在24小時不停運轉(zhuǎn)的工廠里，突發(fā)的停機事件會造成不小的損失。隨著智能技術(shù)的發(fā)展，有什么新方法可以避免設(shè)備故障造成的生產(chǎn)損失和材料浪費？答案是預測性維護。
今年是人工智能與實體經(jīng)濟深度融合之年，其中預測性維護是重要應用領(lǐng)域，日前，預測性維護也被CB insight 評為2019年人工智能發(fā)展趨勢之一。
隨時監(jiān)控預測故障
預測性維護就是利用大數(shù)據(jù)的算法來預測將來的設(shè)備故障。
在智慧工廠里，生產(chǎn)設(shè)備里的傳感器等隨時監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)，把實時運行數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆粕喜⑦M行分析，提前預知設(shè)備的異常狀態(tài)，從而最小化設(shè)備停機的可能。企業(yè)可以根據(jù)設(shè)備的預測使用壽命進行設(shè)備維護，而不是按計劃維護。對于工業(yè)設(shè)備來說，更高效的維護既可以增加設(shè)備壽命又可以降低維護成本，讓現(xiàn)場技術(shù)人員更高效地工作，減少安全隱患，避免昂貴的停機時間。如微軟Azure IoT平臺，就不斷豐富遠程設(shè)備監(jiān)控、預測性維護、工廠聯(lián)網(wǎng)與可視化等功能。
預測性維護通過對重要資產(chǎn)如機床、重要機器儀表等設(shè)備的健康監(jiān)測來實現(xiàn)。在聯(lián)想的PC生產(chǎn)基地合肥聯(lián)寶工廠（以下簡稱聯(lián)寶），5G智能工廠生產(chǎn)線設(shè)備預測性維護解決方案提供了一個數(shù)字化工廠的樣本。聯(lián)想集團高級副總裁、數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)高級副總裁童夫堯介紹，聯(lián)寶通過視覺AI技術(shù)完成了拍照、信息處理以及數(shù)據(jù)反饋，實現(xiàn)了工業(yè)機器人更精準的操作，同時通過快速識別潛在質(zhì)量風險，及時預警，大幅降低了生產(chǎn)損耗。
聯(lián)想集團副總裁、聯(lián)想物聯(lián)科技兼聯(lián)想懂的通信CEO王帥從生產(chǎn)線透明化和機器學習兩方面詳細地介紹了生產(chǎn)線設(shè)備預測性維護的解決方案。
首先是通過數(shù)字化映射，實現(xiàn)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)透明化。這不僅實現(xiàn)設(shè)備的數(shù)字化映射，還實現(xiàn)車間級別模型的物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)字化映射，在設(shè)備實時數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，增加環(huán)境參數(shù)、車間信息、報警信息等實時參數(shù)，讓現(xiàn)實車間更加虛擬，讓虛擬空間更接近現(xiàn)實，真正實現(xiàn)生產(chǎn)線透明化。
其次是生產(chǎn)線的設(shè)備監(jiān)控。生產(chǎn)管理人員可以通過3D智能工廠平臺，對生產(chǎn)線上的設(shè)備進行3D模型的監(jiān)控，在線瀏覽整個生產(chǎn)設(shè)施情況及提供3D情境下數(shù)字化制造和生產(chǎn)信息，隨時隨地及時獲取生產(chǎn)、質(zhì)量、訂單等各種信息，從而提高管理響應速度和透明度，促進各部門間的知識共享和協(xié)作，有利于智能工廠的多維信息傳遞。
最后是通過機器學習，實現(xiàn)設(shè)備預測性維護。通過先進的機器學習技術(shù)，對海量的設(shè)備數(shù)據(jù)進行分析，可以訓練出該類型設(shè)備的數(shù)據(jù)模型，并將該模型應用于設(shè)備狀態(tài)、健康壽命的預測中，實現(xiàn)從被動式的設(shè)備維護到主動式的預測性維護轉(zhuǎn)變。
智能技術(shù)貫穿生產(chǎn)全程
“對于工程機械產(chǎn)品，工作強度和工作環(huán)境是要經(jīng)得起最嚴苛的考驗的。”徐工信息公司總經(jīng)理張啟亮表示，“技術(shù)領(lǐng)先、用不毀”一直是徐工追求的目標，但是任何機械設(shè)備在其使用壽命期限內(nèi)都會出現(xiàn)這樣那樣的故障和問題，如何能夠最大限度地提高設(shè)備的可靠性和工作效率，這讓徐工集團的漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺有了展示身手的機會。
“利用先進的智能信息終端，將設(shè)備的位置信息，動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的工作參數(shù)以5—30秒一條的速率上傳至平臺，結(jié)合設(shè)備所在地的天氣環(huán)境數(shù)據(jù)、工程相關(guān)數(shù)據(jù)，以及記錄在客戶服務(wù)系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，平臺為每一臺設(shè)備做了一幅數(shù)字畫像。”張啟亮表示，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的預測性維護系統(tǒng)，通過對海量數(shù)據(jù)的挖掘分析，可以對設(shè)備全生命周期的工作狀態(tài)進行分析和預測，可以得到不同零部件未來一個月的損壞可能性，通過排序，將可能性最大的部分零部件進行提前修理或更換，將設(shè)備故障防患于未然。這一項工作讓設(shè)備的故障率降低了一半以上。
在預測性維護系統(tǒng)之外，漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺利用上百臺高性能服務(wù)器每天每夜對PB級的數(shù)據(jù)進行分析計算，可以追溯7年內(nèi)每天的設(shè)備開工率、工作小時、油耗等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當某一地區(qū)的設(shè)備開工率在80%以上，每臺設(shè)備平均日工作時間大于10個小時，平臺就會自動將信息推送至市場營銷部門，制定地區(qū)銷售策略。同時，備件中心也早已依據(jù)漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺推送的銷售量預測安排好了生產(chǎn)和庫存，這讓設(shè)備的維保周期縮短了60%以上，成本降低40%，預計將使徐工集團每年的后市場備件銷售額提升30%。
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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)為企業(yè)提質(zhì)增效
針對大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)對工業(yè)的提質(zhì)增效作用，十三屆全國政協(xié)經(jīng)濟委員會副主任劉利華表示，這種賦能主要體現(xiàn)在三點，一是有利于優(yōu)化存量、降低企業(yè)的綜合成本，最近通過一些企業(yè)的初步實踐，已經(jīng)取得了很好的效益，比如減少了用工量，壓縮了運輸成本，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，有利于優(yōu)化存量，降低綜合成本。
二是通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，也能有利于擴大增量，更好地支撐先進制造業(yè)向價值鏈的高端延伸，“最近制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展特征有很多，其中有拉長價值鏈向兩端延伸，一端是前面的研發(fā)，一端是售后服務(wù)等等。”劉利華表示。
三是有利于推動制造業(yè)和服務(wù)業(yè)之間的融通跨越發(fā)展，包括跨行業(yè)、跨地域、跨時空，實現(xiàn)創(chuàng)新資源的快速匯聚，如果按照傳統(tǒng)的方式非常困難，而通過先進的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可以使工業(yè)經(jīng)濟的各種要素資源高效共享，這樣就能夠推動先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的深度融合，這里面就有很多文章可做。
“今年工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規(guī)模有可能達到4800億人民幣，初步推測能夠為國民經(jīng)濟帶來2萬億的增長，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在推動制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過程中將起著十分重要的作用。”劉利華說。（記者 崔 爽）