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面向钢铁行业的设备远程运维平台建设及示范应用

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成果主要完成人

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项目概况

以智能制造为核心的“中国制造2025”国家战略的快速推进,包括流程工业在内的各类工业企业走向智能制造已成为必然趋势,以万物互联、可感知、可诊断、可预测、可精准恢复、可自适应调整等为特征的设备远程(智能)运维应运而生,并成为工业企业智能制造实现的基础和重要组成。

项目通过开展平台架构设计、关键技术应用、重点产线部署,实现关键设备信息互联、智能决策、远程服务、智能管理等功能,构建设备远程智能运维新模式及全生命周期智慧服务体系。

设备远程智能运维解决方案通过建成功能完整的、符合工业网络信息安全架构、跨设备运行全生命周期的设备远程智能运维平台,贯通远程智能运维的业务环节,全面获取设备运行全生命周期过程数据,实现信息互联、智能决策、远程服务及智能管理四大功能,支撑运维模式的转型发展。

(1)多样化信息互联功能

“信息互联”功能使得设备管理不再受地域差异、设备类型、系统种类、数据、专业等多种限制,将所有数据、信息汇集于设备远程智能运维平台,实现设备物联、系统互联、人机交互和多专业数据融合。

(2)智能决策功能

“智能决策”功能,应用大数据分析技术(如图1所示),运用设备状态的自适应预警策略,在极大程度上减少故障的漏报与误报,提高预警的有效性;同时,通过智能诊断模型,采用人工智能手段,实现故障特征的智能化处理,自动给出故障的部位和故障的程度,触发相关的检修项目或计划;再结合大数据的学习,提取跨专业数据之间的隐性特征,提升诊断准确率,并为设备的寿命预测与评估打下基础。

(3)远程服务功能

“远程服务”功能分为远程诊断和远程维修支撑两个方面。通过采集装置将实时监测数据传送至平台,专家无论身处何处,都可以通过PC端提供“远程指导”;远程维修支撑使现场人员能够通过视频或智能装备(如AR眼镜、智能头盔)查看相应设备采集的实时数据、设备图纸、指导视频与文档,录制实际检修过程并上传至运维平台存档。专家远程连线查看现场人员检修过程,实时沟通进行指导。

(4)智能管理功能

基于大数据、标准和知识库形成的智能管理功能,实现工作任务的自动提示、重要指标发展趋势的推送、异常现象判断依据的推送、同类设备异常处理履历的推送、设备检修方案、安全管理文档的推送、备件存储异常状况提示、报表的自动生成与推送,提高运维方案的完整性和准确性。

设备运维中所涉及的健康诊断、检修过程、备件修造和服役的数据在所有的业务环节中都能共享,有力地推动了智能化服务模式的形成。通过与服务对象的协同,产生的效益体现在以下方面。

(1)设备维护成本的下降

流程性工业企业目前普遍采用预防维修模式,通过采用更先进的预知维修模式,设备运维成本大幅降低。

(2)效率的提升

在人员效率方面,采用了在线自动获取区域状态数据的系统,其状态参数的获取大量减少了人员的参与;同时采用了智能化的诊断与判别,减少了很多简单的分析和判断人员;由于可通过远程方式进行访问和指导运维,因此无论产线运维专家身处何地,均可通过网络指导运维;通过检修模型优化及智能调度,大幅提高检修作业效率。

在设备效率方面,通过在生产过程中及时发现设备故障和异常至关重要,本项目采用的状态监测诊断技术可以使设备突发故障基本消除。

在备件的消耗效率等方面,由于采用了预知维修模式,进行针对性的维修,因此极大地提高了维修效率和设备部件的使用效率,采用预测技术,可预测设备的发展趋势,可在最佳时间准备备件,提高备件使用效率。

(3)推动设备智慧共享管理体系变革

依托工业互联网、 云计算等新一代网络信息技术, 以大数据为核心,打通设备生产商、运营商、制造商及检修方等设备智能运维相关单元,实现各个环节的数据共享、连接协同和智慧决策, 通过设备远程智能运维共建设钢铁生态圈。