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工程机械企业资产全流程数字化管理平台该资产全流程数字化管理平台的建设以云设备+工业大数据[1]分析加速推进公司资产管理全流程优化,以支撑公司数字化经营决策。
目录
一、案例简介
本案例建设企业云计算(服务)中心,为各业务系统提供核心计算与数据服务能力;搭建全系列设备故障模型及告警知识库;全面梳理完善每台设备关键故障及原因、维修方法等;利用工业大数据分析,对异常情况进行识别,预测性开展设备维护;基于数据分析的资产使用效率提升。
二、案例背景介绍
该案例工厂拥有大规模的自动化焊接和加工设备,但各设备间信息不同,制造数据采集共享少,缺少权威数据标准,没有形成公司范畴的智能化制造体系应用。在产品数字化研发管理、销售及后市场服务、企业资产管理,供应链全流程管理等方面多数采用传统的人工管理,智能化效率低,难以支撑公司高速发展需求。该工厂制定了 2020世界前五、2025世界前三的“珠峰登顶”的战略目标,提出了“向高端、世界级品牌挺进”的战略命题,确定了 2025年装载机实现行业第一的战略部署。运用智能工厂理念技术,从研发、制造、营销、到服务全价值链,建立系统、科学、可持续性地制造和管理模式。智能工厂建设过程中充分融合工业物网技术、AR技术、数字孪生[2]技术等,实现面向工厂过程的数字化制造能力提升、面向公司运营管理的数字化决策能力提升、面向产品全生命周期的数字化研发与服务能力提升。该案例以云设备+工业大数据分析加速推进公司资产管理全流程优化,以支撑公司数字化经营决策。
三、案例应用详情
1、企业云计算中心
建设企业云计算(服务)中心,为各业务系统提供核心计算与数据服务能力。项目建设徐工装载机工厂私有云计算平台,私有云利用软硬解耦的云化方案,对服务器、存储、网络的全面整合,为数据上云和企业混合云环境构建奠定基础,通过 HA、热迁移的方式来保障业务连续性,有效降低 了 综合部署成本和 IT运维成本,提高了 IT信息化平滑升级能力,以及资产投资保护能力,实现了业务的所需即所得快速落地部署和数据的高可靠容灾保护。
2、基于智能专家库的设备资产管理
搭建全系列设备故障模型及告警知识库,全面梳理完善每台设备关键故障及原因、维修方法等。按照告警重要度等级、告警编号、告警内容、可能形成原因、可能后果和建议解决措施将上述四类告警纳入设备故障模型库,由 SCADA系统自动获取设备告警或 MES中通过软安灯发起设备告警,设备管理模块根据故障模型库处理流程,可自动获取报修设备信息、故障描述、建议维修方案,随派工信息自动推送至设备维修工程师,降低设备维修响应时间及维修工程师技能要求。系统可对告警信息的统计分析,为设备故障预测性保养提供精准的依据。
3、基于统计数据的设备预测性维修
利用工业大数据分析,对异常情况进行识别,预测性开展设备维护。如下图所示,通过 SCADA电量统计报表监控 582-093设备,3月 27日的电量负荷波峰值明显高于 3月 26日。查询设备告警频次统计报表,发现 3月27 日设备频繁触发电机过载故障,说明设备运行阻力过大,如果不及时加以维修,极易损坏价值量昂贵的伺服电机及减速机。经现场排查发现该设备的导轨及滑块已出现较严重的磨损,通过更换导轨和滑块并增加自动润滑系统,设备电机过载告警消失。
通过对扭矩、过热、碰撞等告警进行统计分析,并作为设备预测性维修依据。结合设备告警知识库的数据积累,建立机器人自主保养作业规范,如下图所示,已保养设备的故障率呈逐月下降趋势,而未保养的设备故障率随产能波动而变化。
4、基于数据分析的资产使用效率提升
如下图是一组设备开机利用率、和故障统计图表。通过开机利用率统计报表横向分析,暴露设备582-051 开机利用率较低,为整条铲斗生产线开机利用率的短板。通过对 582-051设备的告警频次进行统计分析,发现:1、送丝系统路径较长,送丝阻力大; 2、液压工装不稳定,工件频繁窜动,导致焊接撞枪; 3、外部送丝管质量较差,磨损后发生短路是造成设备告警频发的主要原因。通过进行针对性维修和保养,设备开机利用率得到显著提高。
四、创新性与优势
该项目创新点如下
1) 通过对扭矩、过热、碰撞等告警进行统计分析,并作为设备预测性维修依据。结合设备告警知识库的数据积累,建立机器人自主保养作业规范。
2)行针对性维修和保养,设备开机利用率得到显著提高。
3)搭建全系列设备故障模型及告警知识库,全面梳理完善每台设备关键故障及原因、维修方法等。按照告警重要度等级、告警编号、告警内容、可能形成原因、可能后果和建议解决措施将上述四类告警纳入设备故障模型库
五、案例应用效益分析
本项目的实施,是对装载机制造基地进一步提升智能化制造能力,取得以下几个方面的直接效果:
一是设备效率大幅提升。2019 年 4 月 SCADA 一期项目上线使用效果来看,统计输出 15 个关键指标报表,快速暴露设备、管理、工艺、能源模块瓶颈,提供精准问题解决方案,从而实现生产的降本增效。通过利用 SCADA系统进行现场指导改进,设备平均开机利用率从 42%提升至 60%以上,开机利用率提高 43%,能源损耗降低 5%左右。通过引入激光寻位及高寻位电压焊机,焊接机器人寻位时长降低 50%~75%,生产效率提升 4.3%~5%。
二是减少各种无效消耗。通过除尘系统开停状态关联机器人焊接信号,年降低生产成本 60 余万元。通过试验验证,建立机器人自主维护保养标准,年实现降本 55 万元,设备故障停机率降低 44.8%。
参考文献
- ↑ 大数据有什么作用? ,搜狐,2023-04-24
- ↑ 数字孪生概念的起源与内涵的历史变迁,搜狐,2023-03-28