TRS Recycling GmbH 的海爾布隆生產基地正在處理廢金屬和廢鐵。

提高產品質量與能源效率

TSR Recycling 成立于 1890 年，其總部位于北萊茵-威斯特法倫州的呂嫩，在全球總共擁有 4,100 名員工。該公司取得的成就包括每年可節省下 1200 萬噸鐵礦石、500 萬噸煤炭以及少排放 800 萬噸二氧化碳。該公司位于德國海爾布隆的生產基地負責加工黑色金屬和有色金屬。“為了進一步提升產品的產量和純度，我們必須對整套工藝流程進行深入的創新與改進，”廢鋼剪與壓力機部門的技術經理 Sebastian Bischof 表示。“在此過程中，針對生產設備的預測性分析和維護將發揮至關重要的作用。”

由于需要在盡量節約能源的同時，盡可能降低二氧化碳排放量和生產成本，TSR Recycling 最終選擇了長期液壓合作伙伴博世力士樂提供的預測性分析解決方案。“經過詳細的市場分析之后，博世力士樂的整體解決方案成為了我們的首選，”Sebastian Bischof 說道。

為數據分析做好準備

TSR 首先決定為購自 Metso 公司的兩套廢鋼剪系統做好數據分析的準備工作。必要的硬件升級和庫存服務由位于辛德爾芬根的力士樂認證卓越合作伙伴 Hydrobar 負責提供。該公司為關鍵的工藝系統部件配備了合適的傳感器，并為其安裝了帶有集成式網關的 DAQ（數據采集）盒。DAQ 盒會記錄下傳感器數據，然后由 IoT 網關對數據進行預處理，再以加密形式將其傳輸到云端。在這一過程中，系統將利用自學習算法對數據流進行驗證、解密和評估。

如果測量結果與學習到的對比數據存在明顯偏差，系統將識別此異常情況并將其報告給力士樂的監督專家團隊。專家們將在核實具體情況之后，向 TSR 方的負責人提出預測性維護建議。這樣，回收公司就有足夠的時間來計劃和準備應對措施，從而避免對其生產活動造成重大影響。盡早識別和糾正異常情況，有助于避免設備損壞或是意外停機。

廢鋼剪系統能夠對生產起到關鍵的作用。因此應利用規則和數據分析為其規避掉高昂的停機成本。

簡單直接的硬件升級：帶有博世力士樂集成式網關的 DAQ 盒，可在采集數據之后，將其安全地傳輸到云端。

利用學習過程進一步優化分析

2021 年 8 月分析業務正式啟動之前，我們曾安排了一個為期 4 周的學習過程。在此過程中，博世力士樂的分析團隊首先確定了適合廢鋼剪的模型與參數。他們不斷改進分析所用的算法，因此隨著時間的推移，預測結果變得越來越準確。

“預測性分析需要用到大量的專業知識和覆蓋廣泛的神經網絡，以便處理來自巨型匿名比較數據庫的海量數據，”博世力士樂服務銷售支持部門高級經理 Marcello Miceli 解釋道。“盡管企業幾乎無法憑一己之力打造出這樣的解決方案，但作為一項租賃服務，預測性分析對許多用戶而言還是具有很強的吸引力。”

成本透明，可迅速產生收益

根據以往經驗，Marcello Miceli 判斷將 CytroConnect PREDICT 用于大多數故障敏感型液壓應用之后，企業在第一年內就能收回成本。液壓組件故障造成的實際損失將由采購備件所花費的時間來決定。“一般來說，有效避免停機所節省下來的成本至少能夠達到每月服務費用的五倍，”力士樂專家表示。“如果每年能夠成功避免一兩次停機，那么這項技術投資在幾個月甚至幾周之內就能夠收回成本。此外，我們還應考慮到與此相關的間接成本。例如，對液壓油的清潔度進行監測有助于避免對其他部件造成損壞。”

博世力士樂的預測性維護團隊隨后評估了機器學習數據，并給出了維護建議。

針對回收業務執行預測性分析可以有效防止意外停機、減少維護工作量并延長設備的正常運行時間。此外，這些數據還有助于持續改進生產流程。

減少維護工作

對 TSR 在海爾布隆的生產基地來說，他們目前暫時無法對該系統節約成本和能源的效果做出最終評價。然而，Sebastian Bischof 已經總結出了該系統的一些優勢：“引進這套新系統之后，我們能夠及早發現多種與故障緊密相關的異常情況。例如，閥門磨損一定會對未來的生產活動造成影響。時至今日，我們的主要目標已經達成了，”技術經理說道。“預測性維護不僅能夠有效預防意外停機，還有助于我們盡量降低海爾布隆生產基地的維護成本。我們不再需要定期更換某些液壓組件，這不僅避免了因過早更換組件造成浪費，而且大大減少了維護人員的工作量。此外，這也有助于緩解技術工人短缺的狀況。同時，我們還可利用狀態信息和預測結果來提高能源效率并延長設備正常運行時間，從而達到節省資金的目的。”CytroConnect PREDICT 不僅能夠監控廢鋼剪系統中的液壓缸、泵設備和電機，還能夠監控液壓油的清潔度和油箱參數。

Sebastian Bischof 還希望利用獲取到的數據進一步提升產量。“我們可以將具體的液壓數據分配給指定類型的廢料，從而對處理工藝進行分析和調整。由于該系統能夠呈現出如此多的優勢，我們對這項投資的結果非常滿意，”Sebastian Bischof 表示。“如果事實證明，這套系統確實與我們想象中的一樣出色，我們將使用博世力士樂的預測性維護系統對旗下的生產系統執行進一步的改造。”