【壓縮機網(wǎng)】因為缺乏高效性，壓縮空氣管網(wǎng)泄漏每年會(huì )造成數百萬(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）現在希望利用人工智能在早期階段檢測和定位泄漏。德國氣動(dòng)產(chǎn)品供應商Mader為此提供了非常規的支持。

　　弗勞恩霍夫協(xié)會(huì )作為歐洲最大的應用科學(xué)研究協(xié)會(huì )，專(zhuān)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)轉移源泉之一。2018年7月壓縮空氣專(zhuān)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，該模型不要求避免系統中的泄漏，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，因為壓縮空氣系統的大部分損耗都是由泄漏造成的，高達30％的能源尚未使用就逸出。在德國有60000套壓縮空氣系統，每年耗電量達16.6TWh，通過(guò)解決系統泄漏問(wèn)題可以節省的電量相當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？

　　對于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)的模型系統對人工智能進(jìn)行訓練，以使其能夠快速而準確地檢測泄漏。來(lái)自Fraunhofer IPA的項目成員Christian Dierolf和Christian Schneider解釋說(shuō)：“演示器為我們數據驅動(dòng)的生產(chǎn)研究奠定了基礎，例如通過(guò)訓練自學(xué)習算法。”在未來(lái)利用相應技術(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(chēng)和訂單號。Dierolf和Schneider相信，這能幫助負責壓縮空氣的工作人員節省很多時(shí)間，并將停機時(shí)間降至最低。

　　“但是在建立模型系統之前，有必要了解系統中的泄漏是如何發(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。針對壓制、旋轉、真空吸取和運輸這四個(gè)工位有四種不同的可選檢測方案：所有密封件、軟管扭結、軟管漏孔和機械泄漏。”Mader項目?jì)炔繀f(xié)調負責人Vasileios Balachtsis說(shuō)：“無(wú)論選擇哪種方案，測量值，即流量和壓力，都可以隨時(shí)在顯示屏上讀取到。”

　　所有測量和傳感器數據都會(huì )按照OPC UA數據交換標準自動(dòng)傳輸到工業(yè)4.0平臺“Virtual Fort Knox”，該平臺會(huì )對這些數據進(jìn)行處理，用于進(jìn)一步的分析。Balachtsis補充說(shuō)：“然而這樣的項目中傳感器和測量設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)使用模擬和數字傳感器以及IO-Link連接的原因。我們所面臨的特殊挑戰是同步傳輸的速率，用以確保平穩的數據傳輸。”結果表明演示器能夠生成和提供大量用于自動(dòng)檢測壓縮空氣泄漏的數據。此外Fraunhofer IPA還將其用于以演示目的為主題的研討會(huì )中。

 

　　模型系統可用于現場(chǎng)演示

　　Vasileios Balachtsis從日常工作中發(fā)現在壓縮空氣方面圖文并茂的解說(shuō)是多么的重要。他表示：“當研討會(huì )的參與者們能夠在現場(chǎng)看到軟管扭結甚至系統泄漏的直接后果時(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(hù)認識到檢驗和解決泄漏的必要性。

　　如今，超聲技術(shù)仍是用來(lái)確定壓縮空氣系統中的泄漏位置的常規方法。Mader能源效率管理負責人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，但需要付出很大的代價(jià)，因為必須在現場(chǎng)確定出泄漏位置。盡管如此，無(wú)論是從經(jīng)濟的角度出發(fā)，還是節能環(huán)保的角度來(lái)看，用超聲波去檢測和解決泄漏的收益還是很高的。”

　　在Fraunhofer的研究人員的計劃成為現實(shí)之前，Griesinger和她的同事們還有很多工作要做。“泄漏應用程序和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。我們現在的使命是使壓縮空氣過(guò)程盡可能節能和高效。數字化使我們不斷進(jìn)步。”Griesinger說(shuō)。

 

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