Industrins variant av sakernas internet, eller Internet of Things, har en egen förkortning, IIoT. Men i grunden handlar det om samma sak. Det är en stor mängd uppkopplade sensorer och andra digitala enheter som skickar och tar emot information via internet. Informationen kan bearbetas och analyseras och ge massor av nytta.

Skillnaden är möjligen att det inom IIoT ställs ännu högre kvalitetskrav. Den här högkvalitativa varianten av IoT påverkar alla sektorer inom den tunga industrin, även hydraulisk kraft.

Hydraulisk, eller vätskebaserad, kraft finns i massor av tillämpningar och är kritiskt för industrin men är för de flesta en doldis. Ett exempel som du säkert sett är lyftkranar och grävmaskiner där hydraulik används för att manövrerar kranen med enorm kraft och precision.

Det här exemplet är bra just därför att hydraulik används då kraven på krafter är stor, exempelvis i mobila maskiner eller utrustning inom industrin. Tekniken bygger på att kraft och rörelse åstadkoms med hjälp av sammanpressade vätskor. I grunden bygger ett hydraulsystem på en pump, som skapar tryck och flöde, en ventil, som reglerar tryck och riktning på vätskan, och en cylinder eller motor som skapar en rörelse.

Många konventionella hydrauliska kraftssystem integrerar digitala komponenter och genererar en stor mängd driftsdata. Men mycket av den här informationen är inte tillgänglig, vilket begränsar dess användbarhet. Ny teknik suddar ut linjen mellan ventilen eller ställdonet, som reglerar vätskan, och sensor i ett hydrauliskt system. Det här möjliggör nya funktioner och ökar effektiviteten.

Bättre användning av data

Konventionella magnetventiler, elektromagnetiskt styrda ventiler som styr vätskeflödet i ett hydrauliskt system, styrs av enkla styrenheter men mer avancerad teknik har introducerats under de senaste åren. Det är nu normalt att de system som styr en magnetventil inkluderar inbyggda diagnostiska sensorer som håller reda på driftsvariabler som temperatur, flöde och spänning.

De här sensorerna samlar och bearbetar betydande mängder data men det används sällan effektivt. Informationen används för styrning av ventilen men är inte integrerade i andra anläggningssystem. IoT-sensorer och ställdon kan däremot samla in denna data och kommunicera med lokala anläggningssystem och överföra denna data över internet där den kan bearbetas och användas för att skapa nya insikter och nytta.

IIoT vitamininjektion för hydrauliska system

IIoT-styrenheter i hydrauliska kraftsystem ger många av de fördelar vi ser i andra industriella applikationer. Fjärrstyrning av anläggningssystem är en av de största fördelarna med tekniken. Vissa IoT-enheter som är utformade för hydrauliska system konsoliderar ställdonet, motorn som öppnar eller stänger magnetventilen, och sensorn till en enda enhet. Med en IoT-magnetventil installerad är det möjligt att hantera systemet kan en arbetare hantera även om vi inte har direkt åtkomst till själva ventilen. Ofta behövs inte ens en arbetsstation vara på plats. Många IoT-ställdon kan hanteras via en smartphone eller bärbar dator.

Fjärråtkomst till systemdata kan ge andra fördelar. Alla hydrauliska kraftsystem kan dra nytta av regelbunden vätskekontroll, undersökning av slitage och andra problem. Med tiden, om det slarvas med den här typen av inspektioner, kan enkla problem leda till allvarliga skador eller fel på utrustningen. Ofta har små och medelstora anläggningar ingen tekniker eller ingenjör på plats som kan felsöka komplexa problem. Om ett system börjar få fel eller fungera dåligt måste anläggningschefen kontakta ett serviceföretag eller leverantören och begära en tekniker som kan inspektera systemet.

Med rätt IoT-enhet på plats kan anläggningen istället skicka driftsdata direkt från det hydrauliska systemet till serviceföretaget som kanske kan lösa eller identifiera problemet utan att skicka en tekniker.

IIoT skapar förutsägbarhet

IoT-sensorer gör det också möjligt för anläggningschefer att använda förutsägbara underhållsstrategier. En sensor på rätt plats kan upptäcka vibrationer som kan indikera kommande fel eller suboptimala flödesinställningar. Gasläckor i vätskekraftssystem som är beroende av komprimerad gas kan vara kostsamma, minska maskinens effektivitet och skapa allvarliga säkerhetsrisker.

IIoT-sensorer med ultraljud används ibland för att upptäcka gasläckor och några olika företag säljer redan IoT-sensorer som är utformade för att upptäcka gasläckage.

När det prediktiva underhållssystemet upptäcker osäkra eller suboptimala driftsförhållanden kan det meddela anställda om att underhåll behövs. Vissa system som har direkt kontroll över ställdonen kan också kunna justera flödet eller stänga av systemet vid behov.

Vilka risker finns med hydraulik och IIoT?

IIoT-system som används för hydrauliska system kommer att stöta på liknande utmaningar som alla andra industriella IoT-applikationer.

För många är säkerhet ett betydande problem. Precis som för IoT-konsumenter kan industrisensorer, ställdon och ventiler ge en extra åtkomstpunkt för hackare eller cyberbrottslingar som vill ha kontroll över anläggningens nätverk. Medan konventionella magnetventiler vanligtvis lufttappas och styrs av ett system som kanske inte är anslutet till internet, kan IoT-enheter vara mer sårbara.

Begränsad uppkoppling kan också vara en utmaning, speciellt på landsbygden. Det är inte alltid det finns god täckning och 4G-nätverk räcker ibland inte till för att hantera ett stort antal enheter som ansluter till samma mobilmast. 5G är därför väldigt intressant för att hantera de här problemen. Nästa generations mobilteknik, som redan nu finns på vissa platser i landet, har teknik som massiv MIMO vilket förbättrar enskilda mobilmasters förmåga att hantera många enheter.

Sammanfattningsvis är fördelarna enorma, medan nackdelarna med att introducera IIoT inom hydrauliska system är hanterbara. Det kommer att göra det möjligt att fjärrövervaka och styra system och banar väg för avancerade förutsägbara underhållsstrategier. För anläggningar som kan integrera den här tekniken i sina system väntar en revolution.

Hur fungerar hydraulik?

Hydraulik är ett ord som kommer från grekiskans hydor, ”vatten” och aulo’s, ”rör”.

Idag används hydraulik som ett samlingsbegrepp för komponenter som ingår i ett hydraulsystem. Hydraulik är kort och gott ett smart sätt att överföra, lagra och styra energi med hjälp av vätska och har väldigt många användningsområden inom ingenjörskonsten. Den moderna hydrauliken har revolutionerat industrin och sättet att arbeta, men också hur maskiner och fordon fungerar.