【壓縮機(jī)網(wǎng)】因?yàn)槿狈Ω咝裕瑝嚎s空氣管網(wǎng)泄漏每年會(huì)造成數(shù)百萬(wàn)美元的損失。弗勞恩霍夫制造工程與自動(dòng)化研究所（Frauenho ferIPA）現(xiàn)在希望利用人工智能在早期階段檢測(cè)和定位泄漏。德國(guó)氣動(dòng)產(chǎn)品供應(yīng)商Mader為此提供了非常規(guī)的支持。

　　弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)作為歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究協(xié)會(huì)，專為中、小企業(yè)開(kāi)發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)品和新工藝，協(xié)助企業(yè)解決自身創(chuàng)新發(fā)展中的組織、管理問(wèn)題，是世界上最高效的技術(shù)轉(zhuǎn)移源泉之一。2018年7月壓縮空氣專家Mader從弗勞恩霍夫制造工程與自動(dòng)化研究所（FrauenhoferIPA）獲得了一份非同尋常的訂單。

　　研究人員要求建立一個(gè)模型系統(tǒng)，該模型不要求避免系統(tǒng)中的泄漏，而是可以故意造成泄漏；然而通常情況下訂單的要求都是不惜一切代價(jià)防止泄漏，因?yàn)閴嚎s空氣系統(tǒng)的大部分損耗都是由泄漏造成的，高達(dá)30％的能源尚未使用就逸出。在德國(guó)有60000套壓縮空氣系統(tǒng)，每年耗電量達(dá)16.6TWh，通過(guò)解決系統(tǒng)泄漏問(wèn)題可以節(jié)省的電量相當(dāng)于漢堡和慕尼黑兩座城市消耗電量的總和。

　　人工智能如何徹底改變泄漏檢測(cè)？

　　對(duì)于Fraunhofer IPA來(lái)說(shuō)，這足以讓他們將研究重點(diǎn)放到壓縮空氣泄漏上。研究人員希望借助Mader研發(fā)的模型系統(tǒng)對(duì)人工智能進(jìn)行訓(xùn)練，以使其能夠快速而準(zhǔn)確地檢測(cè)泄漏。來(lái)自Fraunhofer IPA的項(xiàng)目成員Christian Dierolf和Christian Schneider解釋說(shuō)：“演示器為我們數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的生產(chǎn)研究奠定了基礎(chǔ)，例如通過(guò)訓(xùn)練自學(xué)習(xí)算法。”在未來(lái)利用相應(yīng)技術(shù)不僅能確定和定位泄漏，還可以通過(guò)App顯示受影響組件的名稱和訂單號(hào)。Dierolf和Schneider相信，這能幫助負(fù)責(zé)壓縮空氣的工作人員節(jié)省很多時(shí)間，并將停機(jī)時(shí)間降至最低。

　　“但是在建立模型系統(tǒng)之前，有必要了解系統(tǒng)中的泄漏是如何發(fā)生的，為此我們建立了一個(gè)模擬自動(dòng)化生產(chǎn)的操作系統(tǒng)。針對(duì)壓制、旋轉(zhuǎn)、真空吸取和運(yùn)輸這四個(gè)工位有四種不同的可選檢測(cè)方案：所有密封件、軟管扭結(jié)、軟管漏孔和機(jī)械泄漏。”Mader項(xiàng)目?jī)?nèi)部協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)人Vasileios Balachtsis說(shuō)：“無(wú)論選擇哪種方案，測(cè)量值，即流量和壓力，都可以隨時(shí)在顯示屏上讀取到。”

　　所有測(cè)量和傳感器數(shù)據(jù)都會(huì)按照OPC UA數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)傳輸?shù)焦I(yè)4.0平臺(tái)“Virtual Fort Knox”，該平臺(tái)會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，用于進(jìn)一步的分析。Balachtsis補(bǔ)充說(shuō)：“然而這樣的項(xiàng)目中傳感器和測(cè)量設(shè)備都很少使用相同的接口和傳輸協(xié)議，這也就是我們同時(shí)使用模擬和數(shù)字傳感器以及IO-Link連接的原因。我們所面臨的特殊挑戰(zhàn)是同步傳輸?shù)乃俾?，用以確保平穩(wěn)的數(shù)據(jù)傳輸。”結(jié)果表明演示器能夠生成和提供大量用于自動(dòng)檢測(cè)壓縮空氣泄漏的數(shù)據(jù)。此外Fraunhofer IPA還將其用于以演示目的為主題的研討會(huì)中。

 

　　模型系統(tǒng)可用于現(xiàn)場(chǎng)演示

　　Vasileios Balachtsis從日常工作中發(fā)現(xiàn)在壓縮空氣方面圖文并茂的解說(shuō)是多么的重要。他表示：“當(dāng)研討會(huì)的參與者們能夠在現(xiàn)場(chǎng)看到軟管扭結(jié)甚至系統(tǒng)泄漏的直接后果時(shí)，他們將更愿意去解決泄漏問(wèn)題。”通過(guò)這種方式讓用戶認(rèn)識(shí)到檢驗(yàn)和解決泄漏的必要性。

　　如今，超聲技術(shù)仍是用來(lái)確定壓縮空氣系統(tǒng)中的泄漏位置的常規(guī)方法。Mader能源效率管理負(fù)責(zé)人Marina Griesinger解釋說(shuō)：“超聲波能使最小的泄露孔發(fā)出‘回音’。這一操作甚至可以在生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)，但需要付出很大的代價(jià)，因?yàn)楸仨氃诂F(xiàn)場(chǎng)確定出泄漏位置。盡管如此，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，還是節(jié)能環(huán)保的角度來(lái)看，用超聲波去檢測(cè)和解決泄漏的收益還是很高的。”

　　在Fraunhofer的研究人員的計(jì)劃成為現(xiàn)實(shí)之前，Griesinger和她的同事們還有很多工作要做。“泄漏應(yīng)用程序和Looxr壓縮空氣軟件已經(jīng)幫助我們大大優(yōu)化了確定泄漏位置和解決泄漏問(wèn)題的過(guò)程。我們現(xiàn)在的使命是使壓縮空氣過(guò)程盡可能節(jié)能和高效。數(shù)字化使我們不斷進(jìn)步。”Griesinger說(shuō)。

 

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