Use case demo · nhà máy đồ uống

Bơm CIP của anh báo trước ~3 tuần khi vòng bi sắp hỏng

Câu chuyện một bơm cấp CIP trên line KHS800 trong 60 ngày: vòng bi bắt đầu hư — hệ thống giám sát rung phát hiện sớm, đội bảo trì có đủ thời gian đặt phụ tùng và thay trong ca đã lên kế hoạch. Không một phút dừng line đột xuất.

Asset: bơm cấp CIP · KHS800 · nhà máy CTP · motor 18,5 kW · vòng bi SKF 6309 · demo chạy trên Ignition Perspective

Xem câu chuyện 60 ngày ↓

Bài toán mọi nhà máy đều gặp

Bơm CIP không hỏng từ từ — nó hỏng đúng lúc bận nhất. Và hầu như luôn muộn hơn mình tưởng.

⛔

Hỏng giữa ca = tắt cả line

Vòng bi hỏng đột xuất → bơm CIP dừng → line KHS800 đứng, ca đang chạy phải dừng giữa chừng. Chưa kể phải CIP lại từ đầu — mất thêm nước, hoá chất, giờ máy.

📅

Thay theo lịch — sớm thì phí, trễ thì rủi ro

Preventive maintenance đổi bi theo tháng: bi còn tốt bị thay sớm lãng phí, bi xấu trước kỳ thì vẫn rớt vào kịch bản hỏng đột xuất.

👂

Đo rung tuần/lần — mù giữa 2 lần đo

Route đo tay cho biết tuần trước máy ổn — nó không nói gì về hôm nay. Lỗi vòng bi từ "phát bệnh" tới "hỏng" thường chỉ vài tuần.

60 ngày của một bơm CIP — hai kịch bản

Cùng một vết nứt nhỏ trên rãnh vòng bi bắt đầu ở ngày 16. Sự khác biệt duy nhất: một bên có cảm biến rung luôn canh, một bên không.

❌ Không có giám sát
Ngày 1–15

Máy chạy bình thường. Route đo tuần qua: "ổn".

Ngày 16

Vết nứt đầu tiên xuất hiện trên rãnh ngoài vòng bi. Rung tổng vẫn ở mức máy khỏe — không ai biết gì.

Ngày 36

Vết nứt lan. Vài người bảo "hơi rung hơn bình thường" — nhưng vẫn chưa tới ngưỡng phải làm gì. Line cứ chạy.

Ngày 51

Rung vượt vùng nguy hiểm. Đặt bi mới — vòng bi SKF 6309 không có sẵn, chờ hàng.

~Ngày 55

HỎNG GIỮA CA 2. Bơm dừng → line đứng → CIP lại từ đầu. Mất giờ line + nước + hoá chất + sản lượng.

✅ Có giám sát rung + phân tích
Ngày 1–15

Cảm biến đo liên tục — dashboard xanh, "Bình thường".

Ngày 16

PdM phát hiện ngay: "dấu vân tay" lỗi vòng ngoài (tần số 149,3 Hz) lộ trong phổ — trong khi rung tổng vẫn ở mức máy khỏe, alarm rung thường chưa hề kêu.

Ngày 17

Kỹ sư mở dashboard: lỗi vòng ngoài, health 71/100, ước lượng còn ~8 tuần. Đặt SKF 6309 ngay, lên lịch thay vào ca bảo trì kế tiếp.

Ngày 36–50

Hệ thống theo dõi sát: lỗi đang phát triển, ước lượng còn ~6 tuần — vẫn trong kế hoạch. Không vội, không quên.

Ca bảo trì

Thay bi có kế hoạch: 2 giờ trong ca đã duyệt, phụ tùng có sẵn, line không bị gián đoạn. Zero unplanned downtime.

Điểm mấu chốt — ngày 16: đây là lúc phần mềm phân tích phổ (PdM) "thấy" lỗi trong khi chỉ số rung tổng (CBM truyền thống) vẫn xanh. Khoảng cách đó — ~20 ngày trước alarm đầu tiên — chính là thời gian để đặt phụ tùng, sắp kỹ sư, chọn ca dừng. Đó là toàn bộ giá trị của việc này.
Dashboard ngày 16

Ngày 16: rung vẫn Zone A xanh — nhưng PdM đã đỏ "bearing outer race" kèm bằng chứng phổ

Dashboard giai đoạn nặng

Giai đoạn nặng: Zone D, ước lượng còn ~3 tuần — lúc này thay là quá trễ

Video demo dashboard live (2,5 phút)

Đúng sự suy giảm 60 ngày đó, chạy realtime — bấm nút là inject lỗi vật lý vào tín hiệu rung.

Mỗi người trong nhà máy nhìn đúng thứ mình cần

Cùng một luồng dữ liệu rung — ba tầng thông tin cho ba vai trò.

Ca trưởng / Vận hành

Dashboard xanh–vàng–đỏ

  • Máy đang rung bình thường hay vượt ngưỡng ISO? (Zone A/B/C/D)
  • Alarm rõ: "rung vùng C — gọi kỹ thuật kiểm tra"
  • Không cần hiểu phổ — chỉ cần biết lúc nào phải gọi
Kỹ sư bảo trì

Chẩn đoán + bằng chứng

  • Lỗi gì: vòng ngoài / vòng trong / bi — kèm tần số đặc trưng
  • Phổ envelope + health index: mức độ nặng rõ ràng
  • Ước lượng thời gian còn lại → quyết định lịch thay
Quản lý / Planner

Con số ra quyết định

  • Còn ~X ngày trước hỏng → đặt phụ tùng đúng lúc
  • So sánh: thay trong ca bảo trì vs dừng line đột xuất
  • Lịch sử cảnh báo → input cho kế hoạch bảo trì quý

Nó hoạt động thế nào — 3 bước, không công thức

Cảm biến rung gắn ở đế bơm

Một accelerometer công nghiệp đọc sóng rung tần số cao — loại cảm biến giám sát tiêu chuẩn (VD: kiến trúc IFM VSE), gắn một ca dừng CIP ngắn.

Phần mềm tìm "dấu vân tay" lỗi

Mỗi loại hỏng vòng bi có một tần số riêng — giống tiếng gõ của nó. Engine phân tích phổ tìm đúng dấu đó, sớm hơn hẳn lúc rung tổng tăng.

Dashboard + cảnh báo cho từng vai trò

Kết quả chạy vào Ignition (hệ SCADA/monitoring đang dùng): zone rung cho ca trưởng, chẩn đoán cho kỹ sư, số ngày còn lại cho planner.

Kiến trúc

Luồng dữ liệu trong demo — khi triển khai thật, "Fault Injector" được thay bằng cảm biến rung thật, phần còn lại giữ nguyên

Kiểm chứng trên dữ liệu rung THẬT — không chỉ mô phỏng

Y nguyên thuật toán chạy trong demo, áp trên 20 file rung đo thật của Case Western Reserve University Bearing Data Center — dataset chuẩn toàn cầu để đánh giá chẩn đoán lỗi vòng bi.

20/20phát hiện đúng lỗi vs bình thường (100%)
17/20phân loại đúng loại lỗi (85%)
4/4nhận đúng máy khỏe
8/8nhận đúng lỗi vòng ngoài
CWRU envelope

Phổ envelope file lỗi vòng ngoài thật — đỉnh tần số lỗi rõ rệt

Confusion

Kết quả phân loại — lớp khó nhất (lỗi bi) được ghi rõ trong tài liệu

Nói thẳng: demo trên trang này chạy tín hiệu mô phỏng vật lý (có hiệu chuẩn theo đúng bơm/vòng bi của KHS800) — nhà máy chưa cắm cảm biến thật. Kiểm chứng CWRU chứng minh thuật toán đúng trên dữ liệu đo thật của một vòng bi khác; bước cuối — chứng minh trên máy SPVB — chính là mục đích của pilot.

Muốn thử trên bơm thật — pilot 8–12 tuần

Một bơm, một cảm biến, một gateway. Tiêu chí thành công đo được trước khi cam kết.

  • Phần cứng: 1 accelerometer waveform ≥10 kHz + edge box → MQTT → Ignition (phần mềm chạy trên trial — $0 license)
  • Phần mềm: y nguyên pipeline trong demo — chỉ đổi đầu vào sang rung thật, hiệu chỉnh ngưỡng trên dữ liệu máy
  • Thành công = PdM cảnh báo trước alarm rung ≥ 7 ngày · cảnh báo sai < 1/tuần/asset · ≥1 sự kiện bảo trì được lên kế hoạch thay vì đột xuất
  • Cần từ SPVB: 1 bơm pilot + thông số vòng bi/tốc độ thật + lịch sử hỏng 12 tháng nếu có
Đề xuất PoC 1 trang (PDF) Case study kỹ thuật đầy đủ (PDF) Tải video demo