Специалисты из Петрозаводска придумали решение для предиктивной диагностики дробильной техники
Педагоги и студенты Петрозаводского государственного университета совместно с карельским производителем горно-шахтного оборудования «Сверус» разрабатывают программно-аппаратный комплекс для ранней диагностики дробильной техники. Проект победил в конкурсе «Фонда грантов главы Республики Карелия».
В составе программно-аппаратного комплекса – компактные беспроводные датчики и автономный регистратор. Оборудование фиксирует вибрации дробилок, виброгрохотов и других промышленных установок. Далее алгоритмы ИИ выявляют признаки неисправностей до возникновения серьезной поломки.
Предупредить, а не устранять
Переход к предиктивной диагностике воплощает новую промышленную логику. Ранее доминировала реактивная позиция: сломалось – чини. Идея «отлова» зарождающихся дефектов на ранней стадии (износ подшипника, дисбаланс, ослабление креплений) ещё до того, как они приведут к серьёзной аварии, набирает все больше сторонников. При этом анализ вибраций является одним из самых чувствительных методов, позволяя «услышать» проблему на стадии, когда визуальные признаки ещё отсутствуют.
Разработчики из ПетрГУ решили задачу доступности, препятствовавшей повсеместному внедрению данных комплексов. Готовые системы предиктивной аналитики часто слишком дороги для малого и среднего бизнеса. Карельские разработчики сделали ставку на более лёгкое и бюджетное решение: компактные беспроводные датчики и автономный регистратор. Также большим плюсом является простая и быстрая установка.
Спецкоманда для спецзадач
Партнер проекта, компания «Сверус», известна как производитель виброгрохотов, конусных и щековых дробилок. До этого в России такое оборудование редко оснащалось штатными вибродатчиками, а его виброхарактеристики в типовых режимах эксплуатации были мало изучены. Команде пришлось адаптировать алгоритмы под низкочастотный диапазон колебаний, характерный для крупных машин и их подшипников. Это повысит точность диагностики именно для рассматриваемого класса техники.
По мнению экспертов рынка, совместная работа университета и промышленного предприятия является залогом практичности и востребованности будущего продукта. Хотя сама идея использования датчиков и аналитики для раннего предупреждения поломок не нова, но она заметно эволюционирует. Методы виброакустической диагностики начали развиваться ещё в середине XX века. Со временем предприятия перешли от простых приборов к автоматизированным комплексам с компьютерным анализом. Теперь студенты и эксперты шлифуют эти идеи, учитывая нюансы производственных процессов.
Мониторинг техники вчера, сегодня, завтра
Горнодобывающая отрасль уже располагает положительными примерами внедрения подобных решений. Например, компания «Спутник-Сервис» оснастила роторную дробилку с вертикальным валом, входящую в состав дробильно-сортировочного завода, системой мониторинга состояния подшипников. Датчики отслеживали вибрацию и температуру, а данные выводились на HMI-панели и в системы удалённого мониторинга на базе ПО Simple-Scada. Данная разработка также применялась для непрерывного сбора параметров нагрузки двигателей, температуры и вибрации с последующим интеллектуальным анализом для прогнозирования отказов.
В 2022 году российское НПП «ТИК», специализирующееся на системах вибродиагностики и защиты промышленного оборудования, расширило производство российских приборов для замещения импортной продукции.
Годом позже в Карелии был реализован проект «Цифровой IT-кемп 4.0», в рамках которого студенты решали задачи региональных предприятий по внедрению искусственного интеллекта, а лучшие участники получали возможность пройти производственные стажировки. В числе перспективных направлений назывались контроль состояния механизмов, прогнозирование технического обслуживания и оптимизация производственных процессов.
В 2024 году «Ростех» представил отечественный программно-аппаратный комплекс для предиктивной диагностики оборудования. Система использует собственные датчики и программное обеспечение с элементами искусственного интеллекта, определяет техническое состояние машин и прогнозирует их остаточный ресурс.
От теории к практике
Проект разработчиков из Петрозаводска, объединяющий промышленный интернет вещей, беспроводные датчики, обработку вибрационных сигналов и машинное обучение, создается под конкретные потребности российского производителя оборудования. В рамках гранта команда проведёт первые испытания прямо на площадках «Сверус». После подтверждения эффективности следующим шагом станет масштабирование решения, а также адаптация разработки под разные типы вращающегося и вибрационного оборудования: насосов, электродвигателей, редукторов, конвейеров, вентиляторов и производственных станков.
Проект особенно важен для студентов, поскольку дает им возможность практического применения знаний. Их совместные с практикующими специалистами разработки тестируются в реальных условиях. Ребята могут внести собственный вклад в обеспечение технологического лидерства российских предприятий.
