EC-vifter som styres via MODBUS kan på sikt bli selvlærende med hjelp av Artificiell Intelligens (AI)

Da ebm-papst lanserte konseptet GreenIntelligence på Chillventa-messen i oktober 2018, var det en klar indikasjon på hvor raskt den teknologiske utviklingen går. GreenTech har vært ebm-papst utviklingsfilosofi i ca. ti år. Den har styrt utviklingen av blant annet EC-vifter som er energieffektive og miljøvennlige. ebm-papst komplette EC-vifter med integrert elektronikk for styring og kommunikasjon via for eksempel kommunikasjonsprotokollen MODBUS har banet vei for intelligente, brukervennlige, installasjonsvennlige, driftseffektive og ikke minst energieffektive vifteløsninger. Fordelene med smarte kommunikasjonsløsninger for vifter er mange, og samtidig er det nok slik at det ikke alltid er fullt utnyttet. Men hvorfor skal du kommunisere via MODBUS?

MODBUS tilbyr lignende fordeler i datasentre, kjølerom for næringsindustrien, og mange andre installasjoner
«Jo mer informasjon du har tilgang til, jo lettere er det å holde alt under kontroll». Slik oppsummerte de ansvarlige på et datasenter i Sveits årsakene til hvorfor de modernisert og investert i EC-vifter med MODBUS-kommunikasjon fra ebm-papst. EC-viftene erstattet eldre reim-drevne vifter i datasenterets kjøleaggregat som i prinsippet alltid gikk med full kapasitet. Dette førte til kraftig slitasje, høyt energiforbruk, krav til regelmessig kontroll og mye vedlikeholdsarbeid med utskifting av reservedeler. Problemene og kostnadene førte til krav til modernisering, og samtidig ønsket man bedre muligheter til å overvåke og kontrollere viftene. Dette gjøres i dag via MODBUS.

I motsetning til en 0 - 10 V tilkobling, tillater MODBUS også vifteovervåkning. I datasenteret benyttes denne muligheten slik at viftene sender både detaljerte driftsdata og alarmmeldinger til et sentralt kontrollsystem. Informasjonen overføres deretter til et overordnet styringssystem som inngår i et større infrastruktursystem for datakommunikasjon i regionen. Via et brukervennlig grensesnitt, kan autorisert operasjonspersonell på dataskjermer både se individuelle verdier for viftene, samt for andre tekniske installasjoner, og også stille inn forskjellige parametere. Den detaljerte vifteinformasjonen som kommuniseres på MODBUS, gjør det også lettere for operatørene å se for eksempel om det oppstår tekniske problemer som krever at en tekniker sendes ut.

Vedlikeholdsarbeidet kan dermed planlegges mer effektivt og også proaktivt slik at serviceinnsatsen utføres til rett tid og når det virkelig er behov for service. Et eksempel er at filterbytter bare gjøres når det virkelig er behov for nye filtre.
Et annet eksempel på en installasjon hvor MODBUS gir gode muligheter for å optimalisere både vifteoperasjonen og vedlikeholdsrutiner er kjølerom for matvarer. I næringsmiddelindustriens produksjonsmiljøer er kravene til effektiv kjøling høy, og det stilles derfor også store krav til overvåking og styring av kjølevifter. Akkurat som i mange datasentre.

Mer effektiv vedlikeholdsplanlegging med fjernovervåking
ebm-papst AxiCool-vifter har blant annet kjølerom som et viktig installasjonsområde, og kommunikasjon via MODBUS har stor betydning når det gjelder å optimalisere kjøle- og avrimingssyklusene. På samme måte som i datasenteret i Sveits handler det om å utnytte mulighetene og fordelene ved fjernovervåking, innhente informasjon om viftestatus, og ta beslutninger om drift og vedlikehold på grunnlag av denne informasjonen. Det faktum at det er enkelt å koble til vifter med hverandre ved hjelp av MODBUS, blir stadig viktigere fordi kravene øker ved å kunne eksternt overvåke installasjoner med flere vifter, og da er det nødvendig med integrering og koordinering av viftene. Datasentre og kjølerom er bare to eksempler på slike installasjoner. De samme kravene og behovene eksisterer når det gjelder mange ventilasjonssystemer som gir godt innemiljø for beboere og i et bredt spekter av industrielle installasjoner.

Hvordan vet du når MODBUS er det riktige valget?
I mange installasjoner er det tilstrekkelig med vifteregulering via 0-10V-signal, men så er det et meget stort antall installasjoner der bruken av kommunikasjonsprotokollen MODBUS kan skape stor merverdi og mange fordeler. Mulighetene benyttes likevel ikke alltid, og løsningen blir i mange tilfeller en mer tradisjonell viftestyring.
Björn Jonsson, markedssjef ved ebm-papst i Sverige, mener at en grunn kan være at det er usikkerhet om når og hvordan man bruker kommunikasjonsmulighetene. Kanskje det også er en ide om at det kan være komplisert å tilpasse installasjonen og oppnå en god kommunikasjonsløsning.

«Eksemplene med datasenter og kjølerom i næringsmiddelindustrien tror jeg gir et godt bilde av når du bør benytte MODBUS. I installasjoner med flere vifter og hvor kravene til effektivt vedlikehold, kontinuerlig informasjon om driftsforhold, viftestatus, temperaturer og andre parametere er høye, er svaret ofte at integrerte kommunikasjonsløsninger kreves. Da er MODBUS et godt valg, og det er også mye lettere enn mange tror å lage et nettverk med MODBUS og drifte en vifteløsning. For eksempel har vi den nedlastbare programvare EC-Control som forenkler arbeidet», sier Björn Jonsson.

Fordelene ved EC-Control blir ekstra tydeligere i installasjoner med nettverksløsninger med MODBUS som kan omfatte et stort antall vifter. Programmets enkle å forstå nettverkslayout gir deg en total oversikt over alle viftenes status. Siden ebm-papst introduserte EC-Control, har programmet blitt kontinuerlig utviklet og fått nye funksjoner som har gjort det stadig mer brukervennlig. Ulike hjelpefunksjoner og funksjonsbibliotek forenkler distribusjonen, og blant nyhetene i den nyeste versjonen har man blant annet muligheten til å se servicehistorikk for hver vifte i et nettverk, utvidede muligheter for konfigurasjon og rapportering av driftsforstyrrelser via e-post.

Et spørsmål til Björn Jonsson er hvordan han mener at installasjonsbedrifter, byggherrer, driftsledere på datasentre, og andre anlegg der effektiv viftedrift er viktig, bør gå fram for å ta skrittet over til å utnytte MODBUS som kommunikasjonsprotokoll. «Ett råd er å se på en installasjon behov i et bredere og lengre perspektiv».

«Hvordan jobber vi i dag med hensyn til energieffektivisering, drift og vedlikehold? Kan vi spare tid og penger på å bruke smarte kommunikasjonsmuligheter via for eksempel MODBUS? En forutsetningskontroll der installatører, servicepersonell og kunder har en dialog som kan føre til et klarere bilde av hva som kan forbedres. Det er sikkert mange eksempler på hvor du ikke tar deg tid til selv å modernisere i kommunikasjonsveien, men du jobber med de samme rutinene som du har gjort i mange år, selv om du kanskje investerer i EC-vifter som gir muligheter til smarte kommunikasjonsløsninger», forklarer Björn. Jonsson.

Artificiell Intelligens - på vei fra fremtidsvisjonen til å bli en realitet i vifteindustrien om noen år
I utgangspunktet nevnes ebm-papst nye konsepter «GreenIntelligence» som ble lansert på Chillventa-messen. GreenIntelligence er et klart signal om at fremtiden vil tilby enda mer avanserte kommunikasjonsløsninger enn i dag. Først kom mulighetene med MODBUS for nesten 40 år siden. I dag er trådløs tilkobling og sammenkobling av komponenter ved hjelp av IoT - Internet of Things - svært aktuelt og i en relativt nær fremtid kan vi ha selvlærende vifter og vifteløsninger ved hjelp av AI - Artificial Intelligence.

En viktig fordel med MODBUS er at det forenkler innsamlingen av informasjon fra vifter. Informasjonen gjør det lettere for driftsansvarlige for eksempel å ta avgjørelser om vedlikeholdsarbeid og optimalisering av viftedriften. Med AI vil denne informasjonen bli analysert og behandlet av programvarer og digital teknologi som da tar «beslutninger» om driften av viften og anleggets vedlikeholdsbehov. Vifteløsninger kan i stor grad være selvlærende i fremtiden.

AI er vanligvis definert som «evnen til en maskin å utføre kognitive handlinger som vanligvis er forbundet med mennesker». Fra logisk resonnement og læring til mer avanserte eksempler som problemløsing og til og med kreativitet. AI er et nytt og bredt konsept hvor mange av teknologiene er kompliserte og er i et relativt tidlig utviklingsstadium. Samtidig viser mange signaler at utviklingen er rask. Et eksempel er at den svenske regjeringen ønsker at Sverige skal være ledende innenfor AI, og derfor skal 40 millioner kroner investeres i et utdanningsprosjekt kalt AI-Sweden.

En undersøkelse er også gjennomført i Europa, hvor 20 store svenske selskaper, av totalt 277 europeiske selskaper, ble spurt om hvordan de ser på AI. Halvparten av de svenske selskapene som er undersøkt, sier at de forventer at kunstig intelligens vil få stor innvirkning på deres kjernevirksomhet i fremtiden. Disse selskapene oppgir også at de allerede har gjennomført pilotprosjekter i sine AI-satsinger, noe som klart er bedre enn det europeiske gjennomsnittet på 32 prosent. I undersøkelsen («Artifical Intelligence in Europe») sier de svenske selskapene at AI i daglig bruk i stor grad arbeider med å bruke teknologien til å automatisere oppgaver, og ved hjelp av maskinlæring forutse utviklingen basert på analyse av historiske data og utvikle innsikt fra store mengder data. På lengere sikt er det mulig å implementere smart automatisering på bred front og flere estimater indikerer at mellom 20 og 30 prosent av alle nåværende data kan utføres helt uten menneskelig inngrep.

Hvordan investerer ebm-papst innenfor AI-sektoren? Björn Jonsson forklarer at AI har høy prioritet i ebm-papst sitt arbeid innen R & D. «Det arbeides for fullt for å analysere og evaluere hvordan AI kan integreres i deler av vårt produktprogram og derved komme til nytte for kundene våre. Likevel er det en god del igjen før AI er fullintegrert, men et testanlegg er under bygging på ebm-papst i Tyskland. Jeg er også overbevist om at AI i løpet av få år vil være veldig interessant for vifteindustrien, og at ebm-papst skal være ledende innen mye av det som skjer innenfor AI-utviklingen», konkluderer Björn Jonsson.