Esineiden internet (IoT) on noussut antureiden evoluution aivan eri tasolle. Anturit ovat olennainen osa kaikkia IoT-alustalla toimivia suunnitteluyrityksiä. Eri teollisuudenalat ja organisaatiot käyttävät erityyppisiä IoT-antureita, kuten lämpötila-antureita, läheisyysantureita, veden laatuantureita jne. Vaatimustensa mukaisesti. Vuonna 2019 perustettu XYMA Analytics tarjoaa täydellisen teollisen IoT-pohjaisen analyysialustan älykkään prosessivalvonnan tarjoamiseksi.
Kehittyneiden ultraääni-aaltojohdesensorien käyttö ankarimmissakin olosuhteissa oli pääidea, joka suostutteli pätevien insinöörien ryhmän perustamaan yrityksen. Nykyään yritys ylpeilee älykkäiden anturien rakentamisesta toiminnan tehostamiseksi ja tarjoaa enemmän kuin vain mittauksia. Haluamme tietää enemmän yrityksestä, tiimistä, työskentelytavasta, ongelmanratkaisuista ja tulevaisuuden suunnitelmista, kysyimme tohtori Nishanth Rajalta muutaman kysymyksen. Lue tietää, mitä hänellä on sanottavanaan!
Tohtori Nishanth Raja on XYMA Analyticsin - IIT Madrasin hautomoyrityksen toimitusjohtaja. Hän oli vanhempi tutkija Fluid Control Research Instituutissa, Palakkadissa Keralassa, ja myöhemmin liittyi projektipäällikkönä IIT Madrasin keskukselle (CNDE) - IIT Madrasille ja sai tohtorin tutkinnon. Annan yliopistosta. Hän on myös työskennellyt useissa teollisuuteen liittyvissä projekteissa ultraääni-aaltoputkiin perustuvien lämpötila- ja virtausmittausten alalla ja hänellä on runsaasti kokemusta teollisuudesta.
K. mikä innoitti sinua aloittamaan XYMA Analyticsin? Mitä ongelmia yritys pyrkii ratkaisemaan?
XYMA Analytics on seurausta öljy- ja kaasuteollisuuden, teollisuuden ja ilmailu- ja avaruusteollisuuden alojen suuresta kiinnostuksesta. Tutkimusjaksollani NDE-keskuksessa olin mukana kehittämässä ohjattuja aaltopohjaisia ultraääni-aaltojohtoantureita prosessiteollisuuden vaarallisille / vihamielisille ympäristöille; haasteena oli ratkaista heidän kipupisteet. Prosessiparametrien mittaus on elintärkeää jalostus- ja valmistusteollisuudessa, jossa aaltoputkiin perustuva tunnistusteknologiamme auttoi heitä mittaamaan vihamielisiä ja esteettömiä alueita hajautetusti. Havaitsimme, että teollisuudessa on valtava kysyntä tunnistustekniikoille. Tässä vaiheessa päätimme sisällyttää XYMA Analyticsin start-upiksi, joka voisi tarjota tunnistavia ratkaisuja teollisuudelleparantaa niiden prosessitehokkuutta ja parantaa tuotteiden käyttöikää.
XYMA Analytics ratkaisee perinteisiin prosessiantureihin liittyviä kysymyksiä uudella ultraääni-aaltoputkipohjaisella anturitekniikallaan, joka auttaa teollisuudenaloja seuraamaan jatkuvasti prosessin parametrejaan teollisen IoT: n avulla. ja samanaikaiset havaintoratkaisut datapohjaiseen päätöksentekoon. Tätä on vaikeaa käyttää tavanomaisia anturiratkaisuja.
Tämä anturi on tällä hetkellä kenttäkokeissa useissa teollisissa sovelluksissa, mukaan lukien muotin jäähdytysvaipan lämpötilan valvonta teräksen valmistusprosessin aikana sekä uunin seinämien lämpötilan mittauksiin petrokemian prosessissa, lasiteollisuudessa.
K. Kerro meille "ultraääni-aaltojohtoantureistasi", mikä tekniikka sen takana on?
Ultraääni-aaltojohtoanturi voi olla eri poikkileikkauksiltaan, kuten lanka, sauva, nauha, joka voidaan valita aaltojohtimen pääsyn perusteella, erilaisia materiaaleja joko metalleja tai keramiikkaa, ja se voidaan konfiguroida erilaisiin mittaussovelluksiin, mukaan lukien antureiden erityisjakauman säätö.
Periaatteena on, että ultraääniaalto on innoissaan ja kulkee aaltojohtimen paksuuden mukana. Jäljittelemällä etenevien ultraääniaaltojen vuorovaikutusta tarkoituksellisesti suunniteltujen geometristen epäjatkuvuuksien (taivutukset, lovet ja niin edelleen) kanssa ja seuraamalla uudelleen reagoidun ultraäänisignaalin ajan ja taajuuden, vaimennuksen, amplitudimuutoksen asianmukaisesti sijoitetusta etäisyydestä Reektorit (taivutukset, lovet ja niin edelleen) ympäröivän väliaineen lokalisoitu informaatio uutetaan (esimerkiksi lämpötila).
Yleensä ultraääni-aaltojohtoanturit mittaavat aaltojohdon nopeuden muutoksia johtuen materiaalien ominaisuuksien (α, E, G ja ρ) vaihteluista, jotka johtuvat ympäröivän väliaineen muutoksista, kuten lämpötilasta, kosteudesta jne. lento, nopeuden muutos, ultraääniaaltojen vaihesiirto huoneenlämpötilasignaaleihin verrattuna auttavat mittaamaan lämpötilan ja muiden ominaisuuksien (reologia) muutoksia ympäröivässä väliaineessa.
K. Kuinka ultraääni-aaltoputkianturit ovat edullisia perinteisiin antureihin nähden?
Monet teolliset prosessit toimivat erittäin korkeissa lämpötiloissa. Esimerkiksi raakaöljyn jalostus ja sähkön tuottaminen edellyttävät lämpötiloja, jotka ylittävät useita satoja celsiusasteita. Tavanomaisilla antureilla, kuten lämpöparit, RTD ja tasoanturit, on tarkkuusongelmia johtuen anturin ajautumisesta niiden pitkäaikaisen käytön aikana.
Erityisesti lämpöparit, kun niitä käytetään korotetuissa lämpötiloissa vihamielisissä ympäristöissä, ovat alttiita liitoksen mekaaniselle vikaantumiselle. Lämpöparit voivat myös tarjota paikallista lämpötilaa vain yhdellä kiinnostavalla alueella. Vaikka ultraääniaaltojohtoanturit ovat vankempia, koska käytämme samaa termoparilangan materiaalia (esim. Kanthal, Chromel, ruostumaton teräs jne.), Käytetään aaltojohtimena, eikä sillä ole yhtään liitoskohtaa vikaantua. Lisäksi tällä anturilla on pienempi jalanjälki ja voidaan suunnitella eri kokoonpanoille, kuten kierteisille, spiraaleille, useille taivutuksille jne. Usean anturin käyttö samassa aaltojohteessa hajautettuun tunnistamiseen laajalla lämpötila-alueella (30 ° C - 1400 ° C) ja useiden parametrien mittaamiseen (Esimerkiksi: taso, lämpötila ja reologia) yhden aaltojohtoanturin käyttäminen tarjoaa edun ultraääni-aaltojohdin-antureillemme verrattuna perinteisiin antureihin.
Aaltojohdot ohjaavat ultraääniaallon anturielektroniikasta mielenkiinnon kohteena olevalle mittausalueelle pitäen samalla anturielektroniikkaa (anturia) turvallisesti poissa vihamielisistä ja etäyhteydettömistä ympäristöistä, kuten alla on esitetty.
Ehdotettu aaltojohdeanturi on myös erittäin vankka ja se voi sopeutua monimutkaisiin teollisuusympäristöihin lämpötilan, reologian ja nestetason monipuolisemmille ja tarpeettomille mittauksille kriittisissä koteloissa. Hajautettua lämpötilan mittaamista on vaikea käyttää tavanomaisilla lämpöparilla, koska ne kykenevät mittaamaan yhden pisteen mittauksen kestämään vihamielisen ympäristön kokorajoituksia. Guided Wave -pohjainen aaltojohtoanturi tarjoaa luotettavan, vakaan ja kustannustehokkaan ratkaisun rajapinnalle / tarkoille prosessimittauksille.
K. Voiko yksi anturi mitata useita parametreja, kuten lämpötilaa, viskositeettia, tiheyttä jne.? Kuinka se on mahdollista?
Tutkimukseni aikana perustimme perustavanlaatuiset ohjatut aaltomuodot Pituussuuntainen L (0,1), Vääntö T (0,1) ja Taivutus (1,1) voidaan samanaikaisesti lähettää / vastaanottaa yhdellä aaltojohtoanturilla, jossa kukin aaltomuoto kulkee eri nopeudella ja herkkä erilaisille siirtymille / ominaisuuksille.
Esimerkiksi pituussuuntaista aaltomoodia (Herkkä aksiaaliselle siirtymälle) voidaan käyttää lämpötilan mittaamiseen, Vääntöaaltomoodia (Herkkä kulmapoikkeamalle) voidaan käyttää reologiseen mittaukseen (Viskositeetti / Tiheys / Lämpötila) ja taivutusaaltomoodia(Herkkä siirtymälle tasosta) voidaan käyttää tason mittaamiseen. Seuraamalla näiden aaltomuotojen vaimennuksen, vaihesiirron ja taajuussiirron muutosta (pituus-, taivutus- ja vääntömomentit) voimme seurata ympäröivän väliaineen ominaisuuksia. Tätä patentoitua tekniikkaa testataan teollisessa ympäristössä hartsien lämpötilan ja viskositeetin mittaamiseksi samanaikaisesti korkeissa lämpötiloissa yhdellä aaltoputkianturilla. Nämä aaltojohteet voidaan suunnitella räätälöityinä tiettyyn sovellukseen teollisuudessa ja ne voidaan myös suunnitella eri poikkileikkauksina.
K. Minkä tyyppisiä antureita XYMA tarjoaa raskas- ja prosessiteollisuudelle?
XYMA Analytics kehittää teollisuuden esineiden internetille uusia anturiteknologiapohjaisia alustoja, joiden visiona on demokratisoida anturipohjainen prosessitehokkuus teollisuudelle ja tarjota myös koko laitoksen laajuisia hajautettuja ja samanaikaisia anturiratkaisuja datapohjaiseen päätöksentekoon. Patentoidut teknologiatuotteemme, PoRTS (kannettava reologia ja lämpötila-anturit) ja uTMS (monipisteinen lämpötilanmittausjärjestelmä), keskittyvät teollisuuden tuottavuuden lisäämiseen lisäämällä prosessitehokkuutta ja vähentämällä manuaalisten virheiden mahdollisuuksia ja pidentämällä tuotteen käyttöikää.
K. Onko kaikki anturiratkaisut itse XYMA Analyticsin valmistamia? Kerro meille valmistus- ja toimitusketjuprosessistasi
XYMA-anturit on räätälöity ja suunniteltu talon sisällä monille lämpötila-alueille. Kehitämme aaltojohtoanturin niiden lämpötila-alueen ja ympäristön mukaan, jossa anturia tarvitaan. Myös aaltojohdemateriaalin, koon, pituuden ja suunniteltujen anturien lukumäärän valinta riippuu pääasiassa asiakkaan vaatimuksista ja käyttöympäristöstä.
Meillä on huipputason tuotantolaitos ja aiomme pian laajentaa nykyisiä T & K / kalibrointilaitoksiamme vastaamaan kaikkia asiakkaan testausvaatimuksia. Pidämme QHSE-arvot (laatu, terveys, turvallisuus ja ympäristö) aina maksimissaan valmistuksen, asennuksen ja huoltopalvelun aikana täysin omistautuneiden nuorten insinöörien avulla. Toimitusketjuprosessimme jokaisessa vaiheessa meillä on hyvin määritellyt KPI: t (Key Performance Indicators) varmistaaksemme prosessin, joka vastaa perusarvojamme. Koska tekniikka on kehittynyt XYMA-tiimistä, kehitimme perustietomme kaikille yksiköille tuotteidemme luotettavuuden varmistamiseksi. Varmistamme aina, että myös kaikki asiakkaan laatuvaatimukset täyttyvät. Kaikille toimittajillemme tehdään tekninen arviointiprosessi toimitettujen tuotteiden luotettavuuden ja laadun varmistamiseksi.Tuotteen parantamiseksi meillä on myös asiakaspalautejärjestelmä.
Q. XYMA Analytics tarjoaa myös IIoT-yhteyden ja data-analyysin. Mitä langattomia ratkaisuja ja IoT-alustoja käytät?
XYMA-IoT (XIoT) -tuotteet ovat tällä hetkellä MQTT: n lisäksi pienitehoisia pitkän kantaman laajakaistaverkkotekniikkaa (LoRaWan) MQTT: n lisäksi vakiona kommunikointiprotokollina, joissa on reunalaskenta ja visualisointi. Näiden yhteyskäytäntöstandardien soveltamiseksi IoT-alustoja, kuten Arduino, vadelma pi, Semtech (LoRa) ja tekoälyajattelijoita, käytetään tietojen analysointiin ja siirtoon sekä kahden tai useamman alustan (Arduino ja Python -rajapinta) keskinäiseen rajapintaan. Muita teollisuuden vaatimuksia varten käytetään muita optimointitekniikoita, kuten HART-protokolla ja Modbus. Nämä kattavat langattomat viestintäratkaisut Niitä on käytetty parantamaan liitettävyyttä nykyisessä tilassa tai integroituna osana patentoituja ratkaisuja erilaisiin teollisiin sovelluksiin.
K. Kenelle nämä ultraviolettiaaltojohtoanturit hyötyvät tällä hetkellä ja miten? Voitteko antaa meille esimerkin / tapaustutkimuksen?
Laaja valikoima teollisuudenaloja, mukaan lukien a) metalliteollisuuden, uunien jne. Valmistava teollisuus. B) prosessiteollisuus, kuten jalostamot, kemianteollisuus, lannoiteteollisuus korkean lämpötilan komponenttien käyttöiän sekä tehokkuuden ja kestävyyden parantamiseksi teollisuuden aloilla. (c) Teollisuudelle, kuten pikakasvattajareaktori, jossa kuvantaminen ja mittaaminen nestemäisen metallin alla on haaste (d) Lämpötilaohjattu varastointiteollisuus. e) polymeeriteollisuus kovettumisen seurantaan, mukaan lukien ilmailu, komposiitti jne.
On varmasti melko monta tapausta, joissa anturit auttoivat prosessiteollisuutta optimoimaan tehokkuutensa ja tunnistamaan tuotteen kovettumisen. Esimerkiksi lentokoneteollisuudessa käytettävän komposiitin jatkuva lämpötilan kovettumisen seuranta on edelleen haaste. Olemme upottaneet aaltojohtoanturit komposiittien valmistuksen aikana ja seuranneet jatkuvasti, kunnes kovettuminen on valmis. Anturimme antamien lämpötila- ja kovettumistietojen avulla valmistajat voivat lisätä tuotteen käyttöikää ja prosessitehokkuutta 50-70%: iin.
Toinen esimerkki tästä vallankumouksellisesta tekniikasta, joka auttoi estämään johtavan valmistavan teollisuuden tuotevikoja, on mittaamalla uunin hajautettu lämpötila prosessin aikana. Hajautettua lämpötilan mittausta on vaikea käyttää tavanomaisilla lämpöparilla, koska ne kykenevät mittaamaan yhden pisteen mittauksen kestämään vihamielisen ympäristön kokorajoituksia. Aaltojohtoanturimme voi tehdä mittauksia pitämällä anturialueen vihamielisessä ympäristössä ja toimimalla sitä syrjäisestä sijainnista. Aaltoputkianturit voivat myös tehdä hajautettuja lämpötilamittauksia useissa paikoissa. Geometrian rajoitus (1,5 mm: n rako) useiden lämpöparien lisäämiseksi käsitellään myös käyttämällä yhtä aaltojohtoa (1 mm), jossa on useita antureita.
K. Keitä ovat alan muut toimijat, jotka tarjoavat XYMA Analyticsin lisäksi ratkaisuja, jotka käyttävät ultraääni-aaltoputkiantureita?
Tietojemme mukaan XYMA on ainoa toimiala, joka tarjoaa ohjattuja aaltopohjaisia aaltojohtotunnistustekniikoita teollisuuden prosessimittauksiin. On vakiintuneita toimialoja, kuten ABB, Honeywell, Omega ja Emerson, jotka ovat mukana prosessimittausliiketoiminnassa, mutta IIoT mahdollisti aaltoputken tunnistamisen data-analyysin avulla, jotta XYMA eroaisi markkinoiden nykyisistä toimijoista tekniikan ja toimitettujen ratkaisujen suhteen. Aaltojohtoanturien tärkein etu on vankka ja pienempi, joten se pystyy tunnistamaan monipiste- ja moniparametrit laajalla lämpötila-alueella.
K. Minkä näette Intian teollisuuden mukauttavan IIoT: tä? Mitkä ovat esteet?
Viime vuosikymmeninä esineiden internet on muuttanut itsensä ' esineiden internetistä ' esineiden älykkyydeksi. Teollisuudessa IoT: tä käytetään maksimoimaan tehokkuus terveyden ja turvallisuuden olosuhteiden parantamiseksi, seisokkien vähentämiseksi ja räätälöidyn tuotteen tarjoamiseksi. Suurin este esineiden internetille on Intian teollisuudenalojen vähäisempi tietoisuus sen käytöstä ja älykkyydestä, mikä voi auttaa parantamaan teollisuuden toiminnan tehokkuutta parantamalla seurantaa ja lisäämällä turvallisuutta ja tarkkuutta.
Suurin haaste Intian teollisuudessa ovat tietojen tallennus- ja omistuskysymykset, ristiriidat kunkin teollisuuden noudattamissa standardeissa, tietoturvakysymykset, ammattitaitoisten ihmisten puute laitoksessa ja Internetin rajoittaminen tehtaan sisällä, esineiden internetin käyttö ja integrointi kojelautaan, jne.
Innovaatioiden ottaminen laboratorioista teollisuuteen ei ole helppo tehtävä startup-yrityksille. Tuotteen tulee olla vankka, sertifioitu ja luotettava erittäin tarkasti. Nämä ovat joitain Intian teollisuuden suurimmista haasteista.
K. Kerro meille tiimistäsi ja työpaikastasi
XYMA: lla on vahva lahjakas joukkue nuoria insinöörejä, joilla on sekä teollisuus- että tutkimuskokemusta tunnetuista instituutioista, kuten IIT: t, NIT: t, CSIR-laboratoriot ja MNC: t. Tämä nuorten tutkijoiden ryhmä auttaa XYMA: ta kehittämään alkuperäisiä tuotteita, jotka ovat kilpailukykyisiä ja riittävän kestäviä kilpailemaan suurten toimijoiden kanssa.
Lisäksi perustajaprofessorini prof. Krishnan Balasubramanian ja prof. Prabhu Rajagopal ovat edelläkävijöitä ultraäänitekniikan ja NDE: n alalla. He ovat opastaneet, motivoineet ja opastaneet minua XYMA: n toteuttamisessa ja XIoT: n käyttämisessä teollisten ongelmien ratkaisemiseen. Prof. Krishnan Balasubramanian on tällä hetkellä CND: n (Rikkomattoman arvioinnin) keskuksen johtaja ja puheenjohtajaprofessori Intian Madrasin konetekniikan laitoksella. Hän on ollut mukana rikkomattomien arviointien alalla yli 30 vuoden ajan sovelluksineen kunnossapidon, laadunvarmistuksen, valmistuksen ja suunnittelun aloilla. Hänellä on yli 300 teknistä julkaisua. Hänen kiinnostuksen kohteitaan ovat rikkomattomat arvioinnit, älykäs valmistus ja prosessin sisäinen seuranta, rakenteellinen terveystarkkailu ja sovellettu data-analyysi.Professori Prabhu Rajagopal on ollut mukana rikkomattomien arviointien alalla lähes 20 vuoden ajan. Hänellä on asiantuntemusta korkean lämpötilan antureista ja ominaisuusohjatusta ultraäänestä. Hänen kiinnostuksen kohteisiinsa ovat ominaisuusohjatut aallot (FGW), metamateriaalilinssit, aaltoputkipohjainen anturi kunnon / parantumisen seurantaan ja NDE robotiikkaa käyttämällä.
IIT madras -inkubointisoluekosysteemi tuki meitä tavalla, että voimme aloittaa heti laboratoriosta. Tuotteidemme rakentamiseen ja testaamiseen käytämme luokkansa parhaita tiloja. IIT-M auttoi XYMA: ta viemään tuotteen teollisuudelle, mikä vie sinut mailin eteenpäin.
K. Mitkä ovat XYMA Analyticsin tulevaisuuden suunnitelmat ja miltä näette markkinat?
Intia on pieni osa maailmanmarkkinoista, jonne olemme tällä hetkellä ottaneet käyttöön tuotteitamme. Laajentumiseen sisältyy myös yhteistyö tutkimuskeskusten ja yliopistojen kanssa ympäri maailmaa tutkimuksen ja kehityksen lisäämiseksi tulevaisuuden tekoälypohjaisten XIoT-antureiden prosessin optimointia varten. Tämä auttaa suorittamaan älykkään omaisuuden seurannan riskien arvioimiseksi ja arvioitu käyttöikäennuste turvallisuuden ja tehokkuuden parantamiseksi on keskeisillä aloilla. XYMA on keskittynyt ottamaan käyttöön huippuluokan patentoidut ratkaisumme maailmanlaajuisille öljy- ja kaasumarkkinoille, valmistusteollisuudelle ja viemään Intiassa rakennetun alkuperäisen ydinteknologian muualle maailmaan.