Trong kỷ nguyên 4.0, hoạt động bảo trì công nghiệp chứng kiến sự phát triển nhanh chóng của các phương pháp mới, nổi bật nhất là bảo trì tiên đoán. Bảo trì tiên đoán không chỉ đảm bảo khả năng vận hành ổn định của máy móc thiết bị, giảm tình trạng lỗi hỏng, tiết kiệm chi phí sửa chữa mà còn mang lại nhiều lợi ích khác. Trong bài viết dưới đây, chúng ta sẽ tìm hiểu về xu hướng bảo trì tiên đoán và cách thức hoạt động của hình thức bảo trì này.
Bảo trì tiên đoán là gì và sự cần thiết trong công nghiệp hiện đại
Bảo trì tiên đoán – Predictive Maintenance là gì?
Bảo trì tiên đoán (hay Bảo trì dự đoán, Bảo trì dự báo – Predictive Maintenance) là một trong nhiều hình thức bảo trì công nghiệp, chỉ việc sử dụng các công cụ và kỹ thuật thu thập dữ liệu từ máy móc, thiết bị theo thời gian thực để phân tích nhằm dự đoán thời điểm máy có thể xảy ra lỗi, từ đó lập kế hoạch bảo trì trước khi sự cố xảy ra.
Sự cần thiết của bảo trì dự đoán trong công nghiệp hiện đại
Với sự phát triển không ngừng của công nghệ cùng sự gia tăng về quy mô và mức độ phức tạp của các hệ thống công nghiệp, công tác bảo trì đã trở thành một phần quan trọng trong việc duy trì hoạt động ổn định của các thiết bị và máy móc. Tuy nhiên, phương pháp bảo trì truyền thống dựa trên kế hoạch và kiểm tra định kỳ đã không còn đáp ứng được yêu cầu của ngành công nghiệp hiện đại.
Chính vì vậy, bảo trì tiên đoán đã trở thành một xu hướng mới trong hoạt động bảo trì công nghiệp. Thay vì chờ đợi đến khi sự cố xảy ra, bảo trì tiên đoán cho phép các nhà quản lý dự đoán các vấn đề tiềm ẩn và thực hiện biện pháp sửa chữa hoặc bảo trì trước khi máy móc gặp vấn đề. Điều này giúp giảm thiểu thời gian máy chờ, tăng độ chính xác của hệ thống, đồng thời giúp doanh nghiệp chủ động hơn trong quá trình bảo trì bảo dưỡng.
Tính hiệu quả của phương pháp bảo trì tiên đoán
Các nghiên cứu và khảo sát đã chứng minh hiệu quả của bảo trì tiên đoán trong việc tăng lợi nhuận và giảm chi phí. Một nghiên cứu của McKinsey đã chỉ ra rằng bảo trì tiên đoán có thể tăng giá trị gia tăng tài sản (ROI) lên đến 10%. Ngoài ra, theo khảo sát của Deloitte, việc áp dụng bảo trì tiên đoán giúp giảm chi phí bảo trì đến 25% và tăng năng suất sản xuất lên đến 20%.
Nguyên lý hoạt động của bảo trì tiên đoán
Hệ thống bảo trì tiên đoán gồm 3 phần chính: Các cảm biến (sensors), công nghệ Internet of Things (IoT) và mô hình dữ liệu dự đoán (hỗ trợ bởi AI và Machine Learning).
Các cảm biến được trang bị và lắp đặt trên hệ thống dây chuyền, máy móc sẽ chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu theo thời gian thực. Các dữ liệu đó có thể là nhiệt độ, áp suất, tốc độ, mức độ rung, dòng điện, hoặc bất kỳ thông số nào liên quan đến hoạt động của thiết bị.
Các dữ liệu sau khi thu thập sẽ được xử lý ở hệ thống IoT để đảm bảo chúng có thể kết nối và giao tiếp với nhau (M2M: Machine to Machine). Tiếp đó, dữ liệu sẽ được đưa vào các mô hình dự đoán và hỗ trợ phân tích, xử lý bởi AI – Machine Learning để dự đoán thời điểm chính xác xảy ra hỏng hóc của thiết bị. Sau đó các cảnh báo bảo trì sẽ được đưa đến bảng điều khiển để cảnh báo cho nhà quản lý, kỹ sư bảo trì, từ đó đưa ra phương án bảo trì hợp lý.
Đọc thêm: IoT là gì? Ứng dụng của Internet vạn vật trong cuộc sống
Các kỹ thuật được sử dụng trong bảo trì tiên đoán
Ba kỹ thuật phổ biến được sử dụng trong bảo trì tiên đoán hiện nay là:
- Phân tích hồng ngoại (Infrared Analysis): Sử dụng tia hồng ngoại để phát hiện độ ma sát của các bộ phận do quá nhiệt, các vấn đề về luồng lưu thông của không khí trong thiết bị
- Phân tích độ rung (Vibration Analysis): Phân tích độ rung của máy móc thiết bị trong quá trình làm việc để phát hiện các bộ phận lỏng lẻo, sự mất cân đối trọng tâm hay sự mài mòn của trục đỡ.
- Phân tích sóng âm, siêu âm (Ultrasonic Acoustical Analysis): Tương tự như phân tích độ rung, sử dụng âm thanh, sóng siêu âm để nhận biết các mối nguy hiểm từ vết nứt, mối hàn.
Ngoài ra còn có một số phương pháp khác như: Phân tích lượng dầu, phân tích mạch động cơ,…
Ưu điểm của bảo trì dự đoán
Tiết kiệm chi phí
Bảo trì dự báo giúp tránh được những sự cố đột ngột và hư hỏng nghiêm trọng, giảm thiểu thời gian dừng máy và tiết kiệm chi phí sửa chữa. Thay vì phải thay thế toàn bộ thiết bị khi hỏng, bảo trì các bộ phận nhỏ thường xuyên sẽ tối ưu chi phí hơn cho doanh nghiệp.
Tăng hiệu suất sản xuất
Việc áp dụng bảo trì tiên đoán giúp tối ưu hóa thời gian hoạt động của máy móc và ngăn ngừa sự cố. Điều này đem lại hiệu suất làm việc cao hơn cho máy móc, giảm thiểu thời gian chết và tăng khả năng vận hành liên tục của dây chuyền sản xuất.
Gia tăng tuổi thọ thiết bị
Bằng cách theo dõi và dự đoán tình trạng của thiết bị, kỹ sư có thể lên kế hoạch bảo trì định kỳ và sửa chữa những hư hỏng nhỏ trước khi chúng trở thành vấn đề nghiêm trọng, từ đó gia tăng tuổi thọ, vòng đời hoạt động của trang thiết bị.
Tối ưu hoá hiệu suất làm việc
Bảo trì tiên đoán giúp tăng cường hiệu quả làm việc của nhân viên bảo trì. Thay vì phải dành nhiều thời gian và công sức vào việc sửa chữa sự cố, nhân viên có thể tập trung vào các công việc bảo trì dự đoán đã được lên kế hoạch trước. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển cá nhân và gia tăng năng suất làm việc của nhân viên.
Tương lai của bảo trì tiên đoán
Một báo cáo của Market Research Future dự đoán rằng thị trường bảo trì dự đoán toàn cầu sẽ đạt 6,3 tỷ USD trong hai năm tới, cho thấy tiềm năng to lớn của mô hình bảo trì này trong tương lai.
Xu hướng bảo trì tiên đoán đang ngày càng trở nên phổ biến và được áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau. Với sự phát triển của Trí tuệ nhân tạo (AI), Học máy (Machine Learning) và Dữ liệu lớn (Big Data), khả năng tiên đoán và dự báo sẽ ngày càng được cải thiện. Công nghệ Internet of Things (IoT) cũng đóng vai trò quan trọng trong việc thu thập dữ liệu và kết nối các thiết bị để cung cấp thông tin theo thời gian thực cho hệ thống bảo trì dự đoán.
Tóm lại, bảo trì tiên đoán là xu hướng không thể phủ nhận trong tương lai của ngành công nghiệp. Ứng dụng hình thức bảo trì này giúp tối ưu hóa hiệu suất, giảm chi phí và gia tăng tuổi thọ của thiết bị. Để duy trì sự cạnh tranh và nâng cao năng lực sản xuất, các doanh nghiệp cần định hình lại chiến lược bảo trì của mình và đầu tư vào bảo trì tiên đoán.
