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在24小時不停運轉的工廠里，突發(fā)的停機事件會造成不小的損失。隨著智能技術的發(fā)展，有什么新方法可以避免設備故障造成的生產損失和材料浪費？答案是預測性維護。
今年是人工智能與實體經濟深度融合之年，其中預測性維護是重要應用領域，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備故障。
在智慧工廠里，生產設備里的傳感器等隨時監(jiān)控設備運行狀態(tài)，把實時運行數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆粕喜⑦M行分析，提前預知設備的異常狀態(tài)，從而最小化設備停機的可能。企業(yè)可以根據(jù)設備的預測使用壽命進行設備維護，而不是按計劃維護。對于工業(yè)設備來說，更高效的維護既可以增加設備壽命又可以降低維護成本，讓現(xiàn)場技術人員更高效地工作，減少安全隱患，避免昂貴的停機時間。如微軟Azure IoT平臺，就不斷豐富遠程設備監(jiān)控、預測性維護、工廠聯(lián)網與可視化等功能。
預測性維護通過對重要資產如機床、重要機器儀表等設備的健康監(jiān)測來實現(xiàn)。在聯(lián)想的PC生產基地合肥聯(lián)寶工廠（以下簡稱聯(lián)寶），5G智能工廠生產線設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)務高級副總裁童夫堯介紹，聯(lián)寶通過視覺AI技術完成了拍照、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量風險，及時預警，大幅降低了生產損耗。
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王帥從生產線透明化和機器學習兩方面詳細地介紹了生產線設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)生產線數(shù)據(jù)透明化。這不僅實現(xiàn)設備的數(shù)字化映射，還實現(xiàn)車間級別模型的物聯(lián)網信息數(shù)字化映射，在設備實時數(shù)據(jù)的基礎上，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)生產線透明化。
其次是生產線的設備監(jiān)控。生產管理人員可以通過3D智能工廠平臺，對生產線上的設備進行3D模型的監(jiān)控，在線瀏覽整個生產設施情況及提供3D情境下數(shù)字化制造和生產信息，隨時隨地及時獲取生產、質量、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)設備預測性維護。通過先進的機器學習技術，對海量的設備數(shù)據(jù)進行分析，可以訓練出該類型設備的數(shù)據(jù)模型，并將該模型應用于設備狀態(tài)、健康壽命的預測中，實現(xiàn)從被動式的設備維護到主動式的預測性維護轉變。
智能技術貫穿生產全程
“對于工程機械產品，工作強度和工作環(huán)境是要經得起最嚴苛的考驗的。”徐工信息公司總經理張啟亮表示，“技術領先、用不毀”一直是徐工追求的目標，但是任何機械設備在其使用壽命期限內都會出現(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)網平臺有了展示身手的機會。
“利用先進的智能信息終端，將設備的位置信息，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，結合設備所在地的天氣環(huán)境數(shù)據(jù)、工程相關數(shù)據(jù)，以及記錄在客戶服務系統(tǒng)中的業(yè)務數(shù)據(jù)，平臺為每一臺設備做了一幅數(shù)字畫像。”張啟亮表示，基于工業(yè)互聯(lián)網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，將設備故障防患于未然。這一項工作讓設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)網平臺利用上百臺高性能服務器每天每夜對PB級的數(shù)據(jù)進行分析計算，可以追溯7年內每天的設備開工率、工作小時、油耗等統(tǒng)計數(shù)據(jù)，當某一地區(qū)的設備開工率在80%以上，每臺設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)網平臺推送的銷售量預測安排好了生產和庫存，這讓設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)網為企業(yè)提質增效
針對大數(shù)據(jù)、人工智能等技術對工業(yè)的提質增效作用，十三屆全國政協(xié)經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，提高了產品的質量，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，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)，一端是售后服務等等。”劉利華表示。
三是有利于推動制造業(yè)和服務業(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)網技術就可以使工業(yè)經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)網產業(yè)規(guī)模有可能達到4800億人民幣，初步推測能夠為國民經濟帶來2萬億的增長，工業(yè)互聯(lián)網在推動制造業(yè)高質量發(fā)展過程中將起著十分重要的作用。”劉利華說。
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