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工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)
設(shè)備能源管理系統(tǒng)
摘要：本項(xiàng)目融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（傳感器、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、網(wǎng)關(guān)技術(shù)）、IT技術(shù)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理技術(shù)、云平臺(tái)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)）、專業(yè)技術(shù)（設(shè)備故障模型數(shù)據(jù)、設(shè)備虛擬仿真技術(shù)、專業(yè)運(yùn)維知識(shí)），建立基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)重大設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為設(shè)備管理系統(tǒng)，提供基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的狀態(tài)及能源監(jiān)測(cè)和移動(dòng)運(yùn)維服務(wù)。
系統(tǒng)的需求方和應(yīng)用方為某大型挖掘機(jī)廠，總部位于美國(guó)伊利諾州。是世界上最大的工程機(jī)械和礦山設(shè)備生產(chǎn)廠家、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)和工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)生產(chǎn)廠家之一，也是世界上最大的柴油機(jī)廠家之一。90多年來，公司一直致力于全球的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并與全球代理商緊密合作，在各大洲積極推進(jìn)持續(xù)變革。2005 年銷售收入達(dá)到 363.4 億美元，是建筑機(jī)械、礦用設(shè)備、柴油和天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及工業(yè)用燃?xì)廨啓C(jī)領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者和全球領(lǐng)先制造商。目前挖掘機(jī)廠正在開展設(shè)備能源管理升級(jí)信息化。新規(guī)劃建設(shè)的信息化升級(jí)，結(jié)合智慧工廠、智能制造、互聯(lián)網(wǎng)+等時(shí)代要求，實(shí)現(xiàn)信息化與工業(yè)化的高度融合。
項(xiàng)目實(shí)施背景
以互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一輪信息技術(shù)迅猛發(fā)展，與先進(jìn)制造、新能源、新材料等領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展相疊加，“新一輪工業(yè)革命/產(chǎn)業(yè)變革”引起全球?qū)W界、政界、產(chǎn)業(yè)界各方廣泛關(guān)注。我國(guó)積極推進(jìn)“兩化深度融合”，通過信息技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)、培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)融合已成為兩化深度融合最活躍、最有代表性的領(lǐng)域。
作為廣大制造企業(yè)核心資產(chǎn)的設(shè)備資產(chǎn)由傳統(tǒng)的電氣化、數(shù)字化向智能化方向發(fā)展，設(shè)備的復(fù)雜性不斷提高，設(shè)備對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的影響不斷擴(kuò)大，已成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐。但企業(yè)長(zhǎng)期以來還執(zhí)行的“計(jì)劃預(yù)修制”，對(duì)復(fù)雜設(shè)備的智能化的運(yùn)維服務(wù)、全生命周期管理，以及對(duì)設(shè)備的性能監(jiān)控及故障預(yù)警方面還存在著一定的差距，從而造成設(shè)備的使用率底，設(shè)備故障發(fā)生頻繁，設(shè)備的維修周期較長(zhǎng)等情況。設(shè)備管理水平整體上難以適應(yīng)低能耗、綠色化的經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求。
綜觀美國(guó)及日本等發(fā)達(dá)國(guó)家，在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)及設(shè)備監(jiān)測(cè)方面已取得規(guī)模化效益，制造服務(wù)收到的比例已占到50%以上，而我國(guó)目前還不足2%。因此對(duì)設(shè)備的性能監(jiān)控、維修預(yù)警和運(yùn)維服務(wù)對(duì)制造柔性化體系下的設(shè)備高效利用顯得及其重要。由于制造設(shè)備的多樣性特點(diǎn)，通過選擇適合的目標(biāo)行業(yè)，加強(qiáng)該方面的研究與應(yīng)用示范，做精做深，支撐企業(yè)的高效、低耗的卓越定制生產(chǎn)，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。
項(xiàng)目主要技術(shù)
本項(xiàng)目融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（傳感器、物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、網(wǎng)關(guān)技術(shù)）、IT技術(shù)（實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、傳輸技術(shù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)管理技術(shù)、云平臺(tái)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)）、專業(yè)技術(shù)（設(shè)備故障模型數(shù)據(jù)、設(shè)備虛擬仿真技術(shù)、專業(yè)運(yùn)維知識(shí)），建立基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)重大設(shè)備性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
通過系統(tǒng)建設(shè)及應(yīng)用，借助智能感知傳感裝置采集現(xiàn)場(chǎng)重大設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)。以真實(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合設(shè)備故障模型和RCM分析模型，深入分析挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，幫助制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備遠(yuǎn)程性能監(jiān)測(cè)與故障診斷，提高企業(yè)預(yù)知性維修水平，加強(qiáng)設(shè)備全生命周期管理，提高設(shè)備總體運(yùn)營(yíng)效率，促進(jìn)制造企業(yè)效益增長(zhǎng)。
創(chuàng)新點(diǎn)
本項(xiàng)目的核心是“互聯(lián)網(wǎng)+設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與運(yùn)維”，是用互聯(lián)網(wǎng)改造傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的又一實(shí)踐。項(xiàng)目著眼點(diǎn)在于目標(biāo)行業(yè)的剛性需求和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，結(jié)合黑雁科技及合作伙伴的業(yè)務(wù)積累而提出。具有如下創(chuàng)新點(diǎn)：
? 融合客戶為中心服務(wù)理念和精益設(shè)備管理思想，建立可視化設(shè)備檔案
? 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)在線設(shè)備性能與狀態(tài)監(jiān)測(cè)，以及設(shè)備狀態(tài)的可預(yù)測(cè)
? 基于機(jī)器大數(shù)據(jù)建立設(shè)備分析模型，開展組合邏輯預(yù)警，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的可預(yù)測(cè)
項(xiàng)目成果
直接效益體現(xiàn)
挖掘機(jī)廠通過設(shè)備管理系統(tǒng)的應(yīng)用，加強(qiáng)了設(shè)備的預(yù)知性維修，提升對(duì)設(shè)備狀態(tài)精確預(yù)測(cè)的水平，以保持設(shè)備最好的性能和最佳的狀態(tài)為目標(biāo)，提高生產(chǎn)效率、提高挖掘機(jī)生產(chǎn)質(zhì)量，構(gòu)建精益化維修管理體系。直接效益體現(xiàn)如下：
? 通過平臺(tái)運(yùn)行提升狀態(tài)預(yù)測(cè)水平，降低故障和成本，提升整體性能，完善精益化設(shè)備管理體系；
? 實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)的可測(cè)、設(shè)備信息共享，促進(jìn)企業(yè)設(shè)備管理模式的升級(jí)；
? 提供一套設(shè)備全生命周期管理的APP集，有效提升客戶的設(shè)備管理精細(xì)化水平；
? 建立工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，制定狀態(tài)采集、物聯(lián)網(wǎng)傳輸、互聯(lián)網(wǎng)傳輸、安全管理等標(biāo)準(zhǔn)，為制造、使用、維護(hù)等狀態(tài)監(jiān)測(cè)與服務(wù)提供支持。
提高挖掘機(jī)行業(yè)設(shè)備管理水平
通過本項(xiàng)目的實(shí)施，形成一套標(biāo)準(zhǔn)，可在整個(gè)挖掘機(jī)行業(yè)，工業(yè)企業(yè)推廣。
挖掘機(jī)行業(yè)是我國(guó)制造業(yè)的重要組成分，其產(chǎn)值與利稅高居制造行業(yè)前列，是一個(gè)集工、商一體化，是一個(gè)資源型、生產(chǎn)型驅(qū)動(dòng)大型產(chǎn)業(yè)群。挖掘機(jī)工業(yè)企業(yè)已是設(shè)備密集型、高度自動(dòng)化的混合型制造企業(yè)。
挖掘機(jī)工行業(yè)生產(chǎn)設(shè)備價(jià)值高，出現(xiàn)故障后損失嚴(yán)重，整個(gè)行業(yè)對(duì)設(shè)備管理提出了明確的精益化管理的要求。以“提高效率，降低成本，保證質(zhì)量，節(jié)約資源”為根本，樹立精益思想，營(yíng)造精益氛圍，建立良好的設(shè)備管理精益化工作機(jī)制，積極應(yīng)用精益管理工具，深化設(shè)備管理績(jī)效評(píng)價(jià)體系應(yīng)用，持續(xù)改善、追求卓越，不斷推進(jìn)設(shè)備管理上水平。
由于行業(yè)特色，挖掘機(jī)行業(yè)設(shè)備基本上具有數(shù)據(jù)采集功能的復(fù)雜成套設(shè)備，很多運(yùn)行狀態(tài)能夠采集，改造成本低；行業(yè)管理需求明顯，能夠產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)效益；本項(xiàng)目的實(shí)施具備該行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)積累。
綜上，此項(xiàng)目的示范推廣在挖掘機(jī)行業(yè)具有非常重要的價(jià)值。
助力傳統(tǒng)制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)智能制造
通過搭建傳感器及物聯(lián)網(wǎng)，采集設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建工業(yè)網(wǎng)絡(luò)通道，數(shù)據(jù)上傳至工業(yè)云平臺(tái)。利用狀態(tài)分析手段實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)診斷，并輔助以設(shè)備資產(chǎn)管理、設(shè)備運(yùn)維管理、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理的應(yīng)用服務(wù)，幫助企業(yè)提高設(shè)備的管理水平，減少非計(jì)劃停產(chǎn)損失，降低維修成本，提高設(shè)備總體運(yùn)營(yíng)效率，探索設(shè)備管理精細(xì)化及制造服務(wù)化的新模式,助力智能制造。未來成熟后可考慮往其他制造行業(yè)推廣，助力傳統(tǒng)制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)智能制造。
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