Naslov
Sustav za dijagnostiku i predviđanje kvarova
(SYSTEMS FOR DIAGNOSIS AND PREDICTION OF SHOOTING)

Autori
Pantalon, Luka

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Pomorski fakultet

Mjesto
Rijeka

Datum
01.10

Godina
2018

Stranica
48

Mentor
Tomas, Vinko

Ključne riječi
sustavi i postrojenja, dijagnostika kvarova, brodski sistemi, metode održavanja, samoodržavajući strojevi, autonomni brod
(systems and plants, failure diagnostics, ship systems, maintenance methods, self-maintaining machines, autonomous ship)

Sažetak
Kaže se da je brod na moru svijet za sebe. Na brodu je ugrađeno mnogo različitih postrojenja i sustava. Svako postrojenje ima svoje nedostatke, a ti nedostaci su nepoznati dok se postrojenje ne stavi u stvarni pogon. Prema izvješću IMO (Interational Maritime Organization) gotovo četvrtina pomorskih nesreća je uzrokovana kvarovima na brodskim postrojenjima. Kako bi se izbjegli kvarovi i osigurala pouzdanost, brodska postrojenja je potrebno održavati tijekom cijelog radnog vijeka. Održavanje brodskih sustava i postrojenja ima najznačajniju ulogu za osiguranje kvalitetne i dugotrajne eksploatacije svakog broda. Isto tako, vrlo je značajno da su na brodu uskladišteni svi najznačajniji rezervni dijelovi i oprema kako bi kvalificirana brodska posada, u kratkom vremenu otklonila sve nedostatke prema uputama prizvođača opreme. Održavanje brodskih postrojenja temelji se na planu održavanja koji je propisan od strane proizvođača opreme. Periodičko održavanje, koje se najčešće koristi na brodovima, nije se pokazalo kao najdjelotvornije. Mnogi neplanirani kvarovi do kojih je došlo sasvim slučajno pokazali su da je potrebno kombinirati razne modele održavanja. Modeli održavanja nisu standardizirani i razlikuju se od broda do broda. Neki brodovlasnici preferiraju preventivno održavanje a neki preferiraju vrlo sofisticirane sisteme koji se baziraju na mjerenju stanja postrojenja a to je održavanje prema stanju (Condition Based Maintance). Kako je napredak tehnologije i informatike svakim danom sve značajniji, tako i koncept samoodržavanja i samostalnog popravka ostvaruje sve preduvjete za razvoj autonomnog broda. U početku bi takav brod imao specijaliziranu posadu koja bi nadgledala rad brodskih sistema, a u konačnici bi brodovi bez posade samostalno obavljali transport robe do zadane destinacije. Održavanje se značajno promijenilo od 40-tih godina 20.-og st. do danas. Postoje četiri generacije razvoja sistema održavanja. Kod prve i druge generacije sistem (stroj) se popravljao u slučaju kvara, tj. postojali su planovi servisa. Kod treće generacije uvedeno je praćenje stanja sistema, pouzdanost i jednostavnost konstrukcije sistema i održavanje kvalitete. Kod četvrte generacije, koja je u tijeku, nastoji se postići minimalno vrijeme zastoja, te samostalno održavanje i samostalni popravak. Koncept samoodržavajućih sistema započinje devedesetih godina 20. st. u svrhu konstruiranja i izrade strojeva u kojima je povezana umjetna inteligencija sa senzorima i aktuatorima. Analiza za predviđanje kvarova (Predictive analytics) pojavila se tek prije desetak godina i to je spoj četiri različita područja: matematičke tehnike, spremanje podataka, procesiranje podataka i kreiranje podataka. Matematičke tehnike postoje i unapređuju se od osnivanja Ekonometrijskog društva 1930. godine. Kapaciteti za spremanje podataka su u uptrebi od 1977. godine kada je Oracle komercijalizirao relacijsku bazu podataka. Kapacitet za procesiranje postoji od kad je IBM komercijalizirao poslovno računalstvo s IBM 360. Kreiranje podataka počinje s modelom za licenciranje i distribuciju softvera SaaS (Software as a Service) 2011. Cilj ovog rada je pokazati kako sustavi za dijagnostiku i predviđanje kvarova, korištenjem prediktivne analize, mogu vrlo efikasno predložiti akciju održavanja, koju je potrebno provesti prije nego se desi neki ozbiljniji kvar. To se postiže analizom podataka prikupljenih iz sistema za kontrolu i nadzor, koji je ugrađen na brodu. Ovaj set podataka omogućuje 2 razotkrivanje trendova i obrazaca za predviđanje funkcionalnih nepravilnosti npr. glavnog motora. Koristeći literaturu [1] A study on predictive analytics application to ship machinery maintenance, to je najbolje prikazano na primjeru mjerenja temperature ispušnih plinova (EGT), glavnog motora. Visoka EGT ukazuje na mogući problem u komori sagorijevanja, koji može prouzročiti prekid rada glavnog motora. Jedna od statističkih metoda koja je korištena za detekciju stanja koje odstupa od normalnog je CUSUM metoda koja je pogodna za analize u realnom vremenu. Potvrđeno je da se korištenjem prediktivne metode održavanja postiže održavanje u pravo vrijeme, smanjuje se vrijeme zastoja i poboljšava ukupna efikasnost programa održavanja. Služeći se radovima MUNIN projekta [12], u radu je prikazano kako daljnji razvoj sustava za dijagnostiku i predviđanje kvarova vodi ka uvođenju autonomnih brodova u pomorski servis i to u skoroj budućnosti. Rad je podijeljen u sedam poglavlja tako da je uz ovaj uvodni dio u poglavlju 2 dat kratak prikaz brodskih sustava i postrojenja, opisan je najnoviji tip propulzije s Pod-type trasterima i tipična kontrolna soba strojarnice. Iz svega navedenog vidljivo je da su brodski sustavi veliki i vrlo složeni i da ih na brodu ima mnogo, pa je time pokazano da je uloga sustava za dijagnostiku i predviđanje kvarova, koji moraju osigurati da sve radi besprijekorno, vrlo značajna. U poglavlju 3 dana je definicija dijagnostike i svih ključnih pojmova vezanih uz dijagnostiku i opisan je način na koji se dolazi do dijagnoze kvara. U poglavlju 4 opisuju se sistemi za nadzor stanja i tehnike koje se koriste kako bi se od izmjerenih veličina došlo do dijagnoze kvara, a poseban naglasak je na nadzoru stanja dizel motora. Tu je opisan detektor uljne magle, mjerenje vibracija u svrhu dijagnostike stanja motora i spominje se mjerenje tlaka u cilindru. U dijelu koji spominje mjerenje temperature ispušnih plinova (EGT) opisuje se princip rada ventila ispušnih plinova, navode se mogući uzroci povećanja EGT i kako se uz primjenu analitičke metode može predvidjeti mogući kvar. Od ostalih brodskih sustava spominje se sustav za nadzor stanja osovinskog voda. U poglavlju 5 govori se o metodama održavanja, razlikama između korektivnog i preventivnog održavanja i prednostima održavanja prema stanju (CBM). U nastavku poglavlja riječ je o umjetnoj inteligenciji bez koje je nezamisliv daljnji razvoj sustava za dijagnostiku i predviđanje kvarova. U poglavlju 6 riječ je o samoodržavajućim strojevima kao zadnjoj fazi razvoja metoda održavanja. U poglavlju 7 opisuje se projekt MUNIN i razvoj ideje autonomnog broda.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Tehnologija prometa i transport

POVEZANOST RADA