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施耐德電氣以AI加持預(yù)測性維護解決方案,打造設(shè)備智能運維標(biāo)桿

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2024-07-15     來源:互聯(lián)網(wǎng)     瀏覽次數(shù):167
核心提示:如今,伴隨人工智能、機器學(xué)習(xí)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)的融合發(fā)展,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測性維護逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)主流的智能化設(shè)備運維方式,幫助企業(yè)降低維護工業(yè)資產(chǎn)的成本與時間,保障安全生產(chǎn)。
 對于制造業(yè)而言,提升競爭力需要以安全穩(wěn)定、高效智能的生產(chǎn)力為根基。工業(yè)設(shè)備作為生產(chǎn)制造的關(guān)鍵要素,其連續(xù)作業(yè)能力與維護策略息息相關(guān)。然而,無論是周期性維護還是基于狀態(tài)的監(jiān)測,都需要大量人員的監(jiān)視,并且無法有效避免設(shè)備由于設(shè)備劣化導(dǎo)致非計劃停機的風(fēng)險。如今,伴隨人工智能、機器學(xué)習(xí)、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)的融合發(fā)展,基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的預(yù)測性維護逐漸成為現(xiàn)代工業(yè)主流的智能化設(shè)備運維方式,幫助企業(yè)降低維護工業(yè)資產(chǎn)的成本與時間,保障安全生產(chǎn)。

AI+預(yù)測性維護解決方案,引領(lǐng)設(shè)備運維智能化發(fā)展

如何在設(shè)備潛在故障發(fā)生點至功能故障發(fā)生點區(qū)間找到最佳維護平衡點,是企業(yè)應(yīng)用預(yù)測性維護的核心訴求。依托在工業(yè)自動化領(lǐng)域深厚的技術(shù)積淀和豐富的故障診斷經(jīng)驗,施耐德電氣預(yù)測性維護解決方案引入了先進AI算法,并預(yù)置診斷知識庫,提供涵蓋AVEVA Predictive Analytics預(yù)測性維護系統(tǒng)、EcoStruxure™ PMA預(yù)測性維護顧問在內(nèi)的整體解決方案,幫助行業(yè)用戶深挖數(shù)據(jù)價值,實現(xiàn)設(shè)備智能運維。

EcoStruxure PMA預(yù)測性維護顧問界面示意

一方面,針對大型工業(yè)企業(yè)加強數(shù)據(jù)治理、釋放數(shù)據(jù)價值的需求,施耐德電氣AVEVA Predictive Analytics預(yù)測性維護系統(tǒng)能夠通過對歷史數(shù)據(jù)進行大數(shù)據(jù)建模,采用機器學(xué)習(xí)算法搭建設(shè)備正常運行狀態(tài)模型,之后將建立的模型接入大型關(guān)鍵機組的實時數(shù)據(jù),持續(xù)監(jiān)測設(shè)備狀態(tài),及時捕捉設(shè)備失效的早期跡象,提前介入診斷以采取預(yù)防措施,幫助企業(yè)智能識別設(shè)備狀態(tài)與外部環(huán)境變化實現(xiàn)工況脫敏,降低誤報率,提升整體運營效率。

另一方面,水泵、齒輪箱、空壓機等常規(guī)動設(shè)備普遍缺乏狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),企業(yè)亟需對這類設(shè)備進行改造升級,以打破數(shù)據(jù)“孤島”。對此,EcoStruxure PMA預(yù)測性維護顧問通過智能傳感器和邊緣計算網(wǎng)關(guān)獲取振動數(shù)據(jù),能夠?qū)⒃O(shè)備的振動機理與行業(yè)專有知識相結(jié)合、數(shù)理模型與AI算法相結(jié)合,對設(shè)備故障進行實時預(yù)測及診斷,指導(dǎo)用戶智能運維。具體而言:

•  振動溫度一體智能傳感器:采用行業(yè)領(lǐng)先的MEMS傳感技術(shù),能夠進行三軸(軸向/徑向水平/徑向垂直)高頻采樣,并監(jiān)測設(shè)備表面溫度,每秒可捕捉超2萬個設(shè)備振動數(shù)據(jù)點,其內(nèi)置的AI智能算法支持數(shù)據(jù)預(yù)處理,可提供高達百種特征值輸出。機身采用精密扁小型設(shè)計,適合狹小空間安裝,可緊貼設(shè)備軸向振動源,提升數(shù)據(jù)識別精準(zhǔn)度;此外,產(chǎn)品符合CE認證、IP67防護等級,以及防爆ExiaIICT4Ga標(biāo)準(zhǔn),能夠有效應(yīng)對惡劣工況環(huán)境。

•  邊緣計算網(wǎng)關(guān):支持6振動傳感通道,可監(jiān)測機油溫度及電機三相繞組溫度,并內(nèi)嵌故障預(yù)測智能算法模型,具備高性能的邊緣AI計算能力,可實現(xiàn)邊云協(xié)同,自動判定設(shè)備運行工況并發(fā)出閾值報警。機身整體精密,支持內(nèi)/外置天線,擁有CE認證和IP67防護等級,可在室內(nèi)外或惡劣工況環(huán)境下安裝使用。

•  預(yù)測性維護軟件系統(tǒng):基于工藝數(shù)據(jù)及振動數(shù)據(jù)的“數(shù)理+機理模型”設(shè)備故障預(yù)測與診斷系統(tǒng),配合工藝數(shù)理模型故障診斷工具,可根據(jù)工藝構(gòu)建不同模型,并準(zhǔn)確定位設(shè)備故障位置,幫助用戶診斷工藝變換導(dǎo)致的設(shè)備故障或電氣故障,以及復(fù)雜的機械老化和磨損問題。其中,基于振動原始數(shù)據(jù)的機理分析與數(shù)理分析兩大核心算法,具備時域分析、頻譜分析、頻率成分分析、退化/趨勢分析等功能,可利用相關(guān)性分析、聚類分析等大數(shù)據(jù)分析算法,找出工藝參數(shù)和振動數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)規(guī)律,提升模型預(yù)測準(zhǔn)確率。系統(tǒng)內(nèi)嵌AI機器學(xué)習(xí)支持設(shè)備故障診斷模型自我學(xué)習(xí),還能對故障特征值進行自我迭代分析,輔助機理模型診斷。

通過覆蓋企業(yè)從設(shè)備側(cè)到邊緣側(cè)、再到云/平臺側(cè)全生命周期的數(shù)據(jù)采集、分析、預(yù)測與診斷, EcoStruxure PMA預(yù)測性維護顧問能夠有效減少生產(chǎn)設(shè)備非計劃停機的次數(shù)及時間,提高生產(chǎn)效率,并促使企業(yè)維修模式升級,降低維修成本,賦能一線運維人員提升巡檢效率。企業(yè)依托施耐德電氣固化設(shè)備運維專家知識,還能實現(xiàn)設(shè)備故障診斷知識復(fù)用,培養(yǎng)專業(yè)振動診斷知識的復(fù)合型人才,并促使設(shè)備管理向精益化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變,提升整體管理效能,加速自身數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

聚焦真實場景,打造設(shè)備智能運維標(biāo)準(zhǔn)解決方案

目前,EcoStruxure預(yù)測性維護顧問解決方案已落地施耐德電氣多家工廠以及電力、油氣化工、食品飲料、水泥、冶金等行業(yè)頭部企業(yè),持續(xù)護航安全生產(chǎn)。

其中,施耐德電氣廈門工廠依托 EcoStruxure PMA預(yù)測性維護顧問,為其真空爐部署了基于振動機理和數(shù)學(xué)模型的設(shè)備故障診斷與預(yù)測系統(tǒng),對設(shè)備的分子泵、機械泵、羅茨泵、快冷電機的運行狀態(tài)和故障診斷進行監(jiān)測及預(yù)測,并結(jié)合AI算法與模型訓(xùn)練,實現(xiàn)了設(shè)備24/7/365全天候在線的智能監(jiān)控、運行和維護。通過智能監(jiān)測設(shè)備早期振動,并定位可修復(fù)故障,該工廠大幅減少了非計劃停機時間和設(shè)備平均修復(fù)時間(MTTR<12h),同時基于預(yù)測性系統(tǒng)指令調(diào)整的設(shè)備維護計劃方式,每年可節(jié)省120萬元的維護費用。

以此為錨,施耐德電氣將以AI賦能,推動覆蓋“傳感器檢測+邊緣計算+趨勢報警+維護決策”全生命周期的預(yù)測性維護標(biāo)準(zhǔn)解決方案全行業(yè)規(guī);瘧(yīng)用,助力更多企業(yè)提高設(shè)備可用性、優(yōu)化質(zhì)量控制并實現(xiàn)降本增效,進一步夯實自身競爭力,攜手共創(chuàng)工業(yè)影響力。

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