Пораст Интернета ствари (ИоТ) одвео је еволуцију сензора на потпуно другачији ниво. Сензори су саставни део сваке инжењерске компаније која ради на ИоТ платформи. Разне индустрије и организације користе различите врсте ИоТ сензора, попут температурних сензора, сензора близине, сензора квалитета воде итд., Према њиховим захтевима. Основана 2019. године, КСИМА Аналитика нуди комплетну платформу аналитике засновану на ИоТ технологији која пружа паметно праћење процеса.
Коришћење напредних ултразвучних таласоводних сензора за најтежа окружења била је главна идеја која је наговорила тим квалификованих инжењера да оснују компанију. Данас се компанија може похвалити изградњом паметних сензора како би побољшала оперативну ефикасност и понудила више од пуких мерења. Радознали да сазнамо више о компанији, тиму, начину рада, решењима проблема и будућим плановима, поставили смо др. Нисхантх Раја неколико питања. Читајте даље да бисте знали шта он има да каже!
Др Нисхантх Раја је извршни директор КСИМА Аналитике - компаније која је инкубирала ИИТ Мадрас и издвојена из Центра за неразорну процену. Био је виши научни сарадник у Институту за истраживање флуида, Палаккад у Керали, а касније се придружио као пројектни службеник у Центру за неразорну процену (ЦНДЕ) - ИИТ Мадрас и докторирао. са Универзитета Анна. Такође је радио на неколико пројеката повезаних са индустријом у области мерења температуре и протока заснованих на ултразвучном таласању и има богато индустријско искуство.
П. Шта вас је инспирисало да покренете КСИМА Аналитицс? Које проблеме компанија жели да реши?
КСИМА аналитика резултат је дубоког интересовања на које се позивају индустрије у нафтном и гасном, производном и ваздухопловном сектору. Током свог истраживачког периода у Центру за НДЕ, био сам укључен у развој вођених таласних ултразвучних сензора за таласовод за опасна / непријатељска окружења у процесној индустрији; изазов је био да се реше њихови болови. Мерење параметара процеса је од виталног значаја у прерађивачкој и производној индустрији где им је наша технологија сензора заснована на таласоводу помогла у дистрибуираном мерењу у непријатељским и неприступачним регионима. Приметили смо да постоји велика потражња за сензорским технологијама у индустријама. То је била тачка када смо одлучили да КСИМА Аналитику уградимо као старт-уп који може пружити сензорска решења за индустриједа побољшају ефикасност процеса и побољшају животни век производа.
КСИМА Аналитика се бави проблемима са конвенционалним процесним сензорима помоћу своје нове ултразвучне технологије сензора засноване на таласоводу која помаже индустријама да континуирано надгледају своје процесне параметре помоћу индустријског ИоТ-а са визијом да демократизује ефикасност својих процеса заснованих на сензорима за индустрију, а такође обезбеђује дистрибуцију широм фабрике и истовремена сензорска решења за доношење одлука заснованих на подацима. Ово је тешко ако се користе конвенционална сензорска решења.
Овај сензор је тренутно на теренским испитивањима у неколико индустријских примена, укључујући надзор температуре плашта за хлађење калупа током процеса производње челика, као и за мерење температуре зида пећи у петрохемијском процесу, у индустрији стакла.
П. Реците нам нешто о својим „ултразвучним таласоводним сензорима“, која је технологија иза тога?
Ултразвучни таласоводни сензор може бити различитих пресека, попут жице, шипке, траке, који се могу изабрати на основу приступа таласоводу, различитих материјала или метала или керамике и подесив је за различите примене мерења, укључујући подешавање посебне расподеле сензора.
Принцип је да се ултразвучни талас побуђује и путује заједно са дебљином таласовода. Праћењем интеракције ширећих ултразвучних таласа са намерно дизајнираним геометријским дисконтинуитетима (завоји, зарези и тако даље) и праћењем померања времена и фреквенције, слабљења, промене амплитуде одбијеног ултразвучног сигнала из одговарајуће размакнутих рефлектори (завоји, зарези и тако даље) извлаче се локализоване информације о околном медијуму (на пример, температура).
Генерално, ултразвучни таласоводни сензори мере промене брзине таласовода услед промена у својствима материјала (α, Е, Г и ρ) које произилазе из промена у околном медијуму као што су температура, влажност итд. Промена времена лет, промена брзине, фазни помак ултразвучних таласа у поређењу са сигналима собне температуре, помажу у мерењу промена температуре и других својстава (реологије) у околним медијима.
П. По чему су ултразвучни таласоводни сензори бољи од конвенционалних сензора?
Многи индустријски процеси раде на врло високим температурама. На пример, прерада сирове нафте и производња електричне енергије захтевају ниво температуре који прелази неколико стотина степени Целзијуса. Уобичајени сензори као што су термопарови, РТД и сензори нивоа имају проблема са тачношћу због померања сензора током њиховог дуготрајног рада.
Термопарови, посебно када се користе на повишеним температурама у непријатељским окружењима, склони су механичким оштећењима споја. Такође, термопарови могу да обезбеде локалну температуру само у једном региону од интереса. Док су ултразвучни таласоводни сензори робуснији јер користимо исти материјал жице од термоелемента (нпр. Кантхал, Цхромел, нехрђајући челик итд.) Који се користи као наш таласовод и нема споја који би пропао. Поред тога, овај сензор има мањи отисак и могу се дизајнирати за различите конфигурације као што су спиралне, спиралне, вишеструке савијене итд. Коришћење више сензора у истом таласоводу за дистрибуирано осетљивост у широком опсегу температуре (30 ° Ц -1400 ° Ц) и вишеструко мерење параметара (нпр. ниво, температура и реологија) употребе појединачног таласоводног сензора пружају предност нашим ултразвучним таласоводним сензорима у поређењу са конвенционалним сензорима.
Таласоводи воде ултразвучни талас од електронике сензора до мерног подручја од интереса, док електронику сензора (претварач) држе безбедно даље од непријатељског и удаљеног неприступачног окружења као што је приказано у наставку.
Такође, предложени таласоводни сензор је врло робустан и може се прилагодити сложеним индустријским окружењима за свестранија и сувишнија мерења температуре, реологије и нивоа течности у критичним кућиштима. Мерење расподеле температуре је тешко помоћу конвенционалних термопарова због њихове способности мерења у једној тачки, издржавања ограничења величине непријатељског окружења. Таласоводни сензор заснован на вођеном таласу пружа поуздано, стабилно и економично решење за интерфејс / тачна мерења процеса.
П. Може ли један сензор измерити више параметара попут температуре, вискозности, густине итд.? Како је то могуће?
Током мог истраживања основали смо основне вођене таласне режиме Лонгитудинал Л (0,1), Торзијски Т (0,1) и Флекурал (1,1) који се истовремено могу преносити / примати помоћу једног сензора таласовода где сваки таласни режим путује различитом брзином и осетљив на различита померања / својства.
На пример, режим уздужног таласа (осетљив на аксијално померање) може се користити за мерење температуре, режим торзионог таласа (осетљив на угаони помак) може се користити за мерење реологије (вискозност / густина / температура) и режим савијања таласа(Осетљив на померање ван равни) може се користити за мерење нивоа. Праћењем промене у слабљењу и фазном померању и померању фреквенције ових таласних режима (лонгитудинални, флексурални и торзијски), можемо пратити својства околног медија. Ова патентирана технологија тестирана је у индустријском окружењу за истовремено мерење температуре и вискозности смола на високим температурама помоћу једног таласоводног сензора. Ови таласоводи се могу дизајнирати по мери за одређену примену у индустрији, а могу се дизајнирати и у различитим пресецима.
П. Коју врсту сензора нуди КСИМА за тешку индустрију и процесну индустрију?
КСИМА Аналитика развија нове платформе засноване на сензорској технологији за индустријски ИоТ са визијом да демократизује ефикасност процеса заснованих на сензорима за индустрију, а такође нуди и дистрибуирана и истовремена сензорска решења за доношење одлука заснованих на подацима у целој фабрици. Наши патентирани технолошки производи, ПоРТС (преносни сензори за реологију и температуру) и уТМС (систем мерења температуре у више тачака) усредсређени су на повећање продуктивности у индустрији повећањем ефикасности процеса и смањењем могућности за ручне грешке и продужењем века трајања производа.
П. Да ли су сва решења сензора произвела сама КСИМА Аналитицс? Реците нам нешто о вашем процесу производње и ланца снабдевања
КСИМА сензори су прилагођени и дизајнирани у кући за широк опсег температура. Развијамо таласоводни сензор на основу њиховог температурног опсега и околине у којој је потребно осетити. Такође, избор материјала таласовода, величине, дужине и броја дизајнираних сензора углавном зависи од предуслова купца и окружења примене.
Имамо најсавременије производно постројење и ускоро планирамо да проширимо наше тренутне капацитете за истраживање и развој / калибрацију како бисмо испунили све захтеве клијента за тестирање. Увек одржавамо максималне вредности КХСЕ (квалитет, здравље, безбедност и животна средина) током производње, уградње и постпродајних услуга уз помоћ потпуно посвећених младих инжењера. У свакој фази процеса ланца снабдевања добро смо дефинисали КПИ (кључне показатеље учинка) како бисмо осигурали процес који се подудара са нашим основним вредностима. Будући да је технологија развијена од КСИМА тима, развили смо матичне податке за све ентитете како бисмо осигурали поузданост наших производа. Увек се побринемо да испунимо и све захтеве клијента за квалитетом. Сви наши добављачи пролазе кроз поступак техничке процене како би осигурали поузданост и квалитет испоручених предмета.За побољшање производа имамо и систем повратних информација купаца.
П. КСИМА аналитика такође нуди ИИоТ повезивање и аналитику података. Која бежична решења и ИоТ платформе користите?
КСИМА-ИоТ (КСИоТ) производи су тренутно широкопојасна мрежна технологија мале снаге (ЛоРаВан), поред МКТТ-а као стандардни комуникацијски протоколи са ивичним рачунањем и визуелизацијом, за аутоматизацију и оптимизацију протока кроз уграђене алгоритме самоподешавања. За примену ових стандарда протокола користе се ИоТ платформе попут Ардуино, Распберри Пи, Семтецх (ЛоРа) и АИ мислиоци, заједно са међусобним повезивањем две или више платформи (Ардуино и Питхон међусобно повезивање) за анализу и пренос података. Остале технике оптимизације као што су ХАРТ протокол и Модбус користе се за остале индустријске захтеве. Ова енд-то-енд решења за бежичну комуникацију су коришћени за побољшање повезаности у садашњем стању или као интегрисани део власничких решења за разне индустријске примене.
П. Ко и како тренутно имају користи од ових ултразвучних таласоводних сензора? Можете ли нам дати пример / студију случаја?
Широк спектар индустрија, укључујући (а) производну индустрију која укључује метале, пећи, итд. (Б) процесне индустрије као што су рафинерије, хемијска индустрија, индустрија ђубрива за побољшање века компонената са високом температуром, као и ефикасност и робусност индустрије. (ц) За индустрију као што је реактор за брзо узгајање где су снимање и мерења под течним металом изазов (д) Индустрије складиштења са контролисаном температуром. (е) Полимерне индустрије за праћење очвршћавања, укључујући свемирску, композитну итд.
Сигурно је доста случајева када су наши сензори помогли прерађивачкој индустрији да оптимизује своју ефикасност и идентификује очвршћавање свог производа. На пример, континуирано праћење очвршћавања температуре композита који се користи у авионској индустрији остаје изазов. Током производње композита уградили смо наше таласоводне сензоре и непрекидно их надзирали док се очвршћавање не заврши. Користећи податке о температури и очвршћавању које пружа наш сензор, произвођачи могу да продуже животни век производа и ефикасност процеса на 50-70%.
Још један пример ове револуционарне технологије која је помогла у спречавању квара производа водеће производне индустрије је мерењем расподељене температуре њене пећи током њеног процеса. Мерење расподеле температуре је тешко помоћу конвенционалних термопарова због њихове способности мерења у једној тачки, издржавања ограничења величине непријатељског окружења. Наш таласоводни сензор може да врши мерења одржавајући подручје сензора у непријатељском окружењу и управљајући њиме са удаљене локације, а такође таласоводни сензори могу извршити дистрибуирана мерења температуре на више локација. Ограничење геометрије (прорез од 1,5 мм) за уметање више термопарова такође се решава коришћењем једног таласовода (1 мм) са више сензора.
П. Ко су, осим КСИМА Аналитике, други играчи у индустрији који нуде решења која користе ултразвучне таласоводне сензоре?
Према нашим сазнањима, КСИМА је једина индустрија која пружа вођене технике таласијског осетљивости таласа за мерење процеса у индустрији. Постоје добро успостављене индустрије као што су АББ, Хонеивелл, Омега и Емерсон које су укључене у посао мерења процеса, али ИИоТ је омогућио детекцију таласовода помоћу аналитике података како би КСИМА био другачији од постојећих играча на тржишту у погледу технологије и пружених решења.. Кључна предност таласоводних сензора су робусни и имају мањи отисак, способни за сензирање у више тачака и више параметара у широком температурном опсегу.
П. Како видите индустрије у Индији како прилагођавају ИИоТ? Које су препреке?
У протеклим деценијама ИоТ се трансформисао из „Интернета ствари“ у „Интелигенцију ствари“. ИоТ се користи у индустријама да би се повећала ефикасност за надоградњу здравствених и безбедносних услова, смањило време застоја и такође обезбедио прилагођени производ. Главна препрека у вези са ИоТ-ом је мања свест међу индустријама у Индији о његовој употреби и интелигенцији, што може помоћи у побољшању оперативне ефикасности за индустрију уопште помажући им да побољшају надзор и повећају сигурност и тачност.
Главни изазов у индијској индустрији су проблеми са складиштењем података и власништвом, сукоб у стандардима које прати свака индустрија, проблеми са сигурношћу података, недостатак квалификованих људи у погону и ограничење на Интернет унутар постројења, приступ и интеграција ИоТ-а на њихову контролну таблу, итд.
Преношење иновација из лабораторије у индустрију није лак посао за било који стартуп. Производ треба да буде робустан, сертификован и поуздан са великом тачношћу. Ово су неки од главних изазова у индијској индустрији.
П. Реците нам нешто о свом тиму и радном месту
КСИМА има снажан талентовани тим младих инжењера са индустријским и истраживачким искуством из еминентних институција попут ИИТ-а, НИТ-а, ЦСИР лабораторија и МНЦ-а итд. Ова група младих научника помаже КСИМА-и да развије своје аутохтоне производе који су довољно конкурентни и робусни да се такмиче са великим играчима из индустрије.
Штавише, моји суоснивачи проф. Крисхнан Баласубраманиан и проф. Прабху Рајагопал су пионири на пољу ултразвука и НДЕ. Водили су ме, мотивисали и подучавали како КСИМА претворити у стварност и користити КСИоТ за решавање индустријских проблема. Професор Крисхнан Баласубраманиан тренутно је шеф Центра за неразорну процену (ЦНДЕ) и председавајући професор на Одељењу за машинство, Индијски институт за технологију Мадрас. Учествовао је у пољу неразорне процене више од 30 година са применама у областима одржавања, осигурања квалитета, производње и дизајна. Има више од 300 техничких публикација. Његова подручја интересовања укључују неразорну процену, интелигентну производњу и надзор током процеса, надзор структурног здравља и примењену анализу података.Професор Прабху Рајагопал је укључен у поље неразорне процене скоро 20 година. Има стручност у претварачима са високом температуром и ултразвуком вођеним карактеристикама. Његова подручја интересовања укључују таласе вођене карактеристикама (ФГВ), сочива од мета-материјала, сензор заснован на таласоводу за праћење стања / излечења и НДЕ помоћу роботике.
Екосистем ћелија за инкубацију ИИТ мадрас подржао нас је на такав начин да смо могли да кренемо одмах из лабораторије. За изградњу и тестирање ваших производа користимо објекте најбоље класе. ИИТ-М је помогао компанији КСИМА да однесе производ у индустрију, што вам одузима километар испред.
П. Који су будући планови за КСИМА Аналитицс и како видите тржиште?
Индија је мали део глобалног тржишта на коме смо тренутно пласирали своје производе. Наше проширење такође ће укључивати сарадњу са истраживачким центрима и универзитетима широм света како би се појачало истраживање и развој наших будућих КСИоТ сензора заснованих на АИ за оптимизацију процеса. Ово помаже у интелигентном праћењу имовине ради процене ризика и предвиђања животног века ради побољшања сигурности и ефикасности у основним индустријама. КСИМА је усредсређен на ширење наших врхунских патентираних решења на глобална тржишта нафте и гаса, у производну индустрију и пренос домаће основне технологије изграђене у Индији у остатак света.