云維保專家推薦：數(shù)字化運維與預(yù)測性維護是工廠安全生產(chǎn)的重要一環(huán)

近期一些地方接連發(fā)生火災(zāi)等安全事故，暴露出隱患排查整治不到位、安全生產(chǎn)責(zé)任不落實等突出問題，再次敲響了警鐘。安全生產(chǎn)包括生產(chǎn)環(huán)境、設(shè)備等方面的安全，著力加強生產(chǎn)環(huán)境風(fēng)險監(jiān)測、設(shè)備運行監(jiān)測，防止傷亡事故、設(shè)備事故，實現(xiàn)風(fēng)險事前精準(zhǔn)預(yù)警、生產(chǎn)設(shè)備異常預(yù)測意義重大。作為安全生產(chǎn)的重要參與力量，安防產(chǎn)品技術(shù)將愈來愈發(fā)揮著不可替代的重要作用。通過人工智能、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、AI視覺等技術(shù)，為工業(yè)生產(chǎn)場景提供安全生產(chǎn)監(jiān)測、設(shè)備預(yù)測性維護解決方案。數(shù)字化運維與預(yù)測性維護是生產(chǎn)企業(yè)工廠安全生產(chǎn)的重要一環(huán)，本文將從制造企業(yè)工廠車間生產(chǎn)設(shè)備異常預(yù)測、運行維護等角度，展開分析和探討有關(guān)路徑。

一、數(shù)字化運維價值

隨著工業(yè)及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代設(shè)備發(fā)展的一個總體趨勢是向密集化、復(fù)雜化、智能化和自動化方向發(fā)展，在役設(shè)備運行中的故障導(dǎo)致惡性事故屢見不鮮，現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)迫切需要采用保障在役設(shè)備安全運行的相關(guān)監(jiān)測技術(shù)，揭示設(shè)備運行狀態(tài)的發(fā)展演變規(guī)律，實現(xiàn)早期故障預(yù)報，進而避免故障，特別是惡性生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。

傳統(tǒng)“手拉肩扛”的運維模式，由于完全依靠人工技術(shù)水平，運維管理效率低下，具有以下四方面的局限和隱患：

一是難度高。傳統(tǒng)由人力進行故障巡檢與診斷的方式，對分析人員技術(shù)水平要求較高，維修難度較大。

二是人工巡檢風(fēng)險較高。傳統(tǒng)的設(shè)備監(jiān)測，依靠人員實地進入危險的作業(yè)場所和設(shè)備中進行檢查測試，風(fēng)險性較高，效率大打折扣。

三是難以掌控生產(chǎn)設(shè)備實時狀態(tài)。沒有精確的傳感器對數(shù)據(jù)進行收集，很難做到實時了解設(shè)備狀態(tài)并進行精確分析，不能有效掌控生產(chǎn)設(shè)備的實時狀態(tài)。

四是無法預(yù)測故障。沒有精確的數(shù)據(jù)和分析支撐，無法實現(xiàn)對設(shè)備故障的預(yù)測，會大大增加設(shè)備故障風(fēng)險，降低生產(chǎn)效率。

為了解決這些問題，工廠企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，由人工巡檢逐漸轉(zhuǎn)向以數(shù)智化進行實時監(jiān)測的發(fā)展趨勢，通過數(shù)字化工具解決生產(chǎn)設(shè)備預(yù)測性維護需求，有效解決制造企業(yè)工廠管理、生產(chǎn)設(shè)備維保。運維一直以來，都是制造企業(yè)工廠生產(chǎn)運營管理中，不可或缺的一環(huán)，運用新一代信息技術(shù)改變運維模式，具體可為制造企業(yè)工廠生產(chǎn)帶來如下價值：

一是保障連續(xù)運行。基于可靠、真實的生產(chǎn)設(shè)備運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)備當(dāng)前運行狀態(tài)的判斷和未來狀態(tài)的預(yù)測，可精準(zhǔn)定位故障部件、分析故障根因、全面監(jiān)測故障劣化趨勢、評估故障部件剩余壽命，將維護維修決策由臨時、事后搶修等，轉(zhuǎn)變成計劃、預(yù)測性維修，可有效減少非計劃停機次數(shù)，從而保障并且有效提升企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備稼動率等綜合效益。

二是保障設(shè)備安全。通過對設(shè)備狀態(tài)的判斷和預(yù)測，避免設(shè)備故障引起的連鎖反應(yīng)，可最大限度地降低安全事故風(fēng)險。

三是保障企業(yè)效益。在企業(yè)的設(shè)備實際運維中，“過修”導(dǎo)致大量備件庫存，“欠修”導(dǎo)致事后搶修，采用數(shù)字化運維，可實時掌握設(shè)備狀態(tài)，實現(xiàn)預(yù)測性維護維修，最大限度減少“過修”或“欠修”，優(yōu)化備件庫存，減少備件資金占用，降低事后搶修比率。

四是建立故障數(shù)據(jù)庫。隨著歷史數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)的大量積累，建立具有企業(yè)自身特色的設(shè)備故障案例庫，豐富典型故障模型，可不斷推進故障建模智能化分析技術(shù)在企業(yè)的應(yīng)用，使分析結(jié)論更加智能和準(zhǔn)確。

五是助力運維管理模式升級。基于可靠、真實的設(shè)備運行數(shù)據(jù)，實現(xiàn)設(shè)備當(dāng)前運行狀態(tài)的判斷和未來狀態(tài)的預(yù)測，改變之前基于經(jīng)驗的事后維修、計劃性檢修的設(shè)備運維模式，逐漸向基于設(shè)備狀態(tài)的高階設(shè)備運維管理模式轉(zhuǎn)變，實現(xiàn)數(shù)字化、信息化驅(qū)動，變革設(shè)備運維管理模式，步入預(yù)測性維護模式。

二、預(yù)測性維護的必要性

工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備是企業(yè)生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是重要的企業(yè)固定資產(chǎn)，而且企業(yè)生產(chǎn)效率的高低，效益是否穩(wěn)定提升，關(guān)鍵也是看生產(chǎn)設(shè)備能否正常運轉(zhuǎn)、安全運行。為此，工業(yè)企業(yè)必須加強設(shè)備管理，做好預(yù)測性維護。

簡單來說，預(yù)測性維護是一種能夠預(yù)測機器部件未來故障點的技術(shù)，通過這項技術(shù)就可以在機器部件發(fā)生故障之前制定計劃，對其進行部件更換。這不僅可以使設(shè)備的停機時間降到最低，使部件的壽命最大化，同時，還能保證生產(chǎn)效率的穩(wěn)定性。完整的預(yù)測性維護主要包括數(shù)據(jù)采集和處理、健康度監(jiān)測、維護管理與執(zhí)行三個階段。

  1.數(shù)據(jù)采集和處理階段

通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器設(shè)備，采集設(shè)備的特征數(shù)據(jù)，同時進行分類，為設(shè)備健康狀態(tài)的預(yù)測，提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

  2.健康度監(jiān)測階段

在此階段中，需要根據(jù)機理或數(shù)據(jù)建立出預(yù)測模型，然后，把采集分類的設(shè)備特征數(shù)據(jù)，輸入到預(yù)測模型當(dāng)中，從而，能夠判斷出設(shè)備的狀態(tài)，以及未來的變化趨勢，提前預(yù)測故障可能發(fā)生的趨勢和未來設(shè)備的健康度，避免設(shè)備突發(fā)故障的隱患，確保產(chǎn)線不停擺及生產(chǎn)安全。

  3.維護的執(zhí)行和管理階段

在該階段中，需要將健康度分析的結(jié)果與工廠企業(yè)設(shè)備執(zhí)行管理進行結(jié)合，制定維護的策略，監(jiān)控維護策略的執(zhí)行，記錄維護的實施過程，并通過維護管理數(shù)據(jù)的積累，持續(xù)更新升級迭代維護策略。

設(shè)備的維護有事后維護、預(yù)防性維護和預(yù)測性維護三種方式：

事后維護是在設(shè)備產(chǎn)生故障后采取措施進行維護，設(shè)備宕機、在制品損失都是非常大的，是一種成本較大的維護方式。

預(yù)防性維護屬于提前維護，是一種基于時間、性能等條件對設(shè)備進行有計劃無目標(biāo)地維護。

相比于事后維護和預(yù)防性維護，預(yù)測性維護通過對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的實時監(jiān)測和分析，預(yù)測設(shè)備的故障和維護需求，具有根據(jù)需要進行維護的特點。

設(shè)備維護的方式，從事后控制到預(yù)防性維護，再到預(yù)測性維護的發(fā)展趨勢，顯然，預(yù)測性維護是具有更為廣闊的發(fā)展前景的。

三、數(shù)字化運維與預(yù)測性維護實踐探索

運維的核心價值是預(yù)防，從監(jiān)測到報警，從預(yù)測到維護，實現(xiàn)對設(shè)備的全生命周期管理，行業(yè)企業(yè)推出了有關(guān)業(yè)務(wù)產(chǎn)品、技術(shù)、方案，能夠為制造型客戶企業(yè)的工廠生產(chǎn)設(shè)備提供在線振動監(jiān)測、故障預(yù)測、故障診斷、智能運維。

以筆者所在公司為例,新維智能研發(fā)的云維保，以“智能維保+技術(shù)共享+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+AIOT設(shè)備聽診”的方式，利用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)識解析服務(wù)+云計算+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)+大數(shù)據(jù)采集+微服務(wù)+GIS+邊算系統(tǒng)等先進技術(shù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)設(shè)備的全生命周期管理，解決工廠信息化、智能化、移動化的產(chǎn)業(yè)升級需求，

工廠企業(yè)管理層可通過PC、移動端實現(xiàn)對設(shè)備的多時間維度數(shù)據(jù)趨勢圖分析、報警信息、指令下發(fā)、監(jiān)控數(shù)據(jù)等功能，查看現(xiàn)場的參數(shù)和設(shè)備的狀態(tài)，快速響應(yīng)現(xiàn)場的事件和報警，有效避免停機損失、換裝調(diào)試損失、暫停機損失、減速損失、啟動過程次品損失和生產(chǎn)正常運行時產(chǎn)生的次品損失等。

任何預(yù)測性維護策略的關(guān)鍵部分是傳感器，可實時捕捉機器的生命體征，生產(chǎn)設(shè)備完整的狀態(tài)監(jiān)測包含多個傳感器，用以收集包括振動、溫度、噪音、壓力、流量、油液、電流等在內(nèi)的重要設(shè)備參數(shù)。其中，振動信息是當(dāng)前使用最普遍、最能反映設(shè)備當(dāng)前狀態(tài)的參數(shù)。振動信息的監(jiān)測通常是指，對設(shè)備的振動進行采集，并通過人工智能對設(shè)備振動信息進行學(xué)習(xí)、處理和分析，可以了解設(shè)備運行的整體狀況，從而，做出關(guān)鍵的設(shè)備維護決策。

由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境比較惡劣，傳感器的選擇就顯得尤為重要，相對于壓電式振動傳感器，新維智能公司提供的云維保Mbox設(shè)備聽診軟硬件產(chǎn)品服務(wù)的系列傳感器具有功率密度高、體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時間短、直流響應(yīng)及安全可靠等特點，在振動監(jiān)測方面，積累了豐富的經(jīng)驗。由于體積小，可以把信息的獲取、處理和執(zhí)行集成在一起，組成具有多功能的微型系統(tǒng)，集成于大尺寸系統(tǒng)中，從而，大幅度地提高系統(tǒng)的自動化、智能化和可靠性水平，最終達到為工廠高價值生產(chǎn)設(shè)備的預(yù)測性維護目的。

四、結(jié)語

設(shè)備運維的主體是設(shè)備物理實體，隨著數(shù)字智能運維的不斷推進，這些設(shè)備所產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，將會幫助制造業(yè)進一步改善運營效率。數(shù)字化運維在保障設(shè)備健康服役、預(yù)防安全事故、實現(xiàn)智能運維等方面發(fā)揮著重要作用，作為工業(yè)制造領(lǐng)域的重要應(yīng)用，數(shù)字化運維與預(yù)測性維護必將日益受到市場重視。

云維保·工廠維保Saas服務(wù)為生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)工廠生產(chǎn)設(shè)備全生命周期管理，提供一機一碼賦予設(shè)備資產(chǎn)與臺賬數(shù)字化，一站式解決工廠TPM無紙化巡檢、一鍵掃碼報修、數(shù)據(jù)看板、維保分析、工單流轉(zhuǎn)規(guī)范透明化、模具與備件信息化管理、設(shè)備聽診與預(yù)測性維護等功能。

廣州新維智能科技有限公司專注工業(yè)維保軟件研發(fā)及提供工業(yè)后市場技術(shù)運營服務(wù)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。

打造的云維保SaaS服務(wù)是一個高效率的工業(yè)后市場人才與技術(shù)共享服務(wù)平臺，為工業(yè)企業(yè)提供一系列專業(yè)的工業(yè)維保SaaS軟件服務(wù)（可微信、應(yīng)用市場、百度搜索“云維保”即可體驗），具有易安裝快部署、實施成本低、分布式、高可靠、工業(yè)OMO和共享經(jīng)濟等特點。