Uspon Interneta stvari (IoT) odveo je evoluciju senzora na potpuno drugu razinu. Senzori su sastavni dio svake inženjerske tvrtke koja radi na IoT platformi. Razne industrije i organizacije koriste različite vrste IoT senzora poput temperaturnih senzora, senzora blizine, senzora kakvoće vode itd. Prema njihovim zahtjevima. Osnovana 2019. godine, XYMA Analytics nudi cjelovitu analitičku platformu temeljenu na IoT tehnologiji koja pruža pametno praćenje procesa.
Korištenje naprednih ultrazvučnih senzora valovoda u najtežim uvjetima bila je glavna ideja koja je nagovorila tim kvalificiranih inženjera da osnuju tvrtku. Danas se tvrtka može pohvaliti izgradnjom pametnih senzora kako bi poboljšala operativnu učinkovitost i ponudila više od pukih mjerenja. Radoznali znati više o tvrtki, timu, načinu rada, rješenjima problema i budućim planovima, postavili smo dr. Nishanth Raja nekoliko pitanja. Čitajte dalje da biste znali što on ima za reći!
Dr. Nishanth Raja glavni je izvršni direktor XYMA Analyticsa - tvrtke koja je inkubirala IIT Madras i izdvaja se iz Centra za nerazornu procjenu. Bio je viši znanstveni novak u Institutu za kontrolu fluida, Palakkad u Kerali, a kasnije se pridružio kao projektni službenik u Centru za nerazornu procjenu (CNDE) - IIT Madras i doktorirao. sa sveučilišta Anna. Također je radio na nekoliko projekata povezanih s industrijom u području mjerenja temperature i protoka temeljenih na ultrazvučnom valovodu te ima bogato industrijsko iskustvo.
P. Što vas je nadahnulo da pokrenete XYMA Analytics? Koje probleme tvrtka želi riješiti?
XYMA Analytics rezultat je velikog interesa na koji se pozivaju industrije u naftnom i plinskom, proizvodnom i zrakoplovnom sektoru. Tijekom mog istraživačkog razdoblja u Centru za NDE, bio sam uključen u razvoj vođenih senzora ultrazvučnog valovitog vala za opasna / neprijateljska okruženja u procesnoj industriji; izazov je bio riješiti njihove bolne točke. Mjerenje procesnih parametara od vitalne je važnosti u prerađivačkoj i prerađivačkoj industriji gdje im je naša tehnologija osjetljivosti zasnovana na valovodu pomogla u raspodijeljenom mjerenju u neprijateljskim i nepristupačnim regijama. Primijetili smo da postoji velika potražnja za senzorskim tehnologijama u industrijama. To je bila točka kada smo odlučili ugraditi XYMA Analytics kao početnu tvrtku koja može pružiti senzibilna rješenja za industrijekako bi poboljšali učinkovitost procesa i poboljšali životni vijek proizvoda.
XYMA Analytics rješava probleme s konvencionalnim procesnim senzorima s novom tehnologijom senzora zasnovanih na ultrazvučnom valovodu koja pomaže industrijama da kontinuirano nadgledaju svoje procesne parametre s industrijskim IoT-om s vizijom da demokratizira svoju efikasnost procesnih procesa zasnovanih na senzorima za industriju, a također pruža distribuciju širom postrojenja i istodobna senzorska rješenja za donošenje odluka na temelju podataka. To je teško koristiti konvencionalna senzorska rješenja.
Ovaj je senzor trenutno u terenskim pokusima u nekoliko industrijskih primjena, uključujući nadzor temperature plašta za hlađenje kalupa tijekom postupka proizvodnje čelika, kao i za mjerenje temperature stijenke peći u petrokemijskom procesu, u industriji stakla.
P. Recite nam nešto o svojim "ultrazvučnim valovodnim senzorima", koja je tehnologija iza toga?
Ultrazvučni valovodni senzor može biti različitih presjeka, poput žice, šipke, trake, a može se odabrati na temelju pristupa valovodu, različitih materijala ili metala ili keramike i podesiv je za različite primjene mjerenja, uključujući podešavanje posebne raspodjele senzora.
Princip je da se ultrazvučni val pobuđuje i putuje zajedno s debljinom valovoda. Praćenjem interakcije raširenih ultrazvučnih valova s namjerno dizajniranim geometrijskim diskontinuitetima (zavoji, zarezi i tako dalje) i praćenjem pomaka vremena i frekvencije, slabljenja, promjene amplitude reflektiranog ultrazvučnog signala iz odgovarajuće razmaknutih reflektori (zavoji, urezi i tako dalje) izvlače se lokalizirane informacije o okolnom mediju (na primjer, temperatura).
Općenito, ultrazvučni valovodni senzori mjere promjene brzine valovoda zbog promjena u svojstvima materijala (α, E, G i ρ) koje proizlaze iz promjena u okolnom mediju poput temperature, vlažnosti itd. Promjena vremena let, promjena brzine, fazni pomak ultrazvučnih valova u usporedbi sa signalima sobne temperature, pomažu u mjerenju promjena temperature i drugih svojstava (reologija) u okolnim medijima.
P. Po čemu su ultrazvučni valovodni senzori povoljniji od konvencionalnih senzora?
Mnogi industrijski procesi rade na vrlo visokim temperaturama. Na primjer, rafiniranje sirove nafte i proizvodnja električne energije zahtijevaju razinu temperature koja prelazi nekoliko stotina Celzijevih stupnjeva. Uobičajeni senzori poput termoparova, RTD i senzora nivoa imaju problema s točnošću zbog pomeranja senzora tijekom dugotrajnog rada.
Termoparovi, posebno kada se koriste na povišenim temperaturama u neprijateljskim okruženjima, skloni su mehaničkim oštećenjima spoja. Također, termoparovi mogu pružiti lokalnu temperaturu samo u jednom području od interesa. Dok su ultrazvučni valovodni senzori robusniji jer koristimo isti materijal žice za termoelemente (npr. Kanthal, Chromel, nehrđajući čelik itd.) Koji se koristi kao naš valovod i nema spoja koji bi propao. Osim toga, ovaj senzor ima manji otisak a mogu se dizajnirati za različite konfiguracije poput spiralnih, spiralnih, višestrukih savijanja itd. Korištenje više senzora u istom valovodu za raspodijeljeno osjetanje u širokom rasponu temperature (30 ° C -1400 ° C) i višestruko mjerenje parametara (npr. razina, temperatura i reologija) korištenja jednog valovodnog senzora pružaju prednost našim ultrazvučnim valovodnim senzorima u usporedbi s konvencionalnim senzorima.
Valovodi vode ultrazvučni val od senzorske elektronike do mjernog područja od interesa, dok elektroniku senzora (pretvarač) sigurno drže podalje od neprijateljskog i udaljenog nepristupačnog okruženja kao što je prikazano u nastavku.
Također, predloženi senzor valovoda vrlo je robustan i može se prilagoditi složenim industrijskim okruženjima za svestranija i suvišnija mjerenja temperature, reologije i razine tekućine u kritičnim kućištima. Distribuirano mjerenje temperature teško je pomoću konvencionalnih termoparova zbog njihove sposobnosti mjerenja u jednoj točki, izdržavanja ograničenja veličine neprijateljskog okoliša. Valovodni senzor zasnovan na Guided Wave pruža pouzdano, stabilno i isplativo rješenje za sučelja / točna mjerenja procesa.
P. Može li jedan senzor izmjeriti više parametara poput temperature, viskoznosti, gustoće itd.? Kako je to moguće?
Tijekom mog istraživanja osnovali smo temeljne vođene modove valova Uzdužni L (0,1), Torzijski T (0,1) i Flexural (1,1) mogu se istovremeno prenositi / primati pomoću jednog senzora valovoda u kojem putuje svaki valni modus različitom brzinom i osjetljiv na različita pomicanja / svojstva.
Na primjer, uzdužni valni način (osjetljiv na aksijalno pomicanje) može se koristiti za mjerenje temperature, torzijski način vala (osjetljiv na kutni pomak) može se koristiti za mjerenje reologije (viskoznost / gustoća / temperatura) i način savijanja(Osjetljiv na pomicanje izvan ravnine) može se koristiti za mjerenje razine. Prateći promjenu slabljenja i faznog pomaka i frekvencijskog pomaka ovih valnih načina (uzdužni, savojni i uvijajući), možemo pratiti svojstva okolnog medija. Ova patentirana tehnologija testirana je u industrijskom okruženju za istovremeno mjerenje temperature i viskoznosti smola na visokim temperaturama pomoću jednog senzora valovoda. Ovi valovodi mogu se posebno dizajnirati za određenu primjenu u industriji, a mogu se dizajnirati i u različitim presjecima.
P. Koju vrstu senzora nudi XYMA za tešku industriju i procesnu industriju?
XYMA Analytics razvija nove platforme zasnovane na senzorskoj tehnologiji za industrijski IoT s vizijom demokratizacije učinkovitosti procesa temeljenog na senzorima za industriju, a također nudi distribuirana i istodobna senzorska rješenja na razini podataka za donošenje odluka na temelju podataka. Naši patentirani tehnološki proizvodi, PoRTS (prijenosni senzori za reologiju i temperaturu) i uTMS (sustav mjerenja temperature u više točaka) usredotočeni su na povećanje produktivnosti u industriji povećanjem učinkovitosti procesa i smanjenjem mogućnosti ručnih pogrešaka te produženjem vijeka trajanja proizvoda.
P. Jesu li sva rješenja senzora proizvela sama XYMA Analytics? Recite nam nešto o vašem procesu proizvodnje i lanca opskrbe
XYMA senzori prilagođeni su i dizajnirani u vlastitom pogonu za širok raspon temperatura. Razvijamo valovodni senzor na temelju njihovog temperaturnog raspona i okoline u kojoj je potrebno osjetiti. Također, odabir materijala valovoda, veličina, duljina i broj dizajniranih senzora uglavnom ovisi o preduvjetima kupca i okruženju primjene.
Imamo najsuvremenije proizvodno postrojenje i uskoro planiramo proširiti naša trenutna postrojenja za istraživanje i razvoj / kalibraciju kako bi udovoljili svim zahtjevima za testiranje klijenta. Uvijek održavamo vrijednosti QHSE (kvaliteta, zdravlje, sigurnost i okoliš) na maksimumu tijekom proizvodnje, ugradnje i postprodajnih usluga uz pomoć potpuno posvećenih mladih inženjera. U svakoj fazi našeg procesa opskrbnog lanca dobro smo definirali KPI-je (ključne pokazatelje uspješnosti) kako bismo osigurali postupak koji odgovara našim temeljnim vrijednostima. Budući da je tehnologija razvijena od XYMA tima, razvili smo matične podatke za sve entitete kako bismo osigurali pouzdanost naših proizvoda. Uvijek osiguravamo da udovoljavamo svim zahtjevima kvalitete klijenta. Svi naši dobavljači prolaze kroz postupak tehničke procjene kako bi osigurali pouzdanost i kvalitetu isporučenih predmeta.Za poboljšanje proizvoda imamo i sustav povratnih informacija kupaca.
P. XYMA Analytics također nudi IIoT povezivost i analitiku podataka. Koja bežična rješenja i IoT platforme koristite?
Proizvodi XYMA-IoT (XIoT) trenutno su širokopojasna mrežna tehnologija niskog dometa (LoRaWan), osim MQTT-a kao standardni komunikacijski protokoli s rubnim računanjem i vizualizacijom, za automatizaciju i optimizaciju protoka kroz ugrađene algoritme samopodešavanja. Za primjenu ovih standarda protokola koriste se IoT platforme poput Arduino, Raspberry Pi, Semtech (LoRa) i AI mislioci, zajedno s međusobnim povezivanjem s dvije ili više platformi (Arduino i Python međusobno povezivanje) za analizu i prijenos podataka. Ostale tehnike optimizacije poput HART protokola i Modbusa koriste se za ostale industrijske zahtjeve. Ova cjelovita rješenja za bežičnu komunikaciju koriste se za poboljšanje povezanosti u sadašnjem stanju ili kao integrirani dio vlasničkih rješenja za razne industrijske primjene.
P. Kome trenutačno koriste ovi ultrazvučni valovodni senzori i kako? Možete li nam dati primjer / studiju slučaja?
Širok spektar industrija, uključujući (a) proizvodnu industriju koja uključuje metale, peći, itd. (B) prerađivačke industrije kao što su rafinerije, kemijska industrija, industrija gnojiva za poboljšanje životnog vijeka komponenata s visokom temperaturom, kao i učinkovitost i robusnost industrije. (c) Za industrije kao što je reaktor za brzo uzgajanje gdje su snimanje i mjerenja pod tekućim metalom izazov (d) Industrije skladištenja s kontroliranom temperaturom. (e) Polimerne industrije za nadzor stvrdnjavanja, uključujući svemirsku, kompozitnu itd.
Sigurno je dosta slučajeva kada su naši senzori pomogli prerađivačkoj industriji da optimizira svoju učinkovitost i identificira stvrdnjavanje svog proizvoda. Na primjer, kontinuirano praćenje temperaturnog izlječenja kompozita koji se koristi u zrakoplovnoj industriji ostaje izazov. Tijekom proizvodnje kompozita ugradili smo svoje valovodne senzore i kontinuirano ih nadzirali dok se stvrdnjavanje ne završi. Koristeći podatke o temperaturi i stvrdnjavanju koje pruža naš senzor, proizvođači mogu produžiti životni vijek proizvoda i učinkovitost postupka na 50-70%.
Sljedeći primjer ove revolucionarne tehnologije koja je pomogla u sprječavanju kvara proizvoda vodeće proizvodne industrije je mjerenjem raspodijeljene temperature peći tijekom njenog postupka. Distribuirano mjerenje temperature teško je pomoću konvencionalnih termoparova zbog njihove sposobnosti mjerenja u jednoj točki, izdržavanja ograničenja veličine neprijateljskog okoliša. Naš senzor valovoda može vršiti mjerenja održavajući područje senzora u neprijateljskom okruženju i upravljajući njime s udaljenog mjesta, a također senzori valovoda mogu izvršiti raspodijeljena mjerenja temperature na više mjesta. Ograničenje geometrije (utor od 1,5 mm) za umetanje više termoparova također se rješava korištenjem jednog valovoda (1 mm) s više senzora.
P. Tko su, osim XYMA Analytics, ostali igrači u industriji koji nude rješenja koja koriste ultrazvučne valovite senzore?
Prema našim saznanjima, XYMA je jedina industrija koja pruža tehnike vođenih senzora na temelju valova za mjerenje procesa u industriji. Postoje dobro uhodane industrije poput ABB-a, Honeywella, Omege i Emersona koje su uključene u posao mjerenja procesa, ali IIoT je omogućio senzorsko usmjeravanje pomoću analitike podataka kako bi XYMA bio drugačiji od postojećih igrača na tržištu u pogledu tehnologije i pruženih rješenja.. Ključna prednost valovodnih senzora su robusni i imaju manji otisak, sposobni za višetočkovno i višeparametarsko senziranje u širokom temperaturnom rasponu.
P. Kako vidite industrije u Indiji kako prilagođavaju IIoT? Koje su prepreke?
U posljednjim desetljećima IoT se transformirao iz "Interneta stvari" u "Inteligenciju stvari". IoT se koristi u industrijama kako bi se povećala učinkovitost za nadogradnju zdravstvenih i sigurnosnih uvjeta, smanjivanje zastoja i također pruža prilagođeni proizvod. Glavna prepreka u vezi s IoT-om je manja svijest među industrijama u Indiji o njegovoj uporabi i inteligenciji, što može pomoći u poboljšanju operativne učinkovitosti za široku industriju pomažući im da poboljšaju nadzor i povećaju sigurnost i točnost.
Glavni izazov u indijskoj industriji su problemi s pohranom podataka i vlasništvom, sukob u standardima koje slijedi svaka industrija, problemi sa sigurnošću podataka, nedostatak kvalificiranih ljudi u pogonu i ograničenje na internet unutar postrojenja, pristup i integracija IoT-a na njihovu nadzornu ploču, itd.
Prenošenje inovacija iz laboratorija u industriju nije lak posao za bilo koji startup. Proizvod bi trebao biti robustan, certificiran i pouzdan s velikom točnošću. Ovo su neki od glavnih izazova u indijskoj industriji.
P. Recite nam nešto o svom timu i radnom mjestu
XYMA ima snažan nadareni tim mladih inženjera s industrijskim i istraživačkim iskustvom iz eminentnih institucija poput IIT-a, NIT-a, CSIR laboratorija i MNC-a itd. Ova skupina mladih znanstvenika pomaže XYMA-i da razvije svoje autohtone proizvode koji su dovoljno konkurentni i robusni da se natječu s velikim igračima iz industrije.
Štoviše, moji suosnivači prof. Krishnan Balasubramanian i prof. Prabhu Rajagopal pioniri su na polju ultrazvuka i NDE-a. Vodili su me, motivirali i podučavali kako XYMA pretvoriti u stvarnost i koristiti XIoT za rješavanje industrijskih problema. Profesor Krishnan Balasubramanian trenutno je voditelj Centra za nerazornu procjenu (CNDE) i profesor na Odjelu za strojarstvo, Indijski institut za tehnologiju Madras. Više od 30 godina uključen je u područje nerazornog ocjenjivanja s primjenama na poljima održavanja, osiguranja kvalitete, proizvodnje i dizajna. Ima više od 300 tehničkih publikacija. Područja njegova interesa uključuju procjenu bez razaranja, inteligentnu proizvodnju i nadzor tijekom procesa, nadzor strukturnog zdravlja i primijenjenu analizu podataka.Profesor Prabhu Rajagopal uključen je u područje nerazorne procjene gotovo 20 godina. Ima stručnost u pretvaračima s visokom temperaturom i ultrazvukom vođenim značajkama. Područja njegova interesa uključuju valove vođene značajkama (FGW), leće od meta-materijala, senzor na osnovi valovoda za praćenje stanja / izlječenja i NDE pomoću robotike.
Ekosustav stanica za inkubaciju IIT madras podržao nas je na takav način da smo mogli krenuti odmah iz laboratorija. Za izgradnju i testiranje vaših proizvoda koristimo objekte najbolje klase. IIT-M pomogao je tvrtki XYMA da proizvod odvede u industriju, što vam oduzima kilometar ispred.
P. Koji su budući planovi za XYMA Analytics i kako vidite tržište?
Indija je mali dio globalnog tržišta na kojem smo trenutno plasirali svoje proizvode. Naše proširenje također će uključivati suradnju s istraživačkim centrima i sveučilištima širom svijeta kako bi se potaknulo istraživanje i razvoj naših budućih XIoT senzora temeljenih na umjetnoj inteligenciji za optimizaciju procesa. To pomaže u inteligentnom praćenju imovine radi procjene rizika i predviđanja životnog vijeka radi poboljšanja sigurnosti i učinkovitosti u ključnim je industrijama. XYMA je usredotočen na primjenu naših vrhunskih patentiranih rješenja na globalnim tržištima nafte i plina, proizvodnoj industriji i odnošenje autohtonih osnovnih tehnologija izgrađenih u Indiji u ostatak svijeta.