Painesuodattimien digitalisoitu valvonta

Lukuisat kemikaalinvalmistajat käyttävät painesuodatusta kiintoaineen ja nesteiden erottamiseen. Olen työskennellyt yli 25 vuotta painesuodatuksen parissa, joten olen nähnyt lukemattomia painesuodattimia toiminnassa. Vähintään 70 % näistä suodattimista ei ole toiminut toivotulla tuotantoteholla eikä tuottanut toivottua laatua. Lisäksi useimpien toimintakulut ovat olleet erittäin suuret.

Globalisaation myötä kilpailu maailmanmarkkinoilla kiristyy. Monet yritykset, jotka valmistavat suuren mittaluokan painesuodatusjärjestelmiä, ovat vähentäneet merkittävästi asiakaspalveluaan ja leikanneet huoltohenkilöstöä, joka tukee asiakkaita painesuodatusjärjestelmien käytössä. Lopputulos on, että asiakas saa kyllä käyttöönotto- ja käynnistyspalvelua hankinnan jälkeen, mutta tämän jälkeen koneen käyttö ja kunnossapito jäävät yksin asiakkaan harteille. Työmarkkinoilla kilpailu osaavista teknikoista on kovaa, joten uusien koneiden alkukoulutukseen osallistuneet koneenkäyttäjät ovat voineet siirtyä muualle jo 2–3 vuoden kuluttua. Näin painesuodattimien omistaja menettää kokeneen henkilöstön, jota tarvitaan painesuodattimien käyttämiseen optimaalisesti.

Painesuodattimien toimintaan vaikuttavat monet eri tekijät. Esimerkiksi lietteensyötön pääpumpun kuluminen voi heikentää toimintakykyä merkittävästi ajan myötä. Syöttöpumppu on kuitenkin vasta yksi monista muuttujista. Myös lietesäiliö, painevesisäiliö, ilmasäiliöt ja monet muut muuttujat voivat vaikuttaa koneen luotettavuuteen ja tuotteen laatuun. Monet painesuodattimet ovat pitkälle automatisoituja, ja ohjelmoinnin hallitseminen ja kunnossapidon järjestäminen voivat olla käyttöhenkilöstölle haastavaa.

Roxia tuntee nämä haasteet, koska sillä on yli 42 vuoden kokemus painesuodattimien valmistamisesta, myymisestä ja kunnossapidosta. Roxia on kehittänyt oman painesuodattimien digitaalisen valvontaratkaisun, joka seuraa painesuodattimien suorituskykyä ja tuottaa ennakkovaroituksia koneen toimintaan mahdollisesti vaikuttavista komponenttivioista. Roxian digitalisointipaketti voidaan lisätä Roxian painesuodattimien lisäksi mihin tahansa muihin painesuodatusjärjestelmiin, joissa on koneiden käyttämistä tukevia digitaalisia tai analogisia mittareita.

Kerron seuraavaksi, miten autoimme erästä asiakasta parantamaan kolmen painesuodattimen prosessia. Asiakas oli kaivos Pohjois-Suomessa. Myös Roxian pääkonttori on Suomessa. Kaivos käytti kolmea vertikaalista tornipainesuodatinta. Roxia lisäsi järjestelmään Roxia Malibu™ Smart Cuben, jonka avulla pystyttiin valvomaan koneita ja tunnistamaan optimointimahdollisuuksia. Roxia kytki yhden LAN-kaapelin suodattimien logiikkaohjaimeen, minkä jälkeen noista koneista voitiin valvoa yli 300 datapistettä. Tämän jälkeen Roxia valitsi koneille yhdessä laitoksen omistajien kanssa KPI:t (tärkeimmät suorituskykymittarit).

Kun valvonta aloitettiin, oletettiin, että kaikkien koneiden käyntiaste oli korkea. Todellisuudessa suodattimet olivat selvästi alikäytössä. Digitaalisen valvonnan ansiosta havaittiin, että kone 3 odotti jopa 4 tuntia päivässä apulaitteita. Lisäksi suodatuslaitoksen johtaja joutui laskemaan viikoittaisen tuotannon käsin eri järjestelmistä ja laskentataulukoista, mihin kului joka maanantai 2–3 tuntia. Älykkään valvonnan avulla kaikki laitoksella voivat nyt nähdä suodatuslaitoksen tuntikohtaisen tuotannon. Jos lisäksi koneiden 1 ja 3 odotusaikoja ja tuotantoa pystytään parantamaan koneen 2 tasolle, päiväkohtaista tuotantoa voidaan kasvattaa yli 88 000 kilogrammalla. Jos malmipitoisuudeksi oletetaan 25 % ja sinkin hinnaksi 2,78 $/kg, laitoksen vuosituotannon arvo kasvaisi tällöin yli 18 miljoonalla dollarilla.

Roxia tuottaa digitaalisen kaksosen prosessista ja laitoksesta, jotta kaikki sidosryhmät voivat tarkastella prosessia älypuhelimillaan, tableteillaan tai tietokoneillaan. Hälytyksen lauetessa Roxia Malibu lähettää sähköpostin tai tekstiviestin oikeille henkilöille, jotta ongelmiin voidaan puuttua, ennen kuin ne aiheuttavat hinnakkaita vaurioita. Prosessin etävalvonnalla Roxia havaitsi, että asiakkaalla oli ajoittain ongelmia sekä painevesijärjestelmässä että paineilmajärjestelmissä.
Yksi huolestuttava havainto oli, että molemmissa järjestelmissä oli suuria ilmanpaineen ja vedenpaineen piikkejä. Nämä piikit voivat vahingoittaa kalvoa, tiivisteitä, kangasta tai pahimmassa tapauksessa levyä. Jos levypakka vaurioituu tällaisen piikin seurauksena, korjauksen kulut voivat nousta miljoonaluokkaan ja aiheuttaa merkittävän käyttökatkon. Jos taas tiivisteet, kalvot tai kangas vahingoittuvat, niistä voi vuotaa kallista ilmaa ja tuotteen laatu voi kärsiä.

Roxia valmistaa painesuodattimia ja keraamisia kiekkosuodattimia sekä erilaisia venttiilejä ja pumppuja. Kaikkiin Roxian painesuodattimiin saa nyt vakiona Malibu-valvonnan. Useimmat asiakkaat tarvitsevat jatkuvaa valvontaa ja tukea, jotta he pystyvät säilyttämään suodattimiensa parhaan mahdollisen suorituskyvyn. Roxialla on merkittävä määrä huolto- ja tuki-insinöörejä, minkä ansiosta se pystyy tarjoamaan jatkuvaa koulutusta ja huoltosopimuksia. Oikein käytettynä ja ohjattuna painesuodatusjärjestelmä toimii tehokkaasti ja luotettavasti. Sen sijaan huonosti hallittu suodatuslaitos voi olla merkittävä kuluerä ja toiminnallinen pullonkaula. Digitalisaatiolla voi varmistaa, että arvokkaat laitteistosi toimivat parhaalla mahdollisella tavalla, ja samalla voit vähentää turhia toimintakuluja ja käyttökatkoja.

Roxian digitaaliset ratkaisut voidaan lisätä prosessivalvontaan tai mihin tahansa OEM-koneeseen, jossa on digitaaliset tai analogiset lähtöliitännät. Valvontaa voidaan laajentaa lisämittauslaitteilla. DCS- tai SCADA-järjestelmät ovat tehokas tapa ohjata prosessia. Useimmista DCS- tai SCADA-järjestelmistä kuitenkin puuttuu korkeamman tason diagnostiikka, jossa hyödynnetään koneoppimista ja tekoälyä. Mittauslaitteet ovat halventuneet, ja valvonnan avulla lähes minkä tahansa laitteen toimintaa voidaan tehostaa ja käyttökuluja pienentää. Roxia Malibu ei korvaa DCS- tai SCADA-järjestelmää vaan toimii niiden yhteydessä lisäosana, jonka tuottamat monitahoiset analyysit auttavat parantamaan prosessia ja säästämään toimintakuluissa.