Kebangkitan Internet of Things (IoT) telah membawa evolusi sensor ke tahap yang sama sekali berbeza. Sensor adalah bahagian penting dari mana-mana syarikat kejuruteraan yang bekerja di platform IoT. Pelbagai industri dan organisasi menggunakan pelbagai jenis sensor IoT seperti sensor suhu, sensor jarak, sensor kualiti air, dan lain-lain mengikut keperluan mereka. Ditubuhkan pada tahun 2019, XYMA Analytics menawarkan platform analisis berasaskan IoT Industri yang lengkap untuk memberikan pemantauan proses pintar.
Menggunakan sensor pandu gelombang ultrasonik yang canggih untuk persekitaran paling keras adalah idea utama yang meyakinkan pasukan jurutera yang berkelayakan untuk memulakan syarikat. Hari ini, syarikat ini mempunyai binaan sensor pintar untuk meningkatkan kecekapan operasi dan menawarkan lebih daripada sekadar pengukuran. Ingin tahu lebih banyak mengenai syarikat, pasukan, gaya kerja, penyelesaian masalah, dan rancangan masa depan, kami menanyakan beberapa soalan kepada Dr. Nishanth Raja. Teruskan membaca untuk mengetahui apa yang dia katakan!
Dr. Nishanth Raja adalah Ketua Pegawai Eksekutif XYMA Analytics - syarikat inkubasi IIT Madras dan percubaan dari Pusat penilaian Non-destruktif. Dia adalah Felo Penyelidik Kanan di Fluid Control Research Institute, Palakkad di Kerala dan kemudian bergabung sebagai pegawai projek di Center for Non-Destructive Evaluation (CNDE) - IIT Madras dan menerima Ph.D. dari Universiti Anna. Dia juga telah mengerjakan beberapa projek yang berkaitan dengan industri di bidang pengukuran suhu dan aliran berdasarkan Ultrasonik Waveguide dan memiliki pengalaman industri yang kaya.
Q. Apa yang mendorong anda untuk memulakan Analisis XYMA? Masalah apa yang ingin diselesaikan syarikat?
Analisis XYMA adalah hasil minat yang mendalam dari industri dalam sektor minyak dan gas, pembuatan dan aeroangkasa. Semasa tempoh penyelidikan saya di Center for NDE, saya terlibat dalam pembangunan sensor pandu gelombang ultrasonik berasaskan gelombang berpandu untuk persekitaran berbahaya / bermusuhan dalam industri proses; cabarannya adalah untuk menyelesaikan masalah kesakitan mereka. Pengukuran parameter proses sangat penting dalam industri pemprosesan dan pembuatan di mana teknologi penginderaan berdasarkan pandu gelombang kami membantu mereka dalam mengukur di kawasan bermusuhan dan tidak dapat diakses secara tersebar. Kami melihat bahawa ada permintaan besar untuk teknologi penginderaan dalam industri. Itulah ketika kami memutuskan untuk memasukkan XYMA Analytics sebagai permulaan yang dapat memberikan penyelesaian sensasi kepada industriuntuk meningkatkan kecekapan proses mereka dan meningkatkan jangka hayat produk mereka.
Analisis XYMA menangani masalah dengan sensor proses konvensional dengan teknologi sensor berasaskan gelombang ultrasonik yang baru yang membantu industri untuk terus memantau parameter proses mereka dengan Industrial IoT dengan visi untuk mendemokrasikan kecekapan proses berasaskan sensornya untuk industri dan juga menyediakan diedarkan di seluruh kilang dan penyelesaian penginderaan serentak untuk membuat keputusan berdasarkan data. Ini sukar untuk menggunakan penyelesaian penginderaan konvensional.
Sensor ini kini dalam ujian lapangan di beberapa aplikasi industri termasuk pemantauan suhu jaket penyejuk acuan semasa proses pembuatan keluli dan juga untuk pengukuran suhu dinding relau dalam proses petrokimia, industri pembuatan kaca.
Q. Beritahu kami tentang "Sensor Gelombang Ultrasonik" anda, apakah teknologi di belakangnya?
Sensor pandu gelombang ultrasonik boleh terdiri daripada keratan rentas yang berbeza seperti wayar, batang, jalur yang dapat dipilih berdasarkan akses untuk pandu gelombang, bahan yang berbeza sama ada logam atau seramik dan boleh dikonfigurasi untuk aplikasi pengukuran yang berbeza termasuk penyesuaian pengedaran khas sensor.
Prinsipnya ialah gelombang ultrasonik teruja dan bergerak seiring dengan ketebalan pandu gelombang. Dengan menelusuri interaksi gelombang ultrasonik yang merambat dengan diskontinuiti geometri yang dirancang dengan sengaja (selekoh, takik, dan lain-lain) dan dengan mengesan pergeseran waktu dan frekuensi, pelemahan, perubahan amplitud sinyal ultrasonik yang direfleksikan dari jarak yang sesuai rektor (selekoh, lekukan, dan lain-lain) maklumat yang dilokalkan pada medium sekitarnya diekstrak (misalnya, suhu).
Secara amnya, sensor gelombang gelombang ultrasonik mengukur perubahan dalam halaju pandu gelombang kerana variasi sifat materialnya (α, E, G, dan ρ) yang timbul dari perubahan pada medium sekitarnya seperti suhu, kelembapan, dan lain-lain. Perubahan masa penerbangan, perubahan halaju, pergeseran fasa gelombang ultrasonik dibandingkan pada isyarat suhu bilik, membantu mengukur perubahan suhu dan sifat-sifat lain (reologi) di media sekitarnya.
Q. Bagaimana sensor Ultrasonik Waveguide lebih baik daripada sensor konvensional?
Banyak proses industri beroperasi pada suhu yang sangat tinggi. Sebagai contoh, penapisan minyak mentah dan penjanaan elektrik memerlukan tahap suhu yang melebihi beberapa ratus darjah Celsius. Sensor konvensional seperti termokopel, RTD dan sensor tahap mempunyai masalah ketepatan kerana drift sensor semasa operasi jangka panjangnya.
Termokopel, khususnya, ketika digunakan pada suhu tinggi di lingkungan bermusuhan rentan terhadap kegagalan mekanikal persimpangan. Juga, termokopel dapat memberikan suhu tempatan hanya di satu kawasan minat. Sedangkan sensor gelombang gelombang ultrasonik lebih mantap kerana kita menggunakan bahan wayar termokopel yang sama (contohnya: Kanthal, Chromel, Keluli tahan karat, dll.) Digunakan sebagai pandu gelombang kami dan ia tidak mempunyai persimpangan untuk gagal. Selain itu, sensor ini mempunyai jejak yang lebih kecil dan boleh dirancang untuk konfigurasi yang berbeza seperti heliks, spiral, beberapa bent, dll. Penggunaan beberapa sensor dalam pandu gelombang yang sama untuk penginderaan terdistribusi pada pelbagai suhu (30 ° C -1400 ° C) dan pengukuran parameter pelbagai cth: Level, Temperature, and Rheology) menggunakan sensor gelombang tunggal memberikan kelebihan kepada sensor Ultrasonik Waveguide kami jika dibandingkan dengan sensor konvensional.
Pandu gelombang memandu gelombang ultrasonik dari elektronik sensor ke kawasan pengukuran yang menarik, sambil menahan elektronik sensor (transduser) dengan selamat dari persekitaran yang tidak dapat diakses yang bermusuhan dan jauh seperti yang ditunjukkan di bawah.
Sensor pandu gelombang yang dicadangkan sangat kuat dan dapat menyesuaikan diri dengan persekitaran industri yang kompleks untuk pengukuran suhu, reologi dan tahap bendalir yang lebih serba boleh dan berlebihan dalam kandang kritikal. Pengukuran suhu yang diedarkan sukar menggunakan termokopel konvensional kerana kemampuan mereka mengukur pengukuran satu titik menahan kekangan ukuran persekitaran yang bermusuhan. Sensor pandu gelombang berasaskan Gelombang Berpandu memberikan penyelesaian yang boleh dipercayai, stabil, dan menjimatkan kos untuk antara muka / pengukuran proses yang tepat.
Q. Bolehkah sensor tunggal mengukur pelbagai parameter seperti suhu, kelikatan, ketumpatan, dll.? Bagaimana ia dimungkinkan?
Semasa penyelidikan saya, kami mengasaskan mod gelombang berpandu asas Longitudinal L (0,1), Torsional T (0,1), dan Flexural (1,1) dapat dihantar / diterima secara serentak menggunakan sensor gelombang tunggal di mana setiap mod gelombang bergerak pada kelajuan yang berbeza dan sensitif terhadap anjakan / sifat yang berbeza.
Contohnya, mod gelombang membujur (Sensitif terhadap perpindahan paksi) dapat digunakan untuk pengukuran suhu, mod gelombang kilasan (Sensitif terhadap anjakan sudut) dapat digunakan untuk pengukuran reologi (Kelikatan / Kepadatan / Suhu), dan mod gelombang lenturan(Sensitif terhadap anjakan pesawat) dapat digunakan untuk pengukuran level. Dengan mengesan perubahan pelemahan dan pergeseran fasa dan peralihan frekuensi mod gelombang ini (Longitudinal, Flexural and Torsional), kita dapat memantau sifat medium di sekitarnya. Teknologi yang dipatenkan ini diuji dalam lingkungan industri untuk secara bersamaan mengukur suhu dan kelikatan resin pada suhu tinggi menggunakan sensor gelombang tunggal. Panduan gelombang ini boleh direka khusus untuk aplikasi tertentu dalam industri dan juga dapat dirancang dalam pelbagai keratan.
Q. Jenis sensor apa yang ditawarkan oleh XYMA untuk Industri Berat dan Industri Proses?
XYMA Analytics mengembangkan platform berasaskan teknologi sensor baru untuk Industrial IoT dengan visi untuk mendemokrasikan kecekapan proses berdasarkan sensor untuk industri dan juga menyediakan penyelesaian penginderaan yang diedarkan dan serentak di seluruh kilang untuk membuat keputusan berdasarkan data. Produk teknologi kami yang dipatenkan, PoRTS (Portable Rheology and Temperature Sensors) dan uTMS (Multi-point Temperature Measuring System) memberi tumpuan untuk meningkatkan produktiviti industri dengan meningkatkan kecekapan proses dan mengurangkan peluang untuk kesalahan manual dan meningkatkan jangka hayat produk.
Q. Adakah semua penyelesaian sensor dihasilkan oleh XYMA Analytics itu sendiri? Beritahu kami mengenai proses pembuatan dan rantaian bekalan anda
Sensor XYMA disesuaikan dan direka secara dalaman untuk pelbagai suhu. Kami mengembangkan sensor pandu gelombang berdasarkan julat suhu dan persekitaran di mana penginderaan diperlukan. Juga, pemilihan bahan pandu gelombang, ukuran, panjang, dan jumlah sensor yang dirancang terutama bergantung pada prasyarat pelanggan dan lingkungan aplikasi.
Kami mempunyai kemudahan pembuatan yang canggih dan tidak lama lagi, kami merancang untuk memperluaskan kemudahan R & D / penentukuran semasa kami untuk memenuhi semua keperluan ujian pelanggan. Kami sentiasa mengekalkan nilai QHSE (Kualiti, Kesihatan, Keselamatan, dan Lingkungan) pada tahap maksimum semasa pembuatan, pemasangan, dan perkhidmatan purna jual dengan bantuan jurutera muda yang sepenuhnya berdedikasi. Dalam setiap peringkat proses rantaian bekalan, kami telah menentukan KPI (Petunjuk Prestasi Utama) untuk memastikan proses yang sesuai dengan nilai teras kami. Oleh kerana teknologi dikembangkan dari Pasukan XYMA, kami mengembangkan data induk kami untuk semua entiti untuk memastikan kebolehpercayaan produk kami. Kami juga sentiasa memastikan untuk memenuhi semua keperluan kualiti pelanggan. Semua pembekal kami menjalani proses penilaian teknikal untuk memastikan kebolehpercayaan dan kualiti barang yang dibekalkan.Untuk peningkatan produk, kami juga mempunyai sistem maklum balas pelanggan.
Q. XYMA Analytics juga menyediakan Penyambungan IIoT dan Analisis Data. Apa penyelesaian tanpa wayar dan platform IoT yang anda gunakan?
Produk XYMA-IoT (XIoT) pada masa ini adalah teknologi rangkaian jarak jauh Long-power berkekuatan rendah (LoRaWan) selain MQTT sebagai protokol komunikasi standard dengan pengkomputeran dan visualisasi tepi, untuk mengotomatisasi dan mengoptimumkan aliran proses melalui algoritma penyesuaian diri yang digunakan. Untuk aplikasi standard protokol ini, platform IoT seperti Arduino, raspberry pi, Semtech (LoRa) dan pemikir AI digunakan bersama dengan saling berinteraksi dengan dua atau lebih platform (Arduino dan Python interfacing) untuk analisis dan pemindahan data telah dilaksanakan. Teknik pengoptimuman lain seperti protokol HART dan Modbus digunakan untuk keperluan industri lain. Ini penyelesaian komunikasi tanpa wayar akhir-ke-hujung telah digunakan untuk meningkatkan hubungan dalam keadaan sekarang atau sebagai bahagian terpadu dari penyelesaian proprietari untuk pelbagai aplikasi industri.
Q. Siapakah yang mendapat manfaat dari Sensor Gelombang Ultrasonik ini dan bagaimana? Bolehkah anda memberi kami contoh / kajian kes?
Pelbagai industri termasuk (a) Industri pembuatan yang melibatkan logam, oven tungku, dan lain-lain. (B) Industri proses seperti kilang, industri kimia, industri baja untuk meningkatkan kehidupan komponen suhu tinggi serta kecekapan dan ketahanan industri. (c) Untuk industri seperti reaktor pembiakan cepat di mana pengimejan dan pengukuran di bawah logam cair adalah satu cabaran (d) Industri penyimpanan yang dikawal suhu. (e) Industri polimer untuk pemantauan penyembuhan termasuk aeroangkasa, komposit, dll.
Terdapat banyak kes di mana sensor kami membantu memproses industri untuk mengoptimumkan kecekapan mereka dan mengenal pasti penyembuhan produk mereka. Sebagai contoh, pemantauan penyembuhan suhu berterusan terhadap komposit yang digunakan dalam industri pesawat tetap menjadi cabaran. Kami telah memasukkan sensor pandu gelombang kami semasa pembuatan komposit dan dipantau secara berterusan sehingga proses penyembuhan selesai. Dengan menggunakan suhu dan data penyembuhan yang diberikan oleh sensor kami, pengeluar dapat meningkatkan jangka hayat produk dan kecekapan proses hingga 50-70%.
Contoh lain dari teknologi revolusioner ini yang membantu mencegah kegagalan produk industri pembuatan terkemuka adalah dengan mengukur suhu tanur yang diedarkan semasa prosesnya. Pengukuran suhu yang diedarkan sukar menggunakan termokopel konvensional kerana kemampuan mereka mengukur pengukuran satu titik menahan kekangan ukuran persekitaran yang bermusuhan. Sensor pandu gelombang kami dapat melakukan pengukuran dengan menjaga kawasan sensor dalam lingkungan yang bermusuhan dan mengoperasikannya dari lokasi terpencil dan juga sensor pandu gelombang dapat membuat pengukuran suhu yang diedarkan di beberapa lokasi. Kekangan geometri (slot 1.5 mm) untuk memasukkan beberapa termokopel juga ditangani dengan menggunakan pandu gelombang tunggal (1mm) dengan pelbagai sensor.
Q. Selain dari XYMA Analytics, siapakah pemain lain dalam industri yang memberikan penyelesaian menggunakan sensor Ultrasonik Waveguide?
Untuk pengetahuan kami, XYMA adalah satu-satunya industri yang menyediakan teknik penginderaan pandu gelombang berasaskan gelombang berpandu untuk pengukuran proses di industri. Terdapat industri yang mapan seperti ABB, Honeywell, Omega, dan Emerson yang terlibat dalam perniagaan pengukuran proses tetapi IIoT membolehkan penginderaan pandu gelombang dengan analisis data untuk menjadikan XYMA berbeza daripada pemain yang ada di pasaran dari segi teknologi dan penyelesaian yang disediakan. Kelebihan utama sensor pandu gelombang adalah kuat dan mempunyai jejak yang lebih kecil, mampu melakukan penginderaan multi-titik dan multi-parameter pada julat suhu yang luas.
Q. Bagaimana anda melihat industri di India menyesuaikan IIoT? Apakah rintangan?
Dalam beberapa dekad yang lalu, IoT telah berubah dari menjadi 'Internet of Things' menjadi 'Intelligence of Things'. Dalam industri, IoT digunakan untuk memaksimumkan kecekapan untuk meningkatkan keadaan kesihatan dan keselamatan, mengurangi waktu henti, dan juga menyediakan produk yang disesuaikan. Rintangan utama mengenai IoT adalah kesedaran yang kurang di kalangan industri di India mengenai penggunaan dan kepintarannya yang dapat membantu meningkatkan kecekapan operasi untuk industri pada umumnya dengan membantu mereka meningkatkan pemantauan dan meningkatkan keselamatan dan ketepatan.
Cabaran utama dalam industri India adalah masalah penyimpanan dan pemilikan data, konflik dalam piawaian yang diikuti oleh setiap industri, masalah keselamatan data, kekurangan orang yang mahir di kilang dan sekatan ke internet di dalam kilang, akses dan penyatuan IoT ke papan pemuka mereka, dan lain-lain.
Mengambil inovasi dari makmal ke industri bukanlah pekerjaan yang mudah bagi setiap permulaan. Produk harus kukuh, diperakui dan boleh dipercayai dengan ketepatan yang tinggi. Ini adalah beberapa cabaran utama dalam industri India.
Q. Beritahu kami mengenai pasukan dan tempat kerja anda
XYMA mempunyai pasukan jurutera muda berbakat yang kuat dengan pengalaman industri dan penyelidikan dari institusi terkemuka seperti IIT, NIT, makmal CSIR, dan MNC, dan lain-lain. Kumpulan saintis muda ini membantu XYMA mengembangkan produk peribadinya yang berdaya saing dan cukup kuat untuk bersaing dengan pemain industri yang besar.
Selain itu, pengasas bersama saya, Prof Krishnan Balasubramanian dan Prof Prabhu Rajagopal adalah perintis dalam bidang Ultrasonik dan NDE. Mereka telah membimbing, memotivasi, dan membimbing saya dalam membuat XYMA menjadi kenyataan dan menggunakan XIoT untuk menangani masalah industri. Prof Krishnan Balasubramanian kini menjadi Ketua Pusat Penilaian Bukan Musnah (CNDE) dan Ketua Profesor dengan Jabatan Kejuruteraan Mekanikal, Institut Teknologi India Madras. Dia telah terlibat dalam bidang penilaian non-destruktif selama lebih dari 30 tahun dengan aplikasi dalam bidang perawatan, jaminan mutu, pembuatan, dan desain. Dia mempunyai lebih daripada 300 penerbitan teknikal. Bidang minatnya termasuk penilaian yang tidak merosakkan, pembuatan cerdas, dan pemantauan dalam proses, pemantauan kesihatan struktur, dan analisis data terapan.Prabhu Rajagopal telah terlibat dalam bidang penilaian tidak merosakkan selama hampir 20 tahun. Dia mempunyai kepakaran dalam transduser suhu tinggi dan ultrasonik berpandukan ciri. Bidang minatnya merangkumi gelombang berpandukan ciri (FGW), lensa meta-material, sensor berasaskan gelombang pandu untuk pemantauan keadaan / penawar dan NDE menggunakan robotik.
Ekosistem sel inkubasi madrasah IIT menyokong kami sedemikian rupa sehingga kami dapat bermula dari makmal. Kami menggunakan kemudahan kelas terbaik untuk membina dan menguji produk anda. IIT-M membantu XYMA membawa produk ke industri, yang membawa anda sejauh satu batu ke depan.
Q. Apakah rancangan masa depan untuk XYMA Analytics dan bagaimana anda melihat pasaran?
India adalah sebahagian kecil dari pasaran global di mana kami kini menggunakan produk kami. Pengembangan kami juga akan melibatkan kerjasama dengan pusat penyelidikan dan universiti di seluruh dunia untuk meningkatkan R&D pada sensor XIoT berasaskan AI masa depan kami untuk pengoptimuman proses. Ini membantu melakukan pemantauan aset pintar untuk melakukan penilaian risiko dan jangkaan jangka hayat untuk meningkatkan keselamatan dan kecekapan ada di industri teras. XYMA fokus untuk menggunakan penyelesaian terpatenkan kami yang tinggi ke Pasar Minyak dan Gas global, industri pembuatan dan membawa teknologi teras asli yang dibina di India ke seluruh dunia.