは、振動挙動の監視や振動傾向の把握に利用でき、予知保全にも活用可能です。さらに、自動分析をサポートするシステムが必ずしもクラウドベースであるとは限りません。

なぜ自動分析を使うのか？

企業は、専門知識の減少に苦慮している。これは、専門家が引退し、若い専門家や関連する訓練を受けた人材が不足していることが主な原因である。このような専門知識の不足は、自動解析を可能にするシステムを導入することで解決することができます。このシステムは、モデル／アルゴリズムを使って振動データを分析・解釈し、その結果、一定のメンテナンス勧告を行います。

回転機械の振動解析と解釈を自動化することで、この作業を行う現地エンジニアの数を減らすことができます。有能な振動専門家の減少に悩む企業にとって、自動化システムへの切り替えは避けられないかもしれません。

オンデマンドの専門知識

私たちの見解では、これらの開発の主な機会は、状態監視の効率と効果を改善することである。自動化されたデータ処理によって、現地の専門知識を必要としない第一線の分析が可能になれば、状況は一変する。ワイヤレスセンサーと接続されたモニタリングシステムは、インフラへの影響とモニタリングシステムの初期投資を削減することができる。データを共有することで、自動分析のアルゴリズムを改善し、遠隔サポートの機会を提供することができる。これらの技術は、状態監視システムと構造物の全体的な有効性と価値を高め、サービスモデルをオンデマンドの専門知識へと変化させる。

考察

このような新技術のチャンスにもかかわらず、適切な考慮がなされなければならない。

1.データの検証

自動解析や遠隔解析は、これらの入力によって提供される情報のみに依存するため、入力が鍵となる。従って、データ入力は以下のように検証されなければならない：

• アプリケーションに適したセンサーの選択
• センサー校正
• 信号対ノイズ比

さらに、データの正確性を検証しなければならない。提示されたデータは、予知保全の仕組みとして機能させるために適切かつ正確である必要がある。精度の低いデータはモニタリングに使用できません。データの精度を考慮すると、環境の変化、例外的なプロセス条件、ヒューマンエラーなどの（例外的な）環境影響を扱うのは非常に困難です。例えば、他の機械によって引き起こされた振動（交差振動）は、自動化システムを誤作動させる可能性があります。

2.ロジスティクスとメンテナンス

適切なデータを収集するためには、測定とデータの流れが保証されていなければならない。適切なメンテナンスとロジスティクスが実施されなければならない：

• センサーの相互配線の防止
• センサーの誤設置・誤配置の防止
• 関連データの収集間隔
• 予備センサーの有無
• センサー・バッテリーの管理と交換戦略
• 安定したセキュアで信頼性の高いネットワーク接続

3.現地の専門知識

分析や意思決定が自動化システムや遠隔地の専門家に移行するにつれ、現地のエンジニアが機械に関わることは少なくなる。その結果、分析やサポートについて外部の専門家への依存度が高まる。

4.セキュリティとプライバシー

センサーや監視ハードウェアをインターネットに接続することで、サイバーセキュリティがリスクとなり、ISO 27001のようなデータの保存および取り扱いに関する新たなガイドラインが適用されるようになります。脆弱性や規制の存在により、接続されたシステムの実装はより複雑になります。