在24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn)的工廠里，突發(fā)的停機(jī)事件會(huì)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(fèi)？答案是預(yù)測(cè)性維護(hù)。
今年是人工智能與實(shí)體經(jīng)濟(jì)深度融合之年，其中預(yù)測(cè)性維護(hù)是重要應(yīng)用領(lǐng)域，日前，預(yù)測(cè)性維護(hù)也被CB insight 評(píng)為2019年人工智能發(fā)展趨勢(shì)之一。
隨時(shí)監(jiān)控預(yù)測(cè)故障
預(yù)測(cè)性維護(hù)就是利用大數(shù)據(jù)的算法來(lái)預(yù)測(cè)將來(lái)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(shí)監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，把實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆粕喜⑦M(jìn)行分析，提前預(yù)知設(shè)備的異常狀態(tài)，從而最小化設(shè)備停機(jī)的可能。企業(yè)可以根據(jù)設(shè)備的預(yù)測(cè)使用壽命進(jìn)行設(shè)備維護(hù)，而不是按計(jì)劃維護(hù)。對(duì)于工業(yè)設(shè)備來(lái)說(shuō)，更高效的維護(hù)既可以增加設(shè)備壽命又可以降低維護(hù)成本，讓現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員更高效地工作，減少安全隱患，避免昂貴的停機(jī)時(shí)間。如微軟Azure IoT平臺(tái)，就不斷豐富遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控、預(yù)測(cè)性維護(hù)、工廠聯(lián)網(wǎng)與可視化等功能。
預(yù)測(cè)性維護(hù)通過(guò)對(duì)重要資產(chǎn)如機(jī)床、重要機(jī)器儀表等設(shè)備的健康監(jiān)測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在聯(lián)想的PC生產(chǎn)基地合肥聯(lián)寶工廠（以下簡(jiǎn)稱(chēng)聯(lián)寶），5G智能工廠生產(chǎn)線設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案提供了一個(gè)數(shù)字化工廠的樣本。聯(lián)想集團(tuán)高級(jí)副總裁、數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)高級(jí)副總裁童夫堯介紹，聯(lián)寶通過(guò)視覺(jué)AI技術(shù)完成了拍照、信息處理以及數(shù)據(jù)反饋，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)機(jī)器人更精準(zhǔn)的操作，同時(shí)通過(guò)快速識(shí)別潛在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)預(yù)警，大幅降低了生產(chǎn)損耗。
聯(lián)想集團(tuán)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(jī)器學(xué)習(xí)兩方面詳細(xì)地介紹了生產(chǎn)線設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)的解決方案。
首先是通過(guò)數(shù)字化映射，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線數(shù)據(jù)透明化。這不僅實(shí)現(xiàn)設(shè)備的數(shù)字化映射，還實(shí)現(xiàn)車(chē)間級(jí)別模型的物聯(lián)網(wǎng)信息數(shù)字化映射，在設(shè)備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，增加環(huán)境參數(shù)、車(chē)間信息、報(bào)警信息等實(shí)時(shí)參數(shù)，讓現(xiàn)實(shí)車(chē)間更加虛擬，讓虛擬空間更接近現(xiàn)實(shí)，真正實(shí)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(guò)3D智能工廠平臺(tái)，對(duì)生產(chǎn)線上的設(shè)備進(jìn)行3D模型的監(jiān)控，在線瀏覽整個(gè)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(shí)隨地及時(shí)獲取生產(chǎn)、質(zhì)量、訂單等各種信息，從而提高管理響應(yīng)速度和透明度，促進(jìn)各部門(mén)間的知識(shí)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(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)。通過(guò)先進(jìn)的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)海量的設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以訓(xùn)練出該類(lèi)型設(shè)備的數(shù)據(jù)模型，并將該模型應(yīng)用于設(shè)備狀態(tài)、健康壽命的預(yù)測(cè)中，實(shí)現(xiàn)從被動(dòng)式的設(shè)備維護(hù)到主動(dòng)式的預(yù)測(cè)性維護(hù)轉(zhuǎn)變。
智能技術(shù)貫穿生產(chǎn)全程
“對(duì)于工程機(jī)械產(chǎn)品，工作強(qiáng)度和工作環(huán)境是要經(jīng)得起最嚴(yán)苛的考驗(yàn)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(biāo)，但是任何機(jī)械設(shè)備在其使用壽命期限內(nèi)都會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的故障和問(wèn)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(tuán)的漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)有了展示身手的機(jī)會(huì)。
“利用先進(jìn)的智能信息終端，將設(shè)備的位置信息，動(dòng)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(tái)，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(tái)為每一臺(tái)設(shè)備做了一幅數(shù)字畫(huà)像。”張啟亮表示，基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)海量數(shù)據(jù)的挖掘分析，可以對(duì)設(shè)備全生命周期的工作狀態(tài)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，可以得到不同零部件未來(lái)一個(gè)月的損壞可能性，通過(guò)排序，將可能性最大的部分零部件進(jìn)行提前修理或更換，將設(shè)備故障防患于未然。這一項(xiàng)工作讓設(shè)備的故障率降低了一半以上。
在預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)之外，漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)利用上百臺(tái)高性能服務(wù)器每天每夜對(duì)PB級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計(jì)算，可以追溯7年內(nèi)每天的設(shè)備開(kāi)工率、工作小時(shí)、油耗等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，當(dāng)某一地區(qū)的設(shè)備開(kāi)工率在80%以上，每臺(tái)設(shè)備平均日工作時(shí)間大于10個(gè)小時(shí)，平臺(tái)就會(huì)自動(dòng)將信息推送至市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)部門(mén)，制定地區(qū)銷(xiāo)售策略。同時(shí)，備件中心也早已依據(jù)漢云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)推送的銷(xiāo)售量預(yù)測(cè)安排好了生產(chǎn)和庫(kù)存，這讓設(shè)備的維保周期縮短了60%以上，成本降低40%，預(yù)計(jì)將使徐工集團(tuán)每年的后市場(chǎng)備件銷(xiāo)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(duì)大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)對(duì)工業(yè)的提質(zhì)增效作用，十三屆全國(guó)政協(xié)經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任劉利華表示，這種賦能主要體現(xiàn)在三點(diǎn)，一是有利于優(yōu)化存量、降低企業(yè)的綜合成本，最近通過(guò)一些企業(yè)的初步實(shí)踐，已經(jīng)取得了很好的效益，比如減少了用工量，壓縮了運(yùn)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(guò)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，也能有利于擴(kuò)大增量，更好地支撐先進(jìn)制造業(yè)向價(jià)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(zhǎng)價(jià)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(dòng)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(shí)空，實(shí)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(guò)先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)就可以使工業(yè)經(jīng)濟(jì)的各種要素資源高效共享，這樣就能夠推動(dòng)先進(jìn)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(dá)到4800億人民幣，初步推測(cè)能夠?yàn)閲?guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)2萬(wàn)億的增長(zhǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在推動(dòng)制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展過(guò)程中將起著十分重要的作用。”劉利華說(shuō)。（記者 崔 爽）