産業用IoT：スマートアラートとセンサーが電気モーターにどのように価値を付加するか

電気モーター：産業生活の主力製品

電気モーターには、非常に小さいものから非常に大きいものまで、あらゆるサイズがあります。通常は主電源で動作しますが、電気自動車のようにバッテリーで動作することもあります。私たち全員の家には、掃除機、冷蔵庫、冷凍庫、ガレージドア開閉装置など、多くの電気モーターがあります。そしてもちろん、多くのおもちゃには、鉄道模型の機関車のように、小型の電気モーターが搭載されています。

工場には、持ち上げる、押す、ポンピングする、吸うなど、あらゆる種類の作業に使用される多くの電気モーターも装備されています。乾燥—基本的にモーションで実行できるすべてのもの。電気モーターは、今日の産業の主力製品です。また、ほこりが多すぎたり、危険だったり、人の手が届きにくい場所でも使用されます。要するに、現代の産業生活は電気モーターなしでは存在しません。

メンテナンス、メンテナンス、メンテナンス

電気モーターは機械装置であるため、ときどき停止するのは当然です。統計によると、故障率は年間7％です。平均して、電気モーターは14年に1回停止します。悪くはないと思うかもしれませんが、100個の電気モーターを備えた工場の場合、ほぼ毎月1個のモーターが停止していることを意味します。

また、1つのモーターが停止すると、生産ライン全体が停止することを意味する場合があり、これは非常に高額になり、非常に迅速になる可能性があることに注意してください。ここで、重要な注文を処理する直前のように、モーターの故障が非常に不幸なタイミングで発生する可能性があるという現実を考慮に入れてください。

予期しないダウンタイムを減らすために、工場ではメンテナンスクルーを雇用しています。電気モーターのメンテナンスは彼らの取り組みの重要な部分ですが、費用もかかります。

メンテナンスにはいくつかのアプローチがあります：

• 予防保守。 メンテナンススケジュールは、平均的な電気モーターの稼働時間の見積もりに基づいています。安全を確保し、モーターの完全な故障を回避するために、通常、メンテナンスは早すぎます（ただし、遅すぎる場合もあります）。また、正常に機能している部品を交換することもできます。キャッチ？メンテナンスが行われた直後に新しい問題が発生しないという保証はありません。
• 「Run-to-failure」メンテナンス。 このアプローチは、マシンが動作を停止するまでメンテナンスを行うのを待ちます。故障した電気モーターをその場で修理するのは通常簡単ではないため、これは通常、完全なモーター交換につながります。
• 条件ベースのメンテナンス。 電気モーターが停止する前に、通常、ノイズ、不均衡、抗力などの不規則性が現れ始めます。状態ベースのアプローチでは、メンテナンススペシャリストがすべての電気モーターに行き、適切なツールを使用してそれを「聞き取り」ます。聴診器を持った医者。環境によっては、これは簡単な作業でも、困難で危険な作業でもかまいません。そしてもちろん、医者は一度にどこにでもいることはできません。

欠点はありますが、予防保守は「障害発生」の代替手段よりもおそらく優れており、費用効果が高くなります。ただし、特にIoTを導入する場合は、条件ベースの方が優れたオプションになる可能性があります。

条件ベースのメンテナンス：AIとIoTで強化

IoTを使用すると、工場フロアのすべての電気モーターに1つまたは複数のセンサーが装備され、モーターに関するデータを継続的に収集する制御データベースに（できればワイヤレスで）接続されます。制御データベースは、人工知能（AI）を使用してすべてのモーターの正常な動作を学習し、通常は短時間の学習の後、その正常からの逸脱が発生したときに即座にアラートを生成できます。言い換えれば、AIと組み合わせたIoTは、問題が発生するのを確認するだけでなく、問題を継続的にスキャンします。

この制御データベースはプログラムする必要がないことに注意してください。単純にデータを入力して、正常なものと例外を「自動的に」学習することができます。

例外（つまり、問題）が発生すると、即時アラートが送信されます。これにより、多くの場合、モーターの完全な障害と交換が回避されます。この種のスマートアラートにより、治療は、早すぎたり遅すぎたり、保留中の障害を完全に見逃したりする可能性のある一般的なメンテナンスではなく、問題が顕在化し始めた瞬間に一致させることができます。問題の重大度とアラートに応じて、モーターのダウンタイムを計画して、運用の中断を最小限に抑えることもできます。

最後に、この種のセンサーベースのデータ収集は、人間が達成できるものよりもはるかに正確で徹底的です。特定の電気モーターの品質がゆっくりと低下すると、深刻な問題が発生するか障害が発生するまで、人間の目や耳には検出されませんが、IoTは、長期間にわたって通常のパフォーマンスのわずかな変化にも気づきます。

IoTの真の価値：より良い意思決定をより迅速に行う

私たちは現代の世界に住んでいると思いますが、実際には、間違った決定をしたり、決定が遅すぎたりすることで、多くのリソースとお金を浪費しています。 IoTの約束は、十分なデータを収集できるようになることです。これは、既存の費用対効果の高いデータですが、キャプチャしたことはありません。そして、このデータを継続的に、そして非常に簡単に、膨大な量でキャプチャすることができます。 AIを使用すると、AIから学習して、より適切な意思決定をより迅速に行うことができます。

その後、元の質問に戻ります。 IoTはどのような価値をもたらしますか？これにより、人々はより良​​い意思決定をより迅速に行うことができます。

このブログの作成者は、QorvoのワイヤレスコネクティビティビジネスユニットのゼネラルマネージャーであるCeesLinksです。