עליית האינטרנט של הדברים (IoT) העלתה את התפתחות החיישנים לרמה אחרת לגמרי. חיישנים הם חלק בלתי נפרד מכל חברת הנדסה שעובדת על פלטפורמת ה- IoT. תעשיות וארגונים שונים משתמשים בסוגים שונים של חיישני IoT כמו חיישני טמפרטורה, חיישני קירבה, חיישני איכות מים וכו 'בהתאם לדרישתם. XYMA Analytics, שנוסדה בשנת 2019, מציעה פלטפורמת ניתוח מבוססת IoT תעשייתית מלאה המספקת ניטור תהליכים חכם.
שימוש בחיישני גל קולי מתקדמים לסביבות הקשות ביותר היה הרעיון המרכזי ששכנע את צוות המהנדסים המוסמכים להקים חברה. כיום, החברה מתגאה בבניית חיישנים חכמים לשיפור היעילות התפעולית ולהציע יותר מסתם מדידות. סקרן לדעת יותר על החברה, הצוות, סגנון העבודה, פתרונות הבעיות והתוכניות העתידיות, שאלנו את ד"ר נישנת רג'ה כמה שאלות. המשך לקרוא כדי לדעת מה יש לו לומר!
ד"ר נישאנט רג'ה הוא מנכ"ל XYMA Analytics - חברת מודגרים של IIT Madras וסיבוב מהמרכז להערכה לא הרסנית. הוא היה עמית מחקר בכיר במכון המחקר לבקרת נוזלים, פאלאקקאד בקרלה, ומאוחר יותר הצטרף כקצין הפרויקט במרכז להערכה ללא הרס (CNDE) - IIT Madras וקיבל את הדוקטורט שלו. מאוניברסיטת אנה. הוא עבד גם בכמה פרויקטים הקשורים לתעשייה בתחום מדידות הטמפרטורה והזרימה המבוססות על אולטראסאונד גל, ובעל ניסיון תעשייתי עשיר.
ש: מה נתן לך השראה לפתוח את XYMA Analytics? אילו בעיות החברה שואפת לפתור?
XYMA Analytics היא תוצאה של העניין העמוק שהופעל בתעשיות בענף הנפט והגז, הייצור והחלל. במהלך תקופת המחקר שלי במרכז ל- NDE, עסקתי בפיתוח חיישני גל קולי מבוססי גל מודרכים לסביבות מסוכנות / עוינות בתעשיות התהליך; האתגר היה לפתור את נקודות הכאב שלהם. מדידת פרמטרי התהליך הינה חיונית בתעשיות עיבוד וייצור, כאשר טכנולוגיית החישה המבוססת על מדריך הגל שלנו סייעה להם במדידה באזורים עוינים ובלתי נגישים באופן מבוזר. ראינו שיש ביקוש עצום לטכנולוגיות חישה בתעשיות. זו הייתה הנקודה שבה החלטנו לשלב את XYMA Analytics כסטארט-אפ שיכול לספק פתרונות חישה לתעשיותכדי לשפר את יעילות התהליך שלהם ולשפר את חיי המוצר שלהם.
XYMA Analytics מטפל בבעיות עם חיישני תהליכים קונבנציונליים באמצעות טכנולוגיית חיישנים מבוססת-מוליכים-גל אולטראסאונד חדשנית המסייעת לתעשיות לעקוב באופן רציף אחר פרמטרי התהליכים שלהם בעזרת IoT Industrial עם חזון לדמוקרטיזציה של יעילות התהליך המבוססת על חיישנים לתעשיות, ומספקת גם תפוצה ברחבי העולם. ופתרונות חישה בו זמנית לקבלת החלטות מונחות נתונים. זה קשה באמצעות פתרונות חישה קונבנציונליים.
חיישן זה נמצא כעת בניסויים בשטח בכמה יישומים תעשייתיים, כולל ניטור טמפרטורת מעיל קירור עובש במהלך תהליך ייצור הפלדה וכן למדידות טמפרטורת דופן תנור בתהליך פטרוכימי, תעשיות ייצור זכוכית.
ש: ספר לנו על "חיישני הגל האולטרה סאונד" שלך, מה הטכנולוגיה שעומדת מאחוריו?
חיישן מוליך הגל הקולי יכול להיות בעל חתכים שונים כגון חוט, מוט, רצועה לבחירה בהתבסס על הגישה של מוליך הגל, חומרים שונים ממתכות או מקרמיקה וניתן להגדרה ליישומי מדידה שונים כולל התאמת הפצה מיוחדת של החיישנים.
העיקרון הוא שגל אולטראסוני מתרגש ונוסע יחד עם עובי מדריך הגל. על ידי מעקב אחר האינטראקציה של הגלים האולטראסוניים המתפשטים עם אי-רציפות גיאומטרית שתוכננה בכוונה (כיפופים, חריצים וכדומה) ועל ידי מעקב אחר השינוי בזמן הראייה והתדירות, הנחתה, שינוי המשרעת של האות הקולי המופעל ממרווח מתאים רקטורים (כיפופים, חריצים וכדומה) מופק המידע המקומי על המדיום שמסביב (למשל טמפרטורה).
באופן כללי, חיישני מוליך גל קולי מודדים שינויים במהירות מוליך הגל כתוצאה מהשינויים בתכונות החומר שלו (α, E, G ו- ρ) הנובעים מהשינויים במדיום הסובב כמו טמפרטורה, לחות וכו '. השינוי בזמן של טיסה, שינוי מהירות, העברת פאזה של הגלים האולטראסוניים בהשוואה באותות טמפרטורת החדר, מסייעים במדידת השינויים בטמפרטורה ובתכונות אחרות (ריאולוגיה) בתקשורת הסובבת.
ש. כיצד חיישני Waveguide Ultrasonic יתרון ביחס לחיישנים קונבנציונליים?
תהליכים תעשייתיים רבים פועלים בטמפרטורות גבוהות מאוד. לדוגמא, זיקוק נפט גולמי וייצור חשמל דורשים רמות טמפרטורה העולות על כמה מאות מעלות צלזיוס. חיישנים קונבנציונליים כמו צמדים תרמיים, RTD וחיישני מפלס סובלים מבעיות דיוק עקב היסחפות חיישנים במהלך פעולתם לטווח הארוך.
במיוחד צמדים תרמיים, כאשר משתמשים בהם בטמפרטורות גבוהות בסביבות עוינות נוטים לכשל מכני של הצומת. כמו כן, צמדים תרמיים יכולים לספק טמפרטורה מקומית רק באזור אחד שמעניין. בעוד שחיישני מדריך הגל הקולי חזקים יותר מכיוון שאנו משתמשים באותו חומר חוט צמד תרמי (למשל: קנתל, כרומל, נירוסטה וכו ') משמש כמנחה הגל שלנו ואין לו שום צומת להיכשל. חוץ מזה, לחיישן הזה טביעת רגל קטנה יותר ויכול להיות מתוכנן לתצורות שונות כגון סליל, ספירלה, מרותקים וכו '. שימוש במספר חיישנים באותו מוליך גל לחישה מבוזרת בטווח רחב של טמפרטורה (30 ° C -1400 ° C) ומדידת פרמטרים מרובה (לדוגמא: רמה, טמפרטורה וראולוגיה) של שימוש בחיישן מוליך גל יחיד מספקים יתרון לחיישני קולי הגל הקולי שלנו בהשוואה לחיישנים קונבנציונליים.
מדריכי הגלים מנחים את הגל הקולי מהאלקטרוניקה של החיישן לאזור המדידה שמעניין אותם, תוך שהם מחזיקים את אלקטרוניקת החיישן (מתמר) בבטחה מהסביבות העוינות והמרוחקות שאינן נגישות כמוצג להלן.
כמו כן, חיישן מוליך הגלים הוא חזק מאוד ויכול להסתגל לסביבות תעשייתיות מורכבות למדידות תכליתיות ומיותרות יותר של טמפרטורה, ריאולוגיה ורמת נוזלים במארזים קריטיים. מדידת טמפרטורה מבוזרת קשה באמצעות צמדים תרמיים קונבנציונליים בשל יכולתם למדוד מדידה של נקודה אחת ולעמוד במגבלת גודל עוינת. חיישן מדריך הגל מבוסס Guided Wave מספק פתרון אמין, יציב וחסכוני למדידות ממשק / מדויקות של התהליך.
ש: האם חיישן יחיד יכול למדוד מספר פרמטרים כמו טמפרטורה, צמיגות, צפיפות וכו '? איך זה מתאפשר?
במהלך המחקר שלי, הקמנו את מצבי הגל המודרכים הבסיסיים אורך L (0,1), Torsional T (0,1) ו- Flexural (1,1) ניתנים להעברה / קבלה בו זמנית באמצעות חיישן מוליך גל אחד בו כל מצב גל עובר במהירות שונה ורגיש לתזוזה / מאפיינים שונים.
לדוגמא, ניתן להשתמש במצב גל אורכי (רגיש לתזוזה צירית) למדידת טמפרטורה, במצב גל פיתול (רגיש לתזוזה זוויתית) ניתן להשתמש למדידת ריאולוגיה (צמיגות / צפיפות / טמפרטורה) ומצב גל גמיש(רגיש לתזוזה מחוץ למטוס) יכול לשמש למדידת מפלס. על ידי מעקב אחר השינוי בהחלשה והעברת פאזה ותזוזת תדרים במצבי גל אלה (אורכי, גמיש וטוסטרלי), אנו יכולים לפקח על מאפייני המדיום שמסביב. טכנולוגיה פטנטית זו נבדקת בסביבה תעשייתית כדי למדוד בו זמנית טמפרטורה וצמיגות שרפים בטמפרטורות גבוהות באמצעות חיישן מוליך גל יחיד. ניתן לעצב בהתאמה אישית מדריכי גל אלה ליישום ספציפי בתעשייה וניתן לעצב אותם בחתכים שונים.
ש. איזה סוג חיישנים מציעים XYMA עבור תעשיות כבדות ותעשיות תהליכיות?
XYMA Analytics מפתחת פלטפורמות חדשות המבוססות על טכנולוגיית חיישנים עבור IoT תעשייתי עם חזון לדמוקרטיזציה של יעילות תהליכים מבוססת חיישנים לתעשיות וכן לספק פתרונות חישה מבוזרים ובמקביל לחישוב לקבלת החלטות מונעות נתונים. מוצרי הטכנולוגיה הפטנטיים שלנו, PoRTS (ריאולוגיה ניידת וחיישני טמפרטורה) ו- uTMS (מערכת מדידת טמפרטורה מרובת נקודות) מתמקדים בהגברת הפרודוקטיביות של תעשיות על ידי הגדלת יעילות התהליך וצמצום ההזדמנויות לטעויות ידניות ושיפור חיי המוצר.
ש. האם כל פתרונות החיישן מיוצרים על ידי XYMA Analytics עצמה? ספר לנו על תהליך הייצור ושרשרת האספקה שלך
חיישני XYMA מותאמים אישית ומתוכננים בבית למגוון רחב של טמפרטורות. אנו מפתחים חיישן מוליך גל המבוסס על טווח הטמפרטורות שלהם ועל הסביבה בה נדרש החישה. כמו כן, הבחירה בחומר מדריך הגל, הגודל, האורך ומספר החיישנים שתוכננו תלויה בעיקר בתנאי הקדם של הלקוח ובסביבת היישום.
יש לנו מתקן ייצור חדשני ובקרוב, אנו מתכננים להרחיב את מתקני המו"פ / כיול הנוכחיים שלנו כדי לעמוד בכל דרישות בדיקת הלקוח. אנו תמיד שומרים על ערכי QHSE (איכות, בריאות, בטיחות וסביבה) במקסימום במהלך ייצור, התקנה ושירות לאחר מכירה בעזרת מהנדסים צעירים ומסורים לחלוטין. בכל שלב בתהליך שרשרת האספקה שלנו, הגדרנו היטב את KPI (אינדיקטורי ביצועי מפתח) כדי להבטיח את התהליך התואם לערכי הליבה שלנו. מכיוון שהטכנולוגיה התפתחה מצוות XYMA, פיתחנו את נתוני האב שלנו לכל הגופים כדי להבטיח את אמינות המוצרים שלנו. אנו תמיד מקפידים לעמוד גם בכל דרישות האיכות של הלקוח. כל הספקים שלנו עוברים תהליך הערכה טכנית כדי להבטיח את אמינות הפריטים שסופקו.לשיפור המוצר, יש לנו גם מערכת משוב על לקוחות.
ש. XYMA Analytics מספק גם קישוריות IIoT וניתוח נתונים. באילו פתרונות אלחוטיים ופלטפורמות IoT אתה משתמש?
מוצרי XYMA-IoT (XIoT) הם כיום טכנולוגיית רשת רחבת שטח רחבה (LoRaWan) בעלת הספק נמוך, מלבד MQTT כפרוטוקולי תקשורת סטנדרטיים עם מחשוב קצה והדמיה, כדי להפוך את זרימת התהליך לאוטומטיבית ולבצע אופטימיזציה באמצעות אלגוריתמי כוונון עצמיים. לצורך יישום תקני פרוטוקולים אלה, נעשה שימוש בפלטפורמות IoT כמו Arduino, פטל פאי, Semtech (LoRa) והוגי AI יחד עם ממשק הדדי עם שתי פלטפורמות או יותר (ממשק Arduino ו- Python) לניתוח והעברת נתונים. טכניקות אופטימיזציה אחרות כגון פרוטוקול HART ומודבוס משמשות לדרישות תעשייתיות אחרות. אלו פתרונות תקשורת אלחוטיים מקצה לקצה שימשו לשיפור הקישוריות במצב הנוכחי או כחלק משולב של פתרונות קנייניים ליישומים תעשייתיים שונים.
ש: למי נהנים כרגע חיישני הגל האולטראסוניים האלה ואיך? האם תוכל לתת לנו דוגמא / מקרה לדוגמה?
קיים מגוון רחב של תעשיות כוללות (א) ענפי תעשייה המעורבים מתכות, תנורים, תנור וכו '(ב) בתעשייה התהליכית כגון בתי זיקוק, תעשיות כימיות, תעשיות דשנות לשיפור החיים של הרכיבים בטמפרטורה גבוהה כמו גם היעילות וחוסנם של הענפים. (ג) לתעשיות כגון כור מגדל מהיר, כאשר הדמיה ומדידות מתחת למתכת הנוזלית מהווים אתגר (ד) תעשיות אחסון מבוקרות טמפרטורה. (ה) תעשיות פולימריות לניטור ריפוי כולל חלל, מרוכב וכו '.
בהחלט ישנם לא מעט מקרים בהם החיישנים שלנו סייעו בתהליך התעשייה לייעל את יעילותם ולזהות את ריפוי המוצר שלהם. לדוגמא, ניטור ריפוי טמפרטורות רציף של מרוכבים המשמשים בתעשיות מטוסים נותר אתגר. שילבנו את חיישני מדריך הגל שלנו במהלך ייצור המרכיבים וניטרנו ברציפות עד לסיום הריפוי. באמצעות נתוני הטמפרטורה והריפוי שמספק החיישן שלנו, היצרנים יכולים לשפר את חיי המוצר ויעילות התהליך ל-50-70%.
דוגמה נוספת לטכנולוגיה מהפכנית זו שעזרה במניעת כשל במוצר של תעשיית הייצור המובילה היא על ידי מדידת הטמפרטורה המבוזרת של הכבשן במהלך התהליך. מדידת טמפרטורה מבוזרת קשה באמצעות צמדים תרמיים קונבנציונליים בשל יכולתם למדוד מדידת נקודה אחת ולעמוד במגבלת גודל סביבה עוינת. חיישן מדריך הגל שלנו יכול לבצע מדידות על ידי שמירה על אזור החיישן בסביבה עוינת והפעלתו ממיקום מרוחק וגם חיישני מדריך גל יכולים לבצע מדידות טמפרטורה מבוזרות במספר מיקומים. אילוץ הגיאומטריה (חריץ 1.5 מ"מ) להכנסת צמדים תרמיים מרובים מטופל גם באמצעות מדריך גל יחיד (1 מ"מ) עם חיישנים מרובים.
ש. מלבד XYMA Analytics, מי השחקנים האחרים בתעשייה המספקים פתרונות באמצעות חיישני Waveguide Ultrasonic?
למיטב ידיעתנו, XYMA היא התעשייה היחידה המספקת טכניקות חישת מדריך מבוסס גל מונחות למדידות תהליכים בענפים. ישנם תעשיות מבוססות כמו ABB, Honeywell, Omega ו- Emerson שמעורבות בעסקי מדידת התהליכים, אך IIoT אפשרה חישה של מדריך גל באמצעות ניתוח נתונים כדי להפוך את XYMA לשונה מהשחקנים הקיימים בשוק מבחינת הטכנולוגיה והפתרונות הניתנים.. היתרון העיקרי של חיישני מדריך הגל הם חזקים ובעלי טביעת רגל קטנה יותר, המסוגלים לחוש רב-נקודה ורב-פרמטרים בטווח טמפרטורות רחב.
ש: איך אתה רואה תעשיות בהודו מתאימות את IIoT? מה המכשולים?
בעשורים האחרונים ה- IoT הפך את עצמו מלהיות 'האינטרנט של הדברים' ל'אינטליגנציה של הדברים '. בענפים, IoT משמש למקסימום יעילות לשדרוג תנאי הבריאות והבטיחות, הפחתת זמן ההשבתה, וכן לספק מוצר מותאם אישית. המכשול העיקרי ביחס ל- IoT הוא המודעות הנמוכה יותר בקרב תעשיות בהודו לגבי השימוש והאינטליגנציה שלה שיכולה לסייע בשיפור היעילות התפעולית לתעשיות בכלל על ידי עזרה בהן לשפר את המעקב ולהגביר את הבטיחות והדיוק.
האתגר העיקרי בתעשיות ההודיות הוא נושאי אחסון נתונים ובעלות, התנגשות בסטנדרטים שאחריהם כל ענף, בעיות אבטחת נתונים, היעדר אנשים מיומנים במפעל והגבלה לאינטרנט בתוך המפעל, גישה ואינטגרציה של IoT ללוח המחוונים שלהם, וכו '
לקחת חדשנות ממעבדה לתעשייה זו לא עבודה קלה עבור כל סטארט-אפ. על המוצר להיות חזק, מוסמך ואמין עם דיוק גבוה. אלה הם כמה מהאתגרים הגדולים בתעשייה ההודית.
ש: ספר לנו על הצוות ועל מקום העבודה שלך
ל- XYMA צוות מוכשר חזק של מהנדסים צעירים עם ניסיון תעשייתי ומחקרי ממוסדות בולטים כמו IIT, NIT, מעבדות CSIR ו- MNC וכו '. קבוצה זו של מדענים צעירים מסייעת ל- XYMA לפתח את המוצרים הילידים שלה שהם תחרותיים וחזקים מספיק כדי להתחרות. עם שחקנים גדולים בתעשייה.
יתר על כן, מייסדי המשותפים פרופ 'קרישנן באלאסוברמניאן ופרופ' פרבהו רג'אופול הם חלוצים בתחום האולטרה סאונד ו- NDE. הם הדריכו אותי, הניעו אותי והדריכו אותי להפוך את XYMA למציאות ושימוש ב- XIoT לטיפול בבעיות תעשייתיות. פרופ 'קרישנן באלאסוברמניאן הוא כיום ראש המרכז להערכה לא הרסנית (CNDE) ופרופסור יו"ר במחלקה להנדסת מכונות, המכון ההודי לטכנולוגיה ההודית. הוא היה מעורב בתחום ההערכה הלא-הרסנית במשך יותר מ- 30 שנה עם יישומים בתחומי תחזוקה, אבטחת איכות, ייצור ועיצוב. יש לו יותר מ -300 פרסומים טכניים. תחומי העניין שלו כוללים הערכה לא הרסנית, ייצור מושכל וניטור בתהליך, ניטור בריאות מבני וניתוח נתונים יישומיים.פרופ 'פרבהו רג'אגופול היה מעורב בתחום ההערכה הלא-הרסנית במשך קרוב ל -20 שנה. יש לו מומחיות במתמרים בטמפרטורה גבוהה ובאולטרה סאונד מונחה תכונות. תחומי העניין שלו כוללים גלים מונחים תכונה (FGW), עדשות מטא-חומריות, החיישן מבוסס מוליך הגל לניטור מצב / ריפוי ו- NDE באמצעות רובוטיקה.
המערכת האקולוגית של תאי הדגירה של IIT madras תמכה בנו באופן שנוכל להתחיל היישר מהמעבדה. אנו משתמשים במתקנים הטובים ביותר בכדי לבנות ולבדוק את המוצרים שלך. IIT-M עזרה ל- XYMA לקחת את המוצר לתעשייה, וזה לוקח לך קילומטר קדימה.
ש. מהן התוכניות העתידיות של XYMA Analytics וכיצד אתה רואה את השוק?
הודו היא חלק קטן מהשוק העולמי שבו פרסנו כרגע את המוצרים שלנו. ההרחבה שלנו תכלול גם שיתוף פעולה עם מרכזי מחקר ואוניברסיטאות ברחבי העולם כדי להגביר את המו"פ על חיישני XIoT מבוססי AI העתידי שלנו לאופטימיזציה של תהליכים. זה עוזר לבצע ניטור נכסים חכם לביצוע הערכת סיכונים וחיזוי חיים משוער לשיפור הבטיחות והיעילות נמצא בענפי הליבה. XYMA מתמקדת לפרוס את פתרונות הפטנט הגבוהים שלנו לשווקי נפט וגז גלובליים, לתעשיות ייצור ולקחת טכנולוגיית ליבה מקומית שנבנתה בהודו לשאר העולם.