
Когда слышишь про предиктивное техническое обслуживание от китайских производителей, многие сразу думают про дешёвые датчики и софт с глюками. А зря — за последние пять лет мы успели и накосячить, и вывести решения, которые в металлургии работают точнее немецких аналогов. Вот о чём редко пишут в рекламных буклетах.
Начинали с простого: ставили датчики на подшипники турбин, писали софт для расчёта RMS. Казалось, чего проще — поймал вибрацию выше порога, отправил алерт. Но на ТЭЦ под Красноярском первый же наш проект чуть не провалился: датчики, которые в лаборатории показывали идеальные графики, в цеху забивались металлической пылью. Пришлось переделывать корпуса с IP54 на IP68 — и это только начало.
Кстати, про предиктивное обслуживание часто говорят как про универсальную таблетку. На деле же в той же нефтехимии для насосов высокого давления алгоритмы пришлось тренировать полгода — брали исторические данные аварий за 10 лет, добавляли температурные коэффициенты. Без команды, которая ранее работала с акустикой в тяжёлой промышленности, мы бы не вытянули.
Сейчас смотрим на те же подшипники не только через вибрацию, но и через термографию. Особенно в прокатных станах — там, где классические частотные анализаторы пропускают микротрещины. Кстати, именно после этого кейса начали сотрудничать с ООО Аньхуэй Чжихуань технологии — их опыт в машинном зрении для металлургии оказался критичным.
В 2019-м поставили партию мониторинговых комплексов для конвейеров в Кузбассе. Расчёт был на то, что беспроводные датчики с LoRaWAN решат все проблемы связи. Ан нет — в глубоких стволах сигнал терялся даже через 50 метров. Пришлось экранировать всё, включая разъёмы, и добавлять ретрансляторы. Сейчас уже используем гибридные сети, но тот провал стоил нам трёх месяцев и пары нервных звонков от заказчика.
Именно такие кейсы заставили нас пересмотреть подход к производитель решений. Теперь перед каждым проектом отправляем инженеров на объект — пусть неделю посидят в цеху, посмотрят на условия. Как говорится, лучше потерять время на этапе тестов, чем потом перекладывать кабели под взглядом разгневанного главного механика.
Кстати, на сайте zhkjtec.ru есть отчёт по тому проекту — без прикрас, с графиками неудачных замеров. Мы сознательно его выложили, чтобы коллеги из отрасли не наступали на те же грабли.
Когда мы начинали работать с ООО Аньхуэй Чжихуань технологии, думали, что их технологии машинного зрения — это для браковки деталей на конвейере. Оказалось, их алгоритмы для анализа износа футеровки в доменных печах дают погрешность в 0.3 мм против 2 мм у ручного обмера. Сейчас адаптируем эту систему для шаровых мельниц в цветмете — там, где вибрация не всегда показывает истинный износ.
Важный момент: их команда с двадцатилетним опытом изначально фокусировалась на акустике, а не на нейросетях. Поэтому подход к обработке сигналов — более физический, меньше чёрного ящика. Для предиктивного обслуживания это ключево — когда ты можешь объяснить технологу, почему алгоритм показал остаточный ресурс 1200 часов, а не просто выдать цифру.
Сейчас экспериментируем со совмещением данных машинного зрения и вибродиагностики для прогноза остаточного ресурса подшипников качения. Предварительные результаты на прокатном стане в Липецке показывают, что точность прогноза выросла на 18% против раздельного анализа. Но пока рано говорить о масштабировании — нужно ещё полгода валидации.
На НПЗ в Омске столкнулись с тем, что исторические данные по вибрации насосов были собраны с разной частотой дискретизации — где-то 1 кГц, где-то 10 кГц. Пришлось разрабатывать интерполяционные методы, чтобы строить единые модели. Это та ситуация, когда идеальные лабораторные условия мешают — в реальности данные всегда грязные, неполные и разнородные.
Именно здесь пригодился наш прошлый опыт в энергетике — там хоть и строже с метрологией, но хотя бы стандарты единые. Пришлось фактически заново писать модуль предобработки сигналов, который теперь используем во всех проектах. Кстати, этот кейс описан на https://www.zhkjtec.ru в разделе про нефтегазовые решения — правда, без технических деталей, коммерческая тайна всё-таки.
Сейчас для химических производств добавляем анализ газов в выбросах как дополнительный параметр для предиктивных моделей. Пока сыровато, но уже видно корреляцию между составом газов и износом уплотнений реакторов.
С заводами автокомпонентов работаем недавно — года три. Там главная проблема — скорость. Линии идут так быстро, что классические системы мониторинга не успевают обрабатывать данные в реальном времени. Пришлось делать упор на edge computing — когда первичный анализ идёт прямо на контроллере, а в облако уходят уже готовые метрики.
Интересно, что для прессов холодной штамповки машинное зрение от Аньхуэй Чжихуань дало больше, чем вибродиагностика. Алгоритмы научились ловить микротрещины в матрицах по изменению отражающей способности поверхности — до того, как это начинало влиять на качество деталей.
Сейчас думаем над переносом этого подхода на роботизированные сварочные линии — там пока полагаемся в основном на термографию, но хочется более раннего прогноза. Если получится, будет прорыв — но пока всё упирается в скорость обработки видео в 4K.
До сих пор нет хорошего решения для мониторига изоляции турбогенераторов — ни вибрация, ни термография не показывают деградацию на ранних стадиях. Экспериментируем с акустической эмиссией, но пока результаты нестабильные. Возможно, нужно комбинировать с данными по частичным разрядам — но это уже совсем другая физика.
Ещё одна боль — калибровка моделей для оборудования с длительным циклом работы. Как предсказать остаточный ресурс турбины, которая работает 15 лет без остановки? Исторических данных по отказам мало, ускоренные испытания не всегда отражают реальность. Вот тут машинное обучение пока не спасает — нужны фундаментальные исследования.
В общем, работа предиктивное техническое обслуживание производитель — это не про то, чтобы поставить датчики и получать красивые отчёты. Это про годы проб и ошибок, про адаптацию к конкретному цеху и про готовность десять раз переделывать. И да — китайские решения уже давно не те, что были десять лет назад. По крайней мере, в сегменте промышленного IoT.