Lietu interneta (IoT) pieaugums sensoru evolūciju ir novedis pavisam citā līmenī. Sensori ir neatņemama jebkura inženieru uzņēmuma sastāvdaļa, kas darbojas IoT platformā. Dažādas nozares un organizācijas izmanto dažāda veida IoT sensorus, piemēram, temperatūras sensorus, tuvuma sensorus, ūdens kvalitātes sensorus utt. XYMA Analytics, kas tika dibināta 2019. gadā, piedāvā pilnīgu rūpniecisko lietu internetā balstītu analīzes platformu, lai nodrošinātu viedu procesu uzraudzību.
Uzlabotu ultraskaņas viļņvadu sensoru izmantošana vissmagākajā vidē bija galvenā ideja, kas pārliecināja labi kvalificētu inženieru komandu dibināt uzņēmumu. Šodien uzņēmums lepojas ar viedo sensoru izveidi, lai uzlabotu darbības efektivitāti un piedāvātu ne tikai mērījumus. Vēlamies uzzināt vairāk par uzņēmumu, komandu, darba stilu, problēmu risinājumiem un nākotnes plāniem, mēs uzdevām Dr Nishanth Raja dažus jautājumus. Lasiet tālāk, lai uzzinātu, ko viņš saka!
Dr Nishanth Raja ir XYMA Analytics izpilddirektors - IIT Madras inkubētais uzņēmums un Iznīcinošās novērtēšanas centra spin-out. Viņš bija vecākais zinātniskais līdzstrādnieks Šķidrumu kontroles pētījumu institūtā, Palakkadā Keralā un vēlāk pievienojās kā projekta darbinieks Nesagraujošās novērtēšanas centrā (CNDE) - IIT Madras un saņēma doktora grādu. no Annas universitātes. Viņš ir arī strādājis pie vairākiem ar rūpniecību saistītiem projektiem, izmantojot temperatūras un plūsmas mērījumus, izmantojot ultraskaņas viļņvadus, un viņam ir bagāta rūpnieciskā pieredze.
J. Kas jūs iedvesmoja sākt XYMA Analytics? Kādas problēmas uzņēmuma mērķis ir atrisināt?
XYMA Analytics ir rezultāts rūpnieciskajai ieinteresētībai naftas un gāzes, ražošanas un aviācijas nozarē. Pētījuma laikā NDE centrā es biju iesaistīts vadāmu viļņu bāzes ultraskaņas viļņvadu sensoru izstrādē bīstamās / naidīgās vidēs procesu nozarēs; izaicinājums bija atrisināt viņu sāpju punktus. Procesa parametru mērīšana ir būtiska apstrādes un ražošanas nozarēs, kur mūsu uz viļņvadiem balstītā uztveršanas tehnoloģija viņiem palīdzēja sadalītā veidā mērīt naidīgos un nepieejamos reģionos. Mēs novērojām, ka nozarēs ir milzīgs pieprasījums pēc sensoru tehnoloģijām. Tas bija brīdis, kad mēs nolēmām iekļaut XYMA Analytics kā jaunuzņēmumu, kas varētu sniegt jūtīgus risinājumus nozarēmuzlabot procesu efektivitāti un uzlabot produkta kalpošanas laiku.
XYMA Analytics risina jautājumus, kas saistīti ar parastajiem procesu sensoriem, izmantojot savu jauno ultraskaņas viļņu vadu sensoru tehnoloģiju, kas rūpniecības nozarēm palīdz nepārtraukti uzraudzīt procesu parametrus, izmantojot rūpniecisko IoT, ar vīziju, lai demokratizētu uz sensoriem balstīto procesu efektivitāti nozarēs, kā arī nodrošina rūpnīcas mērogā izplatītu un vienlaicīgi uztverošie risinājumi lēmumu vadīšanai ar datiem. Tas ir grūti, izmantojot parastos sensoru risinājumus.
Šis sensors pašlaik ir lauka izmēģinājumos vairākās rūpnieciskās lietojumprogrammās, ieskaitot veidņu dzesēšanas apvalka temperatūras uzraudzību tērauda ražošanas procesā, kā arī krāsns sienu temperatūras mērījumiem naftas ķīmijas procesā, stikla ražošanas nozarēs.
J. Pastāstiet mums par saviem “ultraskaņas viļņvadu sensoriem”, kāda ir tā tehnoloģija?
Ultraskaņas viļņvada sensors var būt ar dažādu šķērsgriezumu, piemēram, stiepli, stieni, sloksnes, kuras var izvēlēties, pamatojoties uz piekļuvi viļņvadam, dažādiem materiāliem vai nu metāliem, vai keramikai, un to var konfigurēt dažādiem mērījumiem, ieskaitot sensoru īpaša sadalījuma pielāgošanu.
Princips ir tāds, ka ultraskaņas vilnis ir satraukti un virzās kopā ar viļņvada biezumu. Izsekojot izplatīto ultraskaņas viļņu mijiedarbību ar apzināti veidotām ģeometriskām nepārtrauktībām (līkumiem, iecirtumiem utt.) Un izsekojot pārbīdītā ultraskaņas signāla laika un frekvences nobīdi, vājinājumu, amplitūdas izmaiņas no attiecīgi izvietotiem attālumiem Re ektori (līkumi, iegriezumi utt.) tiek iegūta lokalizētā informācija apkārtējā vidē (piemēram, temperatūra).
Parasti ultraskaņas viļņvadu sensori mēra viļņvada ātruma izmaiņas, ņemot vērā tā materiāla īpašību izmaiņas (α, E, G un ρ), kas rodas no apkārtējās vides izmaiņām, piemēram, temperatūras, mitruma utt. lidojums, ātruma izmaiņas, ultraskaņas viļņu fāzes nobīde, salīdzinot ar istabas temperatūras signāliem, palīdz izmērīt temperatūras un citu īpašību (reoloģijas) izmaiņas apkārtējā vidē.
J. Kā ultraskaņas viļņvada sensori ir izdevīgi salīdzinājumā ar parastajiem sensoriem?
Daudzi rūpnieciskie procesi darbojas ļoti augstā temperatūrā. Piemēram, jēlnaftas pārstrādei un elektroenerģijas ražošanai nepieciešams temperatūras līmenis, kas pārsniedz vairākus simtus grādu pēc Celsija. Parastajiem sensoriem, piemēram, termopāriem, RTD un līmeņa sensoriem, ir problēmas ar precizitāti sensoru novirzes dēļ to ilgstošas darbības laikā.
Termopāri, jo īpaši, ja tos izmanto paaugstinātā temperatūrā naidīgā vidē, ir pakļauti krustojuma mehāniskai kļūmei. Arī termopāri var nodrošināt vietējo temperatūru tikai vienā interesējošā reģionā. Ultraskaņas viļņvada sensori ir izturīgāki, jo mēs izmantojam to pašu termopāra stieples materiālu (piemēram, Kanthal, Chromel, Nerūsējošais tērauds utt.) Kā mūsu viļņvads, un tam nav neviena krustojuma, kas neizdotos. Turklāt šim sensoram ir mazāks nospiedums un to var konstruēt dažādām konfigurācijām, piemēram, spirālveida, spirālveida, vairākiem ieliekumiem uc piemēram, līmenis, temperatūra un reoloģija), izmantojot vienu viļņvada sensoru, ir priekšrocība mūsu ultraskaņas viļņvada sensoriem, salīdzinot ar parastajiem sensoriem.
Viļņvadi virza ultraskaņas viļņus no sensora elektronikas līdz interesējošajam mērījumu apgabalam, vienlaikus turot sensora elektroniku (devēju) droši no naidīgas un attālināti nepieejamas vides, kā parādīts zemāk.
Piedāvātais viļņvada sensors ir ļoti izturīgs un var pielāgoties sarežģītai rūpnieciskai videi, lai daudzpusīgāk un liekāk mērītu temperatūru, reoloģiju un šķidruma līmeni kritiskajos korpusos. Sadalītās temperatūras mērīšana ir sarežģīta, izmantojot parastos termopārus, jo tie spēj izmērīt viena punkta mērījumus, izturot naidīgas vides lieluma ierobežojumus. Viļņvada sensors ar vadāmo viļņu bāzes nodrošina uzticamu, stabilu un rentablu saskarnes / precīzu procesa mērījumu risinājumu.
J. Vai viens sensors var izmērīt vairākus parametrus, piemēram, temperatūru, viskozitāti, blīvumu utt. Kā tas ir iespējams?
Pētījuma laikā mēs nodibinājām fundamentālos vadāmo viļņu režīmus. Garenvirziena L (0,1), Torsionālo T (0,1) un Flexural (1,1) vienlaicīgi var pārraidīt / saņemt, izmantojot vienu viļņvada sensoru, kur katrs viļņa režīms pārvietojas ar atšķirīgu ātrumu un jutīgu pret dažādu pārvietojumu / īpašībām.
Piemēram, temperatūras mērīšanai var izmantot gareniskā viļņu režīmu (jutīgs pret aksiālo nobīdi), reoloģijas mērījumiem (viskozitāte / blīvums / temperatūra) un lieces viļņu režīmu var izmantot vērpes viļņu režīmu (jutīgs pret leņķisko nobīdi).Līmeņa mērīšanai var izmantot (jutīgu pret nobīdi ārpus plaknes). Izsekojot šo viļņu režīmu (gareniskā, fleksārā un vērpes) vājināšanās un fāzes nobīdes un frekvences nobīdes izmaiņas, mēs varam pārraudzīt apkārtējās vides īpašības. Šī patentētā tehnoloģija tiek pārbaudīta rūpnieciskā vidē, lai vienlaikus mērītu sveķu temperatūru un viskozitāti augstā temperatūrā, izmantojot vienu viļņvada sensoru. Šie viļņvadi var būt īpaši izstrādāti konkrētam pielietojumam rūpniecībā, un tos var arī veidot dažādos šķērsgriezumos.
Q. Kāda veida sensorus XYMA piedāvā smagajām un procesu rūpniecības nozarēm?
XYMA Analytics izstrādā jaunas sensoru tehnoloģijās balstītas platformas rūpnieciskajai interneta lietošanai ar vīziju, lai demokratizētu uz sensoriem balstītu procesu efektivitāti nozarēs, kā arī nodrošina rūpnīcas mērogā izplatītus un vienlaicīgus sensoru risinājumus lēmumu pieņemšanai ar datiem. Mūsu patentētie tehnoloģiju produkti, PoRTS (pārnēsājamā reoloģijas un temperatūras sensori) un uTMS (daudzpunktu temperatūras mērīšanas sistēma) ir vērsti uz rūpniecības produktivitātes palielināšanu, palielinot procesa efektivitāti un samazinot manuālu kļūdu iespējas un pagarinot produkta kalpošanas laiku.
J. Vai visus sensoru risinājumus ražo pati XYMA Analytics? Pastāstiet mums par savu ražošanas un piegādes ķēdes procesu
XYMA sensori ir pielāgoti un izstrādāti uz vietas dažādiem temperatūru diapazoniem. Mēs izstrādājam viļņvada sensoru, pamatojoties uz to temperatūras diapazonu un vidi, kur nepieciešama sensore. Arī viļņvada materiāla izvēle, izmērs, garums un projektēto sensoru skaits galvenokārt ir atkarīgs no klienta priekšnoteikumiem un lietojuma vides.
Mums ir vismodernākā ražošanas iekārta, un drīz mēs plānojam paplašināt pašreizējās pētniecības un attīstības / kalibrēšanas iekārtas, lai tās atbilstu visām klientu testēšanas prasībām. Ražošanas, uzstādīšanas un pēcpārdošanas servisa laikā ar pilnīgi uzticīgu jauno inženieru palīdzību mēs vienmēr maksimāli uzturam QHSE (kvalitāte, veselība, drošība un vide) vērtības. Katrā piegādes ķēdes procesa posmā mums ir labi definēti KPI (Key Performance Indicators), lai nodrošinātu procesu, kas atbilst mūsu pamatvērtībām. Tā kā tehnoloģija ir attīstījusies no XYMA komandas, mēs izstrādājām pamatdatus visām vienībām, lai nodrošinātu mūsu produktu uzticamību. Mēs vienmēr nodrošinām arī atbilstību visām klienta kvalitātes prasībām. Visiem mūsu piegādātājiem tiek veikts tehniskais novērtēšanas process, lai nodrošinātu piegādāto preču uzticamību un kvalitāti.Produktu uzlabošanai mums ir arī klientu atsauksmju sistēma.
Q. XYMA Analytics nodrošina arī IIoT savienojamību un datu analīzi. Kādus bezvadu risinājumus un IoT platformas jūs izmantojat?
XYMA-IoT (XIoT) produkti pašlaik ir mazjaudas tālsatiksmes platjoslas tīkla tehnoloģija (LoRaWan) papildus MQTT kā standarta sakaru protokoli ar malu skaitļošanu un vizualizāciju, lai automatizētu un optimizētu procesa plūsmu, izmantojot malās izvietotos pašregulēšanas algoritmus. Šo protokolu standarta piemērošanai datu analīzei un pārsūtīšanai ir ieviestas IoT platformas, piemēram, Arduino, aveņu pi, Semtech (LoRa) un AI domātāji, kā arī savstarpēja saskarne ar divām vai vairākām platformām (Arduino un Python saskarnes). Citas rūpniecības vajadzībām tiek izmantotas citas optimizācijas metodes, piemēram, HART protokols un Modbus. Šie bezvadu sakaru risinājumi ir izmantoti, lai uzlabotu savienojamību pašreizējā stāvoklī vai kā integrētu daļu no patentētiem risinājumiem dažādiem rūpnieciskiem lietojumiem.
Q. Kas un kā pašlaik izmanto šos ultraskaņas viļņvadu sensorus? Vai varat sniegt mums piemēru / gadījumu izpēti?
Plašs nozaru, ieskaitot (a) ražošanas nozarēs, iesaistot metālus, kurtuves krāsns uc (b) Process nozares, piemēram, pārstrādes rūpnīcas, ķīmiskās rūpniecības, minerālmēslu rūpniecībā uzlabot dzīvi augstas temperatūras sastāvdaļām, kā arī efektivitāti un izturību nozarēs. (c) Nozarēm, piemēram, ātrās selekcijas reaktoram, kur attēlveidošana un mērījumi zem šķidrā metāla ir izaicinājums . e) polimēru rūpniecība izārstēšanas novērošanai, ieskaitot aviāciju, kompozītmateriālus utt.
Noteikti ir diezgan daudz gadījumu, kad mūsu sensori palīdzēja apstrādes rūpniecībai optimizēt to efektivitāti un noteikt produkta sacietēšanu. Piemēram, gaisa kuģu rūpniecībā izmantojamo kompozītu nepārtraukta temperatūras sacietēšanas uzraudzība joprojām ir izaicinājums. Kompozītu izgatavošanas laikā mēs esam iestrādājuši viļņvada sensorus un nepārtraukti novērojuši, līdz sacietēšana ir pabeigta. Izmantojot mūsu sensora sniegtos temperatūras un cietēšanas datus, ražotāji var palielināt produkta kalpošanas laiku un procesa efektivitāti līdz 50–70%.
Vēl viens šīs revolucionārās tehnoloģijas piemērs, kas palīdzēja novērst vadošās apstrādes rūpniecības produkta kļūmes, ir mērīt krāsns izkliedēto temperatūru procesa laikā. Sadalītās temperatūras mērīšana ir sarežģīta, izmantojot parastos termopārus, jo tie spēj izmērīt viena punkta mērījumus, izturot naidīgas vides lieluma ierobežojumus. Mūsu viļņvada sensors var veikt mērījumus, uzturot sensora reģionu naidīgā vidē un darbinot to no attālinātas vietas, kā arī viļņvada sensori var veikt sadalītus temperatūras mērījumus vairākās vietās. Tiek risināts arī ģeometrijas ierobežojums (1,5 mm sprauga), lai ievietotu vairākus termopārus, izmantojot vienu viļņvada (1 mm) ar vairākiem sensoriem.
J. Kuri ir citi nozares dalībnieki, kas piedāvā risinājumus, izmantojot ultraskaņas viļņvada sensorus?
Cik mums zināms, XYMA ir vienīgā nozare, kas nodrošina vadāmu viļņu vadu uztveršanas paņēmienus procesu mērījumiem nozarēs. Procesu mērīšanas biznesā ir iesaistītas tādas vispāratzītas nozares kā ABB, Honeywell, Omega un Emerson, taču IIoT ļāva viļņvadus uztvert ar datu analīzi, lai XYMA tehnoloģijā un piedāvātajos risinājumos atšķirtos no esošajiem tirgus dalībniekiem.. Viļņvada sensoru galvenā priekšrocība ir izturīga un ar mazāku nospiedumu, kas spēj uztvert daudzpunktu un daudzparametru plašā temperatūras diapazonā.
J. Kā jūs redzat Indijas nozares, kas pielāgo IIoT? Kādi ir šķēršļi?
Pēdējo desmitgažu laikā IoT ir pārveidojusies no “lietu interneta” par “lietu izlūkošanu”. Nozarēs IoT tiek izmantots, lai maksimāli palielinātu efektivitāti, lai uzlabotu veselības un drošības apstākļus, samazinātu dīkstāves laiku un nodrošinātu arī pielāgotu produktu. Galvenais šķērslis attiecībā uz IoT ir mazāka Indijas nozaru informētība par tā lietojumu un inteliģenci, kas var palīdzēt uzlabot darbības efektivitāti nozarēs kopumā, palīdzot tām uzlabot uzraudzību un palielināt drošību un precizitāti.
Galvenais uzdevums Indijas nozarēs ir datu glabāšanas un īpašumtiesību jautājumi, konflikti standartos, kurus ievēro katra nozare, datu drošības jautājumi, kvalificētu cilvēku trūkums rūpnīcā un interneta ierobežošana rūpnīcā, IoT piekļuve un integrēšana informācijas panelī, utt.
Jauninājumu ieviešana no laboratorijas līdz nozarei nav viegls darbs jebkuram jaunuzņēmumam. Produktam jābūt izturīgam, sertificētam un uzticamam ar augstu precizitāti. Šie ir daži no galvenajiem uzdevumiem Indijas rūpniecībā.
J. Pastāstiet mums par savu komandu un darba vietu
XYMA ir spēcīga talantīga jauno inženieru komanda, kurai ir gan rūpniecības, gan pētniecības pieredze no tādām ievērojamām institūcijām kā IIT, NIT, CSIR laboratorijas un MNC utt. Šī jauno zinātnieku grupa palīdz XYMA izstrādāt vietējos produktus, kas ir pietiekami konkurētspējīgi un izturīgi, lai konkurētu ar lieliem nozares spēlētājiem.
Turklāt mani līdzdibinātāji prof. Krišnans Balasubramans un prof. Prabhu Radžapopals ir pionieri ultraskaņas un NDE jomā. Viņi mani ir vadījuši, motivējuši un vadījuši, lai XYMA padarītu par realitāti un izmantotu XIoT rūpniecisko problēmu risināšanai. Prof. Krišnans Balasubramaniāns šobrīd ir Nesagraujošās novērtēšanas centra (CNDE) vadītājs un Indijas Tehnoloģiskā institūta Mašīnbūves katedras profesors. Viņš vairāk nekā 30 gadus ir bijis iesaistīts nesagraujošās vērtēšanas jomā ar apkopes, kvalitātes nodrošināšanas, ražošanas un projektēšanas jomām. Viņam ir vairāk nekā 300 tehnisko publikāciju. Viņa intereses ir nesagraujošā novērtēšana, inteliģenta ražošana un procesa uzraudzība, strukturālā veselības uzraudzība un lietoto datu analīze.Prof. Prabhu Rajagopal gandrīz 20 gadus ir bijis iesaistīts nesagraujošās vērtēšanas jomā. Viņam ir pieredze augstas temperatūras devēju un funkciju vadītu ultrasoniku jomā. Viņa intereses sfērā ir viļņi ar īpašību vadīšanu (FGW), meta materiāla lēcas, uz viļņvadiem balstīts sensors stāvokļa / izārstēšanas uzraudzībai un NDE, izmantojot robotiku.
IIT madras inkubācijas šūnu ekosistēma mūs atbalstīja tā, lai mēs varētu sākt tieši no laboratorijas. Mēs izmantojam savas klases labākās iespējas, lai izveidotu un pārbaudītu jūsu produktus. IIT-M palīdzēja XYMA nogādāt produktu nozarē, kas jūs aizved jūdzi uz priekšu.
J. Kādi ir XYMA Analytics nākotnes plāni un kā jūs redzat tirgu?
Indija ir neliela daļa no pasaules tirgus, kur mēs šobrīd esam izvietojuši savus produktus. Mūsu paplašināšanās ietvers arī sadarbību ar pētniecības centriem un universitātēm visā pasaulē, lai veicinātu pētniecību un izstrādi attiecībā uz mūsu nākotnes mākslīgā intelekta bāzes XIoT sensoriem procesu optimizēšanai. Tas palīdz veikt inteliģentu aktīvu uzraudzību, lai veiktu riska novērtēšanu, un paredzamās dzīves prognozes drošības un efektivitātes uzlabošanai ir galvenās nozares. XYMA ir vērsta uz mūsu augstākās klases patentētu risinājumu ieviešanu globālajos naftas un gāzes tirgos, ražošanas nozarēs un vietējās Indijā uzceltās pamattehnoloģijas nogādāšanu pārējā pasaulē.