KATEDRA INFORMATYKI

Informujemy, że pracownik Instytutu Informatyki Pan Profesor dr hab. inż. Sławomir Szymaniec wraz z Profesorem dr hab. inż. Tadeuszem Glinką opracowali i opublikowali nową monografię pt. "Eksploatacja i diagnostyka maszyn elektrycznych i transformatorów". Autorzy niniejszą monografię napisali z myślą przybliżenia zagadnienia eksploatacji i diagnostyki maszyn i transformatorów studentom wydziałów elektrycznych i energetycznych politechnik oraz kadrze technicznej przemysłu i energetyki, w szczególności pracownikom wydziałów diagnostycznych, kontroli jakości i utrzymania ruchu.

 Maszyn elektrycznych, podobnie jak i transformatorów, nie można zastąpić innymi maszynami czy urządzeniami. Maszyny elektryczne obecnie wytwarzają 99% energii elektrycznej. Są najczęściej używanymi maszynami w energetyce, przemyśle, rolnictwie, transporcie, gospodarce komunalnej i gospodarstwie domowym. Maszyny elektryczne występują praktycznie na każdym kroku. Można powiedzieć, że powszechnie występują od początku elektrotechniki –1834 roku (pierwszy silnik elektryczny). Mimo długiej 180-letniej historii są w stałym intensywnym rozwoju. Współcześnie buduje się maszyny elektryczne o mocach obejmujących zakres od miliwatów do ok. 2 tysięcy MW. Prędkości obrotowe maszyn elektrycznych obejmują zakres od ułamka obrotów na minutę do 300000 obr/min.

Ogólne zasady prawidłowej eksploatacji i diagnostyki maszyn i transformatorów zawarte w monografii bazują na kilkudziesięcioletnim doświadczeniu autorów i są także potwierdzone w literaturze, którą dołączono do każdego z rozdziałów. Obserwując od wielu lat eksploatację maszyn i transformatorów w licznych krajowych zakładach przemysłowych autorzy widzą ogromną przydatność tych zasad oraz konieczność ciągłego ich uzupełniania i wzbogacania. Współcześnie w okresie stale rosnących wymagań dotyczących wydajności oraz redukcji kosztów produkcji w przemyśle i energetyce koniecznością staje się właściwa diagnostyka maszyn i urządzeń. Doświadczenia eksploatacyjne wskazują, że prowadzenie diagnostyki jest korzystne. Często uszkodzenia niewielkich elementów maszyn i urządzeń skutkują znacznymi stratami wynikającymi z nieprzewidzianego zatrzymania procesu produkcyjnego oraz nieplanowych prac remontowych. Diagnostyka maszyn i urządzeń oraz monitorowanie parametrów ich pracy pozwala uniknąć skutków awarii, właściwie zaplanować okresy przeglądów i remontów, oraz znacznie wydłużyć czas eksploatacji maszyn i urządzeń. Konieczne jest dysponowanie informacjami na bieżąco o zmianach stanu dynamicznego maszyn i transformatorów, o stopniu zaawansowania ich zużycia, rodzaju i poziomie uszkodzeń, po to aby nie dopuścić do nieprzewidzianych awarii i w miarę możliwości wcześniej podjąć odpowiednie działania zapobiegawcze.

Ze względu na system eksploatacji, diagnostyki, zabezpieczenia i zarządzania, a także koszty inwestycyjne i wyniki ekonomiczne przedsiębiorstwa, maszyny użytkowane w przedsiębiorstwie przynależą do trzech następujących grup ważności:

  • maszyny krytyczne, tzn. takie, które nie mają rezerwowania, ich koszt inwestycyjny był wysoki, eksploatacja tych maszyn wpływa w sposób istotny na wynik ekonomiczny przedsiębiorstwa,
  • maszyny quasi-krytyczne, tzn. takie, które na ogół nie mają rezerwowania i mimo że ich koszt inwestycyjny nie jest tak znaczący jak w przypadku maszyn krytycznych, to ich awaria wpływa na prace maszyn krytycznych i w konsekwencji rzutuje na osiągany wynik ekonomiczny przedsiębiorstwa,
  • maszyny pomocnicze, tzn. takie, które mają rezerwę, a ich koszt inwestycyjny jest niewielki w porównaniu z maszynami krytycznymi, jest ich najwięcej, są to pozostałe maszyny.

Podział ten odpowiada bieżącej sytuacji. Należy się liczyć z tym, że w ślad za światową tendencją obejmowania systemami monitorowania on-line coraz większej liczby maszyn pracujących w przedsiębiorstwach podział ten w miarę upływającego czasu będzie ulegał zmianie.

W interesie przedsiębiorstwa jest posiadanie jednolitego systemu akwizycji danych diagnostycznych dla wszystkich wymienionych grup maszyn.

Struktura systemu diagnostyki maszyn powinna być przejrzysta. Jedną z możliwych dróg obniżenia kosztów działalności w przedsiębiorstwach jest objęcie całego parku maszynowego kompleksowym programem zabezpieczenia, diagnostyki i zarządzania maszynami (systemem nadzoru maszyn). System monitorowania i zabezpieczeń realizuje funkcję ochrony maszyn przed uszkodzeniami lub katastrofalnymi zniszczeniami w sytuacjach pogorszenia się jej stanu dynamicznego. System taki w połączeniu z odpowiednimi torami pomiarowymi pozwala zrealizować pełny nadzór zespołów maszynowych. Informacja o szybkości zmian stanu technicznego pozwala określić przewidywany czas niezbędny do dokonania naprawy maszyny, w wielu sytuacjach zakres takiej naprawy, a zatem w konsekwencji czas potrzebny na realizację zaplanowanych prac. Można powiedzieć, że właściwa gospodarka remontowa prowadzi do całkiem nowego pojęcia związanego z eksploatacją posiadanego parku maszynowego – zarządzania maszynami. Zarządzanie maszynami umożliwia obniżenie kosztów produkcji, umożliwia wybór do eksploatacji maszyn o najlepszym stanie technicznym, planowania zarówno zakresów, jak i kosztów remontów. Osiągnięcie tych celów jest możliwe, gdy systemy nadzoru maszyn zostaną uzupełnione systemami akwizycji danych diagnostycznych, ich archiwizacji i wizualizacji, systemami przetwarzania tych danych i ich analizy oraz systemami dostarczającymi informację o stanie maszyn.

Autorzy w wyniku wieloletnich badań przemysłowych w zakresie diagnostyki maszyn uważają, że opracowane i stosowane metody diagnostyczne powinny być kompleksowe. Badania maszyn i urządzeń powinny być powiązane z analizą pracy instalacji przemysłowych i budynków, w których są posadowione. Metody diagnozowania powinny dla danego zespołu maszynowego obejmować wszystkie jego elementy, które ulegają uszkodzeniu podczas eksploatacji. Diagnozować należy cały zespół maszynowy.

Dla każdej grupy maszyn z punktu widzenia technicznych i ekonomicznych uwarunkowań ich eksploatacji wyróżnić można uszkodzenia występujące najczęściej.

Postęp w dziedzinie digitalizacji, rozwój technologii informatycznych, internet rzeczy, sztuczna inteligencja, duże zbiory danych, globalnie tworzą świat nowych technologii, niosący nowe, dotychczas nieznane zagrożenia cybernetyczne. Dotychczasowe tradycyjne zagrożenia cywilizacyjno-techniczne, na przykład chemiczne, toksyczne, radiacyjne, medyczne, są zdaniem autorów stosunkowo dobrze rozpoznane. Są przedmiotem licznych badań naukowych, są opisane od strony teoretycznej, praktycznej, prawnej, prewencyjnej. Prace nad zagrożeniami cybernetycznymi w Polsce są stosunkowo skromne, bardzo wycinkowe, niepopularyzowane, a wręcz nieznane szerokiemu ogółowi użytkowników komputerów, w tym inżynierom i studentom. Wydaje się, że cyberbezpieczeństwo w Polsce jest niedoceniane i bardzo często mamy do czynienia z poglądem, że stanowi zbędne obciążenie w strukturze wydatków w przedsiębiorstwie przemysłowym, banku czy w biurze projektowym. Właściwe cyberbezpieczeństwo gwarantuje bezpieczną eksploatację i diagnostykę maszyn elektrycznych i transformatorów zarówno indywidualnie w życiu codziennym przeciętnego obywatela, jak i kompleksowo w życiu gospodarczym i przemysłowym kraju, uwzględniając również jego obronność.