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• 關鍵詞：                                                                工業互聯網                                                                設備能源管理系統

• 摘要：本項目融合物聯網技術（傳感器、物聯網協議、網關技術）、IT技術（實時數據采集、傳輸技術、實時數據管理技術、云平臺技術、大數據分析技術、移動互聯技術）、專業技術（設備故障模型數據、設備虛擬仿真技術、專業運維知識），建立基于工業互聯網的行業重大設備性能監測系統。

基于工業互聯網的設備狀態監測系統為設備管理系統，提供基于工業互聯網和云平臺實現設備的狀態及能源監測和移動運維服務。

系統的需求方和應用方為某大型挖掘機廠，總部位于美國伊利諾州。是世界上最大的工程機械和礦山設備生產廠家、燃氣發動機和工業用燃氣輪機生產廠家之一，也是世界上最大的柴油機廠家之一。90多年來，公司一直致力于全球的基礎設施建設，并與全球代理商緊密合作，在各大洲積極推進持續變革。2005 年銷售收入達到 363.4 億美元，是建筑機械、礦用設備、柴油和天然氣發動機以及工業用燃氣輪機領域的技術領導者和全球領先制造商。目前挖掘機廠正在開展設備能源管理升級信息化。新規劃建設的信息化升級，結合智慧工廠、智能制造、互聯網+等時代要求，實現信息化與工業化的高度融合。

項目實施背景

以互聯網為代表的新一輪信息技術迅猛發展，與先進制造、新能源、新材料等領域的創新發展相疊加，“新一輪工業革命/產業變革”引起全球學界、政界、產業界各方廣泛關注。我國積極推進“兩化深度融合”，通過信息技術改造提升傳統產業、培育發展戰略性新興產業。互聯網與工業融合已成為兩化深度融合最活躍、最有代表性的領域。

作為廣大制造企業核心資產的設備資產由傳統的電氣化、數字化向智能化方向發展，設備的復雜性不斷提高，設備對生產系統的影響不斷擴大，已成為我國國民經濟發展的重要支撐。但企業長期以來還執行的“計劃預修制”，對復雜設備的智能化的運維服務、全生命周期管理，以及對設備的性能監控及故障預警方面還存在著一定的差距，從而造成設備的使用率底，設備故障發生頻繁，設備的維修周期較長等情況。設備管理水平整體上難以適應低能耗、綠色化的經濟發展要求。

綜觀美國及日本等發達國家，在工業互聯網及設備監測方面已取得規模化效益，制造服務收到的比例已占到50%以上，而我國目前還不足2%。因此對設備的性能監控、維修預警和運維服務對制造柔性化體系下的設備高效利用顯得及其重要。由于制造設備的多樣性特點，通過選擇適合的目標行業，加強該方面的研究與應用示范，做精做深，支撐企業的高效、低耗的卓越定制生產，具有重大的現實意義。

項目主要技術

本項目融合物聯網技術（傳感器、物聯網協議、網關技術）、IT技術（實時數據采集、傳輸技術、實時數據管理技術、云平臺技術、大數據分析技術、移動互聯技術）、專業技術（設備故障模型數據、設備虛擬仿真技術、專業運維知識），建立基于工業互聯網的行業重大設備性能監測系統。

通過系統建設及應用，借助智能感知傳感裝置采集現場重大設備運行狀態數據。以真實數據為基礎，結合設備故障模型和RCM分析模型，深入分析挖掘數據價值，幫助制造企業實現關鍵設備遠程性能監測與故障診斷，提高企業預知性維修水平，加強設備全生命周期管理，提高設備總體運營效率，促進制造企業效益增長。

創新點

本項目的核心是“互聯網+設備狀態監測與運維”，是用互聯網改造傳統業務的又一實踐。項目著眼點在于目標行業的剛性需求和物聯網技術的高速發展，結合黑雁科技及合作伙伴的業務積累而提出。具有如下創新點：

?  融合客戶為中心服務理念和精益設備管理思想，建立可視化設備檔案

?  基于物聯網技術實現在線設備性能與狀態監測，以及設備狀態的可預測

?  基于機器大數據建立設備分析模型，開展組合邏輯預警，實現設備狀態的可預測

項目成果

直接效益體現

挖掘機廠通過設備管理系統的應用，加強了設備的預知性維修，提升對設備狀態精確預測的水平，以保持設備最好的性能和最佳的狀態為目標，提高生產效率、提高挖掘機生產質量，構建精益化維修管理體系。直接效益體現如下：

?  通過平臺運行提升狀態預測水平，降低故障和成本，提升整體性能，完善精益化設備管理體系；

?  實現設備狀態的可測、設備信息共享，促進企業設備管理模式的升級；

?  提供一套設備全生命周期管理的APP集，有效提升客戶的設備管理精細化水平；

?  建立工業互聯網平臺，制定狀態采集、物聯網傳輸、互聯網傳輸、安全管理等標準，為制造、使用、維護等狀態監測與服務提供支持。

提高挖掘機行業設備管理水平

通過本項目的實施，形成一套標準，可在整個挖掘機行業，工業企業推廣。

挖掘機行業是我國制造業的重要組成分，其產值與利稅高居制造行業前列，是一個集工、商一體化，是一個資源型、生產型驅動大型產業群。挖掘機工業企業已是設備密集型、高度自動化的混合型制造企業。

挖掘機工行業生產設備價值高，出現故障后損失嚴重，整個行業對設備管理提出了明確的精益化管理的要求。以“提高效率，降低成本，保證質量，節約資源”為根本，樹立精益思想，營造精益氛圍，建立良好的設備管理精益化工作機制，積極應用精益管理工具，深化設備管理績效評價體系應用，持續改善、追求卓越，不斷推進設備管理上水平。

由于行業特色，挖掘機行業設備基本上具有數據采集功能的復雜成套設備，很多運行狀態能夠采集，改造成本低；行業管理需求明顯，能夠產生明顯的經濟效益；本項目的實施具備該行業多年的經驗及技術積累。

綜上，此項目的示范推廣在挖掘機行業具有非常重要的價值。

助力傳統制造企業實現智能制造

通過搭建傳感器及物聯網，采集設備運行狀態數據，構建工業網絡通道，數據上傳至工業云平臺。利用狀態分析手段實現關鍵設備的狀態診斷，并輔助以設備資產管理、設備運維管理、設備現場管理的應用服務，幫助企業提高設備的管理水平，減少非計劃停產損失，降低維修成本，提高設備總體運營效率，探索設備管理精細化及制造服務化的新模式,助力智能制造。未來成熟后可考慮往其他制造行業推廣，助力傳統制造企業的轉型升級，實現智能制造。