以往簡單計劃定期檢修,或被動挨到故障出現的工業設備管理模式,正被預測性維護徹底革新,它藉助數據分析與先進技術,主動去預測設備何時該維護,此方法核心價值是把維護活動從成本中心轉成戰略性資產,以此最大化設備正常運行時間,並且優化維護資源,明白其運作原理與實施路徑,對任何想提昇運營效率和競爭力的企業都極為關鍵。

什麼是預測性維護的核心原理

把基於狀態且並非基於時間作為預測性維護的核心理念,傳統預防性維護依照固定時間表,這有可能致使“過度維護”或者“維護不足”,預測性維護借助持續監測設備實際運行狀態,像振動、溫度、電流以及油液質量等參數,以此來評估其健康度。

當採集的數據呈現出偏離正常基線的趨向時,系統就能夠進行潛在故障的預警。其具備科學性,在於絕大多數設備故障不是瞬間出現的,而是存在一個性能漸漸劣化的過程。借助捕捉這個過程裡的早期特徵信號,我們能夠在故障實際發生並造成停機損失以前,有規劃地安排維護。這如同憑藉持續的體檢指標去預測健康風險,而不是等到生病才去醫治。

預測性維護需要哪些關鍵技術支撐

以下是改寫後的內容: 實現預測性維護並非能與一系列並未融合在一起的各個關鍵技術相剝離,傳感器技術作為基礎,高精度的振動傳感器、溫度傳感器、超聲波檢測儀這類設備被安置於關鍵設備之上,其責任在於實時進行原始狀態數據的採集,物聯網平台承擔著把各個分散的數據聚集到雲端或者本地服務器的職責,達成數據的聯通以及集中管理。

其中的大腦當屬數據分析,它涵蓋基於規則的簡單閾值報警,還有更為複雜的機器學習以及人工智能的模型,這些模型能夠於海量歷史數據以及實時數據之中學習正常的運行模式,並且識別出預示故障的微妙異常模式,除此之外,數字孿生技術借助創建設備的虛擬副本,能夠模擬不同工況下的狀態,進而進一步優化預測算法的準確性。

如何開始實施預測性維護項目

開啟預測性維護項目,不該謀求一步就達成目標,而是要採用分階段、循序漸進的策略。首先的一步是去做業務案例評估,辨認出工廠裡那些因故障停機致使成本最高、對生產造成影響最為重大的關鍵設備。一般來講,具有高價值的旋轉設​​備,像大型壓縮機、渦輪機、泵還有風機乃是理想的起始之處。

第二步是針對技術架構展開設計,去確定數據採集的方案,以及傳輸的方式,還有分析的平台。在初期的時候,可以從幾個試點設備著手,去部署所需的傳感器,進而建立起數據管道。此階段的目標乃是驗證技術路線具備可行性,並且積累下第一批有效的故障案例數據,以此用於訓練以及優化初始模型,從而讓團隊能夠快速察覺到價值。

預測性維護面臨的主要挑戰是什麼

儘管其前景呈現出廣闊的態勢,然而在實施預測性維護的進程當中,道路之上卻是佈滿了諸多挑戰。數據質量方面的問題乃是首要的障礙所在,源自不同供應商、不同協議的設備數據,常常在格式上並不統一,存在著噪聲、缺失或者錯誤的情況,怎樣去清洗以及整合這些數據,這是一個巨大的難題。缺少高質量的、帶有標籤的歷史故障數據,同樣會嚴重地對機器學習模型的訓練效果產生影響。

一方面存在文化方面的挑戰,另一方面存在組織方面的挑戰,預測性維護需要維護部門從傳統的那種“故障修復者”轉變成“可靠性管理者”,而且要跟運營、IT部門緊密地協作,好多企業缺少那種既明白工業設備又懂得數據分析的跨領域人才,另外,初始投資成本比較高,怎樣清晰地量化投資回報並且說服管理層,這也是一項艱鉅的任務。

預測性維護能帶來哪些具體經濟效益

推動預測性維護的根本動力是經濟效益,最直接的收益是什麼,是降低非計劃停機帶來的損失,損失減到何種程度?對於連續流程工業而言,一次意外停機有可能致使數百萬元的生產引發損失,大幅減少此類事件靠的是什麼,靠的是預測性維護,減少不必要定期拆檢,延長零部件更換週期,把維護活動安排在計劃停機窗口內,這又是在優化什麼,這是在優化維護成本,其次是優化維護成本。

間接效益顯著程度同樣突出,它使得設備整體可靠性得以提升,讓資產使用壽命得到延長,令備件庫存壓力有所降低,更安全且更可靠的運行環境還致使安全事故風險有所減少,從長遠角度來看,所積累的設備全生命週期數據會成為企業寶貴的數字資產,能為產品設計改進、工藝優化以及新商業模式創新給予支持。

未來預測性維護的發展趨勢是什麼

對於預測性維護的未來而言,它會和更為廣泛一些的工業智能浪潮進行深度融合,邊緣計算正變得具有重要性,越來越多的關於數據所進行的分析以及那簡單的決策將會在設備附近的邊緣網關那裡完成,如此行事降低了對於網絡帶寬的依賴情況,並且達成了更快速的實時響應,人工智能模型將會變得更加專業化,會出現針對特定設備的那樣一種類型(像是電機、齒輪箱)的預訓練優化模型。

存在一種可能性,即維護即服務的商業運作模式會逐漸興起,設備製造廠商或者第三方服務供應商會藉助物聯網直接對其售賣出去​​的設備實施遠程監控,並且主動給予維護服務,用戶依據設備正常運行的時長或者產出情況進行付費,預測性維護系統也會和企業的資源計劃以及供應鏈管理系統達成更為深入的整合,達成從預測直至備件採購、工單發放的全自動閉環。

您於考慮引入那個預測性維護之際,最為憂心的首要阻礙是初始投資成本、亦是技術複雜性、還是當屬企業內部欠缺相應的數據以及人才基礎呢?歡迎於評論區分享您的看法,要是覺得本文存有啟發,也請點贊並進而分享給您的同事。

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