Proaktív felügyeleti és karbantartási módszerek támogatása kiberfizikai rendszerekkel
Az ipari eszközök sokkal nagyobb és változatosabb fizikai igénybevételnek vannak kitéve, mint a mindennapi eszközeink - és használatból való kiesésük is nagyobb kárt okozhat a termelésben. Emiatt az ipari eszközök gyártói és használói egyre nagyobb hangsúlyt fektetnek arra, hogy az esetleges eszköz meghibásodásokból és azok felújításából adódó közvetlen és járulékos költségeket minimalizálni tudják. A leghatékonyabb és legkézenfekvőbb stratégia, hogy a szükséges karbantartást illetve felújítást még az előtt elvégezzük, hogy az meghibásodáshoz vezetne.
Erre a feladatra kínál megoldás a proaktív felügyelet és karbantartás. A proaktivitás alapvetően két szegmensből tevődik össze: predikció és megelőzés, de ezek szorosan összefonódnak. Az alkatrészek és alkotóelemek korábbi vizsgálatán és valós idejű megfigyelésén, illetve egy eszköz adatbázis és az eszköz felhasználási környezetének adottságai alapján igen jól becsülhető az elhasználódás időpontja, avagy a biztonságos használhatóság időtartama. Ezen adatok ismeretében pedig megelőző jellegű karbantartásokat és alkatrészcseréket lehet beütemezni.
A megfelelő pontosságú predikcióhoz azonban nagy mennyiségű adathalmazra van szükség. Az adatok, adott típusú eszközök alkatrészeinek bizonyos paramétereit írják le. Az adathalmaz feldolgozása után könnyen vizsgálható és jellemezhető az alkatrészek elhasználódása. Ezen adatok gyűjtéséhez nagy mennyiségű és diverzitású szenzorok szükségeltetnek. A mérési eredmények felhasználásához, ki kell olvasni a szenzorok tartalmát, illetve a kapott értékeket feldolgozni, elemezni kell. Ennek megoldásra szolgálnak az úgynevezett kiberfizikai rendszerek, melyek elvégzik a szenzorok kezelését illetve a kapott adatok feldolgozását és elemzését.
A MANTIS egy nemzetközi konzorcium és az Európai Unió által támogatott nagyszabású projekt, melynek fő célkitűzése egy kiberfizikai platform alapú, együttműködő, proaktív felügyeleti és karbantartási rendszer kidolgozása. Ennek a komplex rendszernek a megvalósításához szükségeltetik egy átfogó szolgáltatás-platform architektúra definiálása, új-generációs keretrendszer kidolgozása, kollaboratív felügyeleti és döntéshozatali rendszer tervezése és egy intuitív kontextus-érzékeny ember-gép interakció kialakítása – mindezek elosztott rendszerek részére.
A projekt a fenti célt olyan formában kívánja megvalósítani, hogy a proaktív karbantartási és felügyeleti módszerek egy strukturált keretrendszerbe tömörüljenek – ez maga a MANTIS – melyet az ipar számos területén alkalmazni lehetne. A rendszer komplex feladatokat lát el, hisz nem csak gyűjti és feldolgozza az adatokat, de ezek alapján előrejelzéseket és javaslatokat tesz, karbantartás során pedig a korábbi tapasztalatok és gyűjtött adatok alapján, ajánlásokat és útmutatást ad.
A dolgozat egy ilyen kiberfizikai rendszer megtervezését és megvalósítását követi végig, alkalmazva a MANTIS projekt alapvető célkitűzését és annak paradigmáit, illetve általánosságban a proaktív felügyeleti és karbantartási módszereket. A tervezési szakaszban részletesen kitérek a megfelelő hardver illetve szenzorok kiválasztására és az ezt befolyásoló mögöttes motivációkra, szempontokra. A megvalósítási szakaszban szó lesz a hardver összeállításáról, illetve érintőlegesen a felhasznált szoftverről. Végül pedig a kész a modullal végrehajtott mérések eredményeit mutatom be, majd értékelem azokat – különösen azok alkalmasságát az egyes eszközök elhasználódásának reprezentálására.
szerző
-
Frankó Attila Ernő
Villamosmérnöki szak, alapképzés
alapképzés (BA/BSc)
konzulensek
-
Dr. Varga Pál
egyetemi docens, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék -
Moldován István
óraadó, Távközlési és Médiainformatikai Tanszék
