Mikrokompiuterinio intelektualaus įrenginio viso gyvavimo ciklo valdymo sprendimas
Pasitelkdama daugiau nei dviejų dešimtmečių sukauptą patirtį pramoninio interneto ir pramoninio valdymo technologijų srityje, „Microcyber“ sukūrė integruotą aparatinės ir programinės įrangos išmaniųjų įrenginių valdymo sprendimą, kuris atitinka nacionalinius pramonės standartus, „Huawei Kunpeng“ technines specifikacijas ir lauko magistralių pramonės standartus. Sukurtas atsižvelgiant į įrangos gamybos ir naftos chemijos įmonių išmaniųjų valdymo ir kontrolės poreikius, sprendimas integruoja periferinių duomenų rinkimo, skaitmeninio dvynio, ankstyvojo gedimų įspėjimo ir viso proceso eksploatavimo bei priežiūros valdymo technologijas. Panaikindama duomenų saugyklas tarp įrenginių, ji leidžia įmonėms pereiti nuo reaktyvaus avarinio remonto prie nuspėjamosios priežiūros, taip užtikrinant visą įrangos gyvavimo ciklą apimantį skaitmeninį valdymą, mažinant išlaidas, gerinant efektyvumą ir užtikrinant saugią gamybą.
Pramonės problemų analizė
1. Esami probleminiai taškai vietoje
Įrangos gamybos ir naftos chemijos gamyklų vietose naudojama labai įvairi įranga, įskaitant tokius svarbius mazgus kaip ventiliatoriai, varikliai ir siurbliai, kuriems reikalingi rankiniai periodiniai patikrinimai. Toks metodas reikalauja didelių darbo sąnaudų ir dažnai nepastebi gedimų. Paslėptų įrangos gedimų neįmanoma nustatyti iš anksto, todėl dažnai įvyksta neplanuoti sustabdymai ir sumažėja gamybos pajėgumai. Įrangos įrašai vis dar tvarkomi popierinėse apskaitos knygose, o techninės priežiūros, atsarginių dalių ir tepimo žurnalai yra išsklaidyti ir atjungti, todėl neįmanoma atsekti viso gyvavimo ciklo duomenų. Patyrusių technikų eksploatacinė patirtis prarandama dėl darbuotojų kaitos, o naujiems darbuotojams sunku diagnozuoti gedimus. Atsarginių dalių, tepalų ir pavojingų atliekų atsargų valdymas išlieka elementarus, todėl kaupiamos per didelės medžiagų atsargos arba dėl trūkumo dažnai sustoja darbas. Tradicinės DCS sistemos teikia pavojaus signalus tik tada, kai viršijamos ribos, nesugebėdamos nustatyti ankstyvos stadijos įrangos anomalijų, todėl techninės priežiūros operacijos nuolat gesina gaisrus po gedimų.
2. Pagrindinių reikalavimų išskyrimas
(1) Visų įrangos parametrų gavimas realiuoju laiku internetu, leidžiantis anksti įspėti apie gedimus ir sumažinti neplanuotų išjungimų dažnumą.
(2) Sukurti skaitmeninę apskaitos sistemą, kuri visiškai veiktų ir prižiūrėtų internetu, panaikinant popierinius įrašus.
(3) Įgyti ir kaupti eksploatavimo ir priežiūros patirtį, sukurti žinių bazę ir spręsti techninių žinių spragų, atsirandančių dėl darbuotojų kaitos, problemą.
(4) Įgyvendinti patobulintą atsarginių dalių, tepalų ir pavojingų atliekų inventoriaus valdymą, siekiant sumažinti medžiagų nuostolių sąnaudas.
(5) Sprendimas palaiko lankstų diegimą ir yra pritaikomas tiek naujų, tiek esamų gamybos linijų modernizavimui, atsižvelgiant į didelių, vidutinių ir mažų įmonių diegimo poreikius.
Pagrindinė sprendimo architektūra
Bendras sprendimas suskirstytas į tris sluoksnius: kraštų suvokimo sluoksnį, platformos PaaS sluoksnį ir programų sluoksnį.
Krašto suvokimo sluoksnis: šiame sluoksnyje naudojami „Microcyber“ sukurti krašto įspėjimo terminalai, turintys IP65 apsaugos klasę, kartu su vibracijos, temperatūros, triukšmo ir poslinkio jutikliais. Jis atlieka didelio tikslumo duomenų rinkimą vietoje ir preliminarią gedimų diagnostiką, o duomenys perduodami aukštyn per 4G/5G arba pramoninę lauko magistralę.Platformos PaaS sluoksnis: Šiame sluoksnyje esanti pramoninio interneto platforma naudoja mažai kodo reikalaujantį variklį ir duomenų integravimo variklį, kad atliktų duomenų valymą, mechanizmo modelio ir dirbtinio intelekto modelio skaičiavimus, duomenų saugojimą ir konfigūracijos valdymą.
Taikomųjų programų sluoksnis: šis viršutinis sluoksnis kuria taikomųjų programų modulius dideliems kompiuterių ekranams, mobiliosioms programėlėms, „WeChat Work“ ir „DingTalk“, apimančius tokias funkcijas kaip ankstyvasis gedimų įspėjimas, skaitmeninio dvynio vizualizavimas, skaitmeninės operacijų knygos, patikros ir priežiūros valdymas, atsarginių dalių valdymas ir išmanioji žinių bazė. Jis taip pat sąveikauja su esamomis verslo sistemomis, tokiomis kaip MES, ERP ir DCS, kad būtų užtikrintas visos gamyklos duomenų sąveikumas.
Pagrindiniai sprendimo privalumai
1. Produkto pasirinkimas ir konfigūravimas
Aparatinė įranga naudoja „Microcyber“ sukurtą 24 bitų didelio tikslumo daugiakanalį kraštinių duomenų rinkimo ir įspėjimo terminalą, kurį papildo platus pramoninių jutiklių komponentų asortimentas. Programinė įranga aprūpinta pačių sukurta intelektualiųjų įrenginių valdymo debesijos platforma, kuri palaiko tiek SaaS, tiek vietinius privačius diegimo modelius, o modulines funkcijas galima pasirinkti pagal poreikį.
2. Tiksliniai techniniai pranašumai
Dviejų modelių gedimų diagnostika: mechanizmais pagrįsti modeliai kartu su konkrečiai pramonei skirtais dirbtinio intelekto gedimų modeliais leidžia aptikti latentinius gedimus prieš suveikus DCS aliarmo slenksčiams, taip iš anksto įspėjant.
Skaitmeninio dvynio 3D vizualizacija: gamyklos įrangos ir vamzdynų 1:1 modeliavimas su gedimų paryškinimu ir tiksliu padėties nustatymu, taip pat vaidmenimis pagrįsta prieigos kontrolė hierarchiniam leidimų valdymui.
Visos grandinės skaitmeninis valdymas ir priežiūra: vieno įrenginio – vieno kodo skaitmeninis profiliavimas, uždaro ciklo mobili apžiūra ir remonto ataskaitos su automatizuotu priežiūros ir tepimo grafikų generavimu.
Pramonės žinių bazė: kaupia didelę techninės priežiūros atvejų kolekciją, įgalina intelektualią paiešką ir klausimų bei atsakymų funkciją, skaitmenina ir išsaugo praktinę patirtį ilgalaikiam saugojimui.
Pramoninės klasės aparatinės įrangos pritaikomumas: įranga atlaiko ekstremalias temperatūras, druskos purslus ir dulkes, todėl tinka atšiaurioms darbo sąlygoms, be to, ji palaiko nuotolinius internetinius atnaujinimus.
Laukiami rezultatai ir vertės analizė
1. Techninio našumo patobulinimai
Įrangos duomenų rinkimo intervalas sutrumpinamas nuo minučių iki milisekundžių, todėl galima siųsti ankstyvus gedimų įspėjimus nuo kelių dienų iki daugiau nei dešimties dienų, o gedimų identifikavimo aprėptis kritinei įrangai siekia daugiau nei 95 %. Bendras sistemos MTBF (vidutinis laikas tarp gedimų) gali siekti iki 100 000 valandų, o įrangos stebėjimo internetu aprėptis siekia 100 %.
2. Ekonominė ir valdymo nauda
Metines patikros vietoje darbo sąnaudas galima sumažinti 30–45 %, o atsarginių dalių sunaudojimą – daugiau nei 25 %. Neplanuotas svarbiausios įrangos prastovos gali būti sumažintos 40–60 %, o bendras įrangos efektyvumas (OEE) gali būti pagerintas 10–20 %. Pavojingų atliekų ir tepalų valdymas internetu panaikina medžiagų švaistymą. Žinių bazės įdiegimas 60 % sutrumpina naujų darbuotojų mokymo ciklą, sumažindamas priklausomybę nuo patyrusių technikų priežiūros srityje. Iš pradžių tai sumažina įrangos gedimų keliamus saugos pavojus, užtikrindama saugią gamybą visoje gamykloje.
3. Sėkmingo įgyvendinimo atvejai
„PetroChina Qingyang Petrochemical“: Įdiegusi daugiau nei 2000 variklių, skirstomųjų įrenginių ir dažnio keitiklių, įjungusi vieningą skaitmeninį valdymą, „Microcyber“ įdiegė dirbtinio intelekto ir mechanizmo dviejų modelių diagnostiką ir 3D skaitmeninį dvynukų vizualizavimą, kad sukurtų visoje gamykloje veikiančią išmaniąją eksploatavimo ir priežiūros sistemą. Rezultatai: 35 % sumažėjo neplanuotų gedimų skaičius, 60 % padidėjo eksploatavimo ir priežiūros efektyvumas, o metinės išlaidos sumažėjo daugiau nei 20 %. Perėjimas nuo reaktyviosios prie nuspėjamosios priežiūros sumažino kapitalinio remonto dažnumą, pailgino turto tarnavimo laiką ir nustatė naują pramonės standartą didelio masto naftos chemijos įrenginių valdymui.
„Guangzhou Guangri Elevator“, „Hitachi Elevator“ ir kitos pirmaujančios įmonės: sprendimas apima visą dirbtuvių gamybos įrangos ir gatavų liftų gaminių skaitmeninį valdymą. Per periferinius terminalus jis tiksliai renka eksploatacinius duomenis iš pagrindinių komponentų, tokių kaip liftų traukos varikliai ir valdymo sistemos, pasitelkdamas išmaniąją analizę, kad būtų galima tiksliai anksti prognozuoti gedimus. Sistema integruoja visą apskaitos, patikrinimų, priežiūros, remonto ir atsarginių dalių valdymo darbo eigą, įgalindama uždaro ciklo internetinę eksploatavimo ir priežiūros operacijų kontrolę. Sprendimas buvo sėkmingai įdiegtas keliose metro stotyse, greitųjų geležinkelių stotyse ir kitose svarbiose viešose vietose. Įdiegus įrangą, eksploatavimo ir priežiūros laikas sutrumpėjo 50 %, priežiūros išlaidos sumažėjo 30 %, o liftų eksploatavimo saugumas ir stabilumas buvo gerokai padidinti, sukuriant standartizuotą išmanųjį eksploatavimo ir priežiūros sprendimą liftų pramonei.
Tipiniai taikymo scenarijai
(1) Naftos chemijos pramonės scenarijai
Šis sprendimas, skirtas spręsti masyvios elektros ir energetikos įrangos, esančios naftos perdirbimo ir chemijos gamyklose, įskaitant siurblius, ventiliatorius, aukštos ir žemos įtampos variklius, skirstomųjų įrenginių spintas, kintamo dažnio pavaras ir kitus svarbius išteklius, valdymo ir kontrolės iššūkius, leidžia centralizuotai valdyti, vieningai stebėti ir užtikrinti intelektualų visų kategorijų įrangos eksploatavimą ir priežiūrą. Pasitelkdamas periferinių duomenų rinkimo ir dirbtinio intelekto pagrindu veikiančias ankstyvojo perspėjimo galimybes, jis tiksliai fiksuoja latentinius degradacijos gedimus esant aukštai temperatūrai ir didelei apkrovai, dažniausiai pasitaikančioms chemijos procesuose. Kartu su skaitmeniniu dvynukų vizualizacijos prietaisų skydeliu jis užtikrina išsamų gamyklos įrangos ir vamzdynų vizualinį valdymą ir kontrolę. Sukurtas taip, kad atlaikytų atšiaurias naftos chemijos pramonei būdingas eksploatavimo sąlygas, sprendimas gali greitai atkartoti sėkmingą „Qingyang Petrochemical“ įdiegtą diegimo modelį, padėdamas chemijos įmonėms pasiekti geresnių rezultatų mažinant sąnaudas, gerinant kokybę ir užtikrinant saugą.
(2) Visos liftų pramonės vertės grandinės scenarijai
Šis sprendimas apima visą liftų pramonės scenarijų spektrą – nuo gamybos iki taikymo. Gamybos pusėje jis leidžia skaitmeniniu būdu valdyti gamyklos gamybos įrangos ir apdorojimo mašinų eksploatavimą ir priežiūrą, užtikrinant stabilų ir patikimą gamybos turto veikimą. Taikymo pusėje jis orientuotas į viešuosius scenarijus, tokius kaip komerciniai liftai, metro liftai ir greitųjų geležinkelių stočių liftai. Pagrindiniams komponentams, įskaitant traukos mašinas, guolius ir valdymo sistemas, sprendimas užtikrina būklės stebėjimą realiuoju laiku, ankstyvą gedimų įspėjimą, viso gyvavimo ciklo apskaitos valdymą ir uždaro ciklo priežiūrą. Tai žymiai sumažina liftų gedimų skaičių, padidina įrangos eksploatavimo ir priežiūros saugumą ir savalaikiškumą viešosiose vietose bei visapusiškai palaiko liftų pramonės perėjimą prie standartizuotų ir išmanių eksploatavimo ir priežiūros atnaujinimų.
(3) Bendrieji įrangos gamybos scenarijai
Šis sprendimas pritaikomas įvairioms mašinų gamybos, įrangos apdorojimo ir kitų pramonės sektorių gamybos įmonėms. Jis skirtas bendrosios paskirties pramoninei įrangai, tokiai kaip staklės, ventiliatoriai, siurbliai ir transmisijos įtaisai, ir sprendžia dažniausiai pasitaikančias problemas, įskaitant žemą tradicinių rankinių patikrinimų efektyvumą, uždelstą gedimų aptikimą, netvarkingą operacijų registrą ir žaliavų valdymą. Naudodamas skaitmenines operacijų registrus, mobiliaisiais įrenginiais valdomą uždaro ciklo eksploatavimo ir priežiūros (O&M) sistemą, patobulintą atsarginių dalių valdymą ir išmaniąją žinių bazę, sprendimas visapusiškai standartizuoja įrangos eksploatavimo ir priežiūros procesus, pagerina bendrą įrangos panaudojimą ir sumažina mažų ir vidutinių gamybos įmonių eksploatavimo ir priežiūros išlaidas. Jis yra labai pritaikomas tiek naujų, tiek esamų gamybos linijų skaitmeniniam modernizavimui, pasižymi dideliu universalumu ir paprastu diegimu.
