Nytt system för tillståndsövervakning av hydrauliska pumpsystem

Syfte och mål

Huvudsyftet med MonPuForm är att minska risken för kritiska drift- och slitageförhållanden och öka tillförlitligheten hos hydrauliska pumpsystem. Målet för projektet är att identifiera kritiska parametrar och skapa ett integrerat monitorieringssystem som möjliggör prediktivt underhåll, där pumpar endast repareras eller byts ut om haveririsk förutses. 

Bakgrund och utmaning

Omställningen till en motståndskraftig, klimatneutral industri kräver ökad digitalisering, resurseffektivisering och resiliens genom hela värdekedjan. Detta märks särskilt inom tillverkningsindustrin där efterfrågan på avancerad anläggningsteknologi som bidrar till dessa värden blir allt större. Dessutom stiger efterfrågan på produktionsstöd för geometriskt komplexa och skräddarsydda komponenter i nya material. 

Inom formningsteknologi tar omställningen sig uttryck i modifierade och nya processtekniker (t.ex. pulsationsdragning, presshärdning). Den bredare tillämpningen av avancerade formningsprocesser leder till ökad belastning på maskinkomponenter, speciellt hydrauliska drivsystem för formningsmaskiner. Randvillkoren i förhållande till lastuppsättningen, och därmed påfrestningarna på det hydrauliska drivsystemet, ändras dessutom kontinuerligt på grund av ett brett produktutbud och allt mindre batchstorlekar, vilket är extra relevant för små och medelstora företag (SME).

Dessa förutsättningar kan leda till omfattande skador på pumpsystemen, och i förlängningen förstöra komponenterna.

Lösning

En lovande metod för att minska dessa driftsosäkerheter, och upptäcka överbelastningar eller kritiska drift- och slitageförhållanden i ett tidigt skede, är tillståndsövervakning av det hydrauliska pumpsystemet. System med sensorbaserad monitorering av fysiska variabler finns redan tillgängliga på marknaden, men dessa har endast en begränsad förmåga att korrekt diagnosticera driftläget hos komplexa hydrauliska system. 

MonPuForm avser därför utveckla ett system för tillståndsövervakning som ger ett kunskapsbaserat stöd för driften av de hydrauliska pumparna som används i hydrauliska servopressar. Grunden i projektet är ett sensorsystem som är integrerat i det hydrauliska drivsystemet. Kopplingen mellan sensordata och teknikspecifika process- och maskindata är nyckeln till intelligent monitorering av maskinkomponenter. 

Vidare kan informationen och datan användas för att fördjupa eller omdefiniera befintliga affärsrelationer mellan maskin- och komponenttillverkare, samt för att utveckla nya affärsmodeller med hjälp av det nya övervakningssystemet.

Förväntad effekt

Projektet förväntas få en rad positiva effekter för Sverige och svensk konkurrenskraft. Genom att följa gängse serviceintervaller byts pumpar ofta ut i förtid. Förverkligandet av MonPuForm-systemet skulle möjliggöra prediktivt underhåll där pumpar endast repareras eller byts ut om övervakningssystemet förutser en haveririsk. Hydrauliska servopressar är ett betydligt mer resurs- och energieffektivt alternativ till konventionella servopressar. Tillgången till ett prediktivt övervakningssystem som markant reducerar antalet skador på pumpsystem skulle vara ett incitament till att använda hydrauliska servopressar i större utsträckning inom tillverkningsindustrin, och därmed spara på jordens resurser. 

Utvecklingen av ett avancerat övervakningssystem positionerar Sverige som teknologisk ledare inom tillverkningsindustrin, och kan hjälpa svensk industri att utöka sin närvaro på flera marknader. Vi ser också att projektet kommer gynna kompetensutveckling och generera ny expertis inom områden som dataanalys, IoT-teknologi och industriell automation - något som kan locka ung, talangfull arbetskraft till tillverkningssektorn.

Framgångsrika projektresultat skulle kunna nyttjas i andra former av pumpsystem, och därmed ha en ännu större inverkan på hållbarheten.