本文將討論

作為工業(yè)4.0商業(yè)模式的預(yù)測性維護

自動化預(yù)測維護程序的好處

在工業(yè)設(shè)施中實行自動化預(yù)測性維護的步驟

前言

工業(yè)制造界的每個人都聽說過關(guān)于停機的故事。但對于經(jīng)歷過這種情況的人來說，一小時的停機時間會使制造商每小時損失高達26萬美元 或 4 小時內(nèi)損失 200 萬美元等的統(tǒng)計數(shù)據(jù)并不能完全說明情況。 除了資金方面的損失之外，停機的實際成本還包括了幻滅的勞動力，意味著當(dāng)持續(xù)發(fā)生設(shè)備故障時，對員工的激勵難度則會變大。這些都是使得預(yù)測性維護自動化能夠迅速成為企業(yè)融入日常業(yè)務(wù)運營的工業(yè)概念的部分原因。

作為工業(yè) 4.0 商業(yè)模式的預(yù)測性維護

預(yù)測性維護采取先發(fā)制人的方法，能夠在工廠設(shè)備出現(xiàn)故障之前發(fā)現(xiàn)故障，并進行維護和修理。與每個工業(yè) 4.0 概念一樣，這種方法也依賴于數(shù)據(jù)捕獲和分析。因此，了解車間資產(chǎn)產(chǎn)生的歷史和當(dāng)前數(shù)據(jù)的能力是在組件和裝配級別自動執(zhí)行維護任務(wù)的基礎(chǔ)。 盡管預(yù)測性維護是工業(yè) 4.0 的概念，但它仍然適用于舊資產(chǎn)和相對較新的資產(chǎn)。根據(jù)《工廠工程師手冊》，預(yù)測性維護能夠減少大約20%的停機時間， 而自動化流程的選項可以進一步增加這一百分比并減少計劃外停機時間。選擇在整個車間集成預(yù)測性維護自動化還會帶來許多好處，其中包括：

降低總制造成本 （TMC）

在制造業(yè)中，維護成本、維修和昂貴的更換成本占開發(fā)產(chǎn)品 TMC 相當(dāng)大的比例。自動化預(yù)測維護有助于顯著降低這些成本。這些方法包括了解設(shè)備的使用壽命、安排計劃停機時間和計劃備件庫存清單。

自動化的預(yù)測性維護措施會引發(fā)有計劃的停機，從而將生產(chǎn)從受影響的設(shè)備中轉(zhuǎn)移出去。它們還消除了計算中出現(xiàn)人為錯誤的可能性，這些錯誤可能會延遲與車間設(shè)備相關(guān)的維修或維護活動。

自動化流程還會對企業(yè)的備件庫存產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)。對于所需完成任務(wù)的了解可用于提前自動購買替換零件，從而減少過多的庫存，同時確保維護團隊擁有任務(wù)所需的所有工具。

延長機器部件的使用壽命

自動化定期預(yù)測性維護活動可確保任務(wù)按時完成。在維護方面遵守嚴(yán)格的時間表會增加機器組件的使用壽命。這是因為機器及其組件將配備所需的資源，以保證其運行到下一個維護周期。

減少車間事故

在制造設(shè)施中，僅在美國，物料搬運設(shè)備每年就造成約 85 人死亡，數(shù)千人受傷。這些事故的發(fā)生是由于叉車故障、員工疏忽，更重要的是，物料搬運設(shè)備的維護不善。

這就是自動化預(yù)測性維護活動發(fā)揮作用的地方。通過適當(dāng)?shù)木S護，物料搬運設(shè)備和其他工程資產(chǎn)將按預(yù)期運行，而不會給毫無戒心的車間工人帶來任何意外。

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實現(xiàn)預(yù)測性維護自動化的3個步驟

與大多數(shù)制造概念或商業(yè)模型一樣，存在采用自動化預(yù)測性維護的步驟。這些步驟包括：

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在設(shè)備中集成數(shù)據(jù)采集設(shè)備

自動化預(yù)測性維護的第一步是從設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)。在綠地設(shè)施中，所使用的通用制造設(shè)備均配備了傳感器和執(zhí)行器，用于監(jiān)測組件的性能和健康狀況。在棕地設(shè)施中，只有將智能設(shè)備集成到傳統(tǒng)設(shè)備中才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

智能人機界面設(shè)備可用于跟蹤車間設(shè)備的溫度、振動和其他方面。有了這些歷史數(shù)據(jù)以及停機時間或故障率數(shù)據(jù)，就可以完成車間內(nèi)預(yù)測性維護活動的自動化進程。制造企業(yè)還需要建立工業(yè)云解決方案、分析應(yīng)用程序和功能性票據(jù)或警報系統(tǒng)，以實現(xiàn)預(yù)測性維護過程的自動化。

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實時監(jiān)控模式的算法

對于剛剛起步的制造企業(yè)來說，無法獲得為設(shè)備健康提供背景的歷史數(shù)據(jù)是可以理解的。而這就是機器學(xué)習(xí)和人工智能發(fā)揮作用的地方。企業(yè)需要通過購買服務(wù)或構(gòu)建由算法驅(qū)動的應(yīng)用程序以實現(xiàn)基于條件的監(jiān)測。這些服務(wù)是本節(jié)第一點中重點介紹的應(yīng)用之一。

同樣需要注意的是，在 IT 基礎(chǔ)設(shè)施啟動過程和設(shè)備收集數(shù)據(jù)的過程中，有不同的技術(shù)來評估比較機器數(shù)據(jù)。制造商可以選擇從為其行業(yè)細分市場提供數(shù)據(jù)即服務(wù)的平臺上購買相關(guān)數(shù)據(jù)，或者以設(shè)備的維修或維護指南作為標(biāo)準(zhǔn)進行推斷。

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基本維護思維方式的轉(zhuǎn)變

車間中集成自動化預(yù)測性維護的成功仍然取決于管理層和員工對于預(yù)測性分析的認識。這就是為什么需要制定有關(guān)自動化預(yù)測性維護的管理層和員工政策的重要原因。制造業(yè)四壁內(nèi)的利益相關(guān)者必須了解自動化所需條件以及它所帶來的好處，正如上文中所強調(diào)的。

一個企業(yè)在集成自動化預(yù)測性維護方面的成功往往取決于管理團隊和員工的盡職程度。因為只有當(dāng)每個人都明確了他們在自動化生產(chǎn)車間中發(fā)揮的作用，自動化過程才能成功。

結(jié) 論

在自動化預(yù)測性維護時，建議采用試點項目，讓每個人都站在同一起跑線上。如果自動化操作得當(dāng)，制造企業(yè)可以減少55%的停機時間，以及約60%的修復(fù)和拆修時間。有效的維護也將減少設(shè)備更換的支出，同時能夠為提高生產(chǎn)力創(chuàng)造有利的環(huán)境。

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eX700家族是虹科工業(yè)顯示屏的旗艦產(chǎn)品，創(chuàng)建了優(yōu)秀的一體式多行業(yè)解決方案。

該產(chǎn)品功能設(shè)計完全遵從工業(yè)4.0理念，完美兼容工業(yè)4.0體系：超高性能，高分辨率玻璃電容觸摸屏，與下游和上游設(shè)備連接，強大的集成PLC以及支持所有主要工業(yè)協(xié)議，集成VPN與云服務(wù)，并且最長保修期長達5年。

作為一個集成的一體化設(shè)備，您可以將其：作為具有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)引擎的強大的瀏覽器；作為具有三個網(wǎng)口的網(wǎng)關(guān)，連接OPC UA發(fā)布訂閱架構(gòu)的服務(wù)器或客戶端，實現(xiàn)TSN連接以及多種常用協(xié)議；作為一個強大的人機界面，并使用JMobile軟件進行高分辨率多點觸摸屏編程；借由CODESYS V3，可以作為PLC并作為各種協(xié)議的主站使用；

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