中国制造2025聚焦在数字化工厂的应用,但AI在制造业的应用效果仍不理想。来自广州速威智能系统科技有限公司的速威智能团队,以《基于云原生Flexweaver Al数字化底座,“制造生产管控和预防性机器维护系统"赋能工业企业数字化转型升级》作品获得第四届工业软件创新应用大赛工业AI优秀奖。通过本项目的研发,速威公司在生产过程管理、质量管理和预防性设备维护等领域取得了显著进展,获得了用户的高度认可。
产品概述
速威基于云原生Flexweaver AI数字化底座研发的“ 制造生产管控和预防性机器维护系统″主要应用于制造业,特别是在东莞这一中国制造业核心城市具有强大优势,具有极高的应用价值和可复制推广性。系统能够显著降低维护成本、提高设备利用率、延长设备寿命及增强安全性。通过精准预测设备故障,预防性维护避免了过度维修或紧急修理,降低成本并提高生产效率。实时监控设备健康状态不仅提高了设备利用率,还减少了生产停机时间,延长设备生命周期。此外,预防性维护在化工、能源等行业能有效减少安全事故,确保生产环境的安全性。
核心功能
通过机器学习与预测建模。
传感器数据分析(如温度、振动、压力等),通过实时分析这些传感器数据,AI可以识别异常的运行模式,提前发出警报。
时间序列分析,AI通过分析这些数据,识别出与未来故障相关的趋势或模式。使用深度学习中的递归神经网络(RNN)和长短期记忆网络(LSTM),以提高预测精度。
异常检测使用无监督学习算法检测异常事件(包括分析、孤立森林),帮助识别潜在的设备问题。
专家系统与知识图谱将人工经验和知识转化为规则,帮助分析复杂设备的维护需求。
技术亮点
设备健康监测与异常检测
通过AI算法对设备运行数据(如温度、振动、功率等)进行实时监控,自动检测设备的异常行为。预示潜在的故障,从而能够在故障发生之前采取预防性措施。
故障预测与剩余使用寿命(Remaining Useful Life, RUL)预测
AI通过分析历史故障数据和设备传感器数据,预测设备的剩余寿命(RUL)。帮助维护人员在设备接近故障前安排维护,而非基于固定的时间表。
机器学习与多源数据融合
预防性维护不仅依赖单一传感器的数据,还涉及多源数据融合(如机器传感器数据、运营数据、环境数据等),AI算法通过综合分析这些多维数据,从而做出更精准的维护决策。
实时决策与优化
实时生成最佳的维护计划。通过强化学习或优化算法,系统能够根据设备状态、生产计划等动态生成最优维护时间和方法,最大化设备利用率并最小化停机时间。
用户受益
应用案例1:某化妆品厂数字工厂5G+智慧工厂
项目目标:
实现“A1、数字化、自动化、智能化”的转型升级,打造高质量绿色安全智慧工厂
业务痛点:
1、计划排产依赖人对物料把控不好,尤其是包材,基于无限产能排程;无法进行产能分析和预警;
2、生产过程不透明:制造过程人工管控,生产整体状况不透明,问题不能清晰暴露,包材到货情况以及计划调整无法实时反馈到计划管理部;
3、批记录数据人工收集:人为收集生产批记录数据,数据滞后,过程质量无法实时监控和控制,批记录电子化未实施;
4、生产管理方式传统:采用人海战术,导致供应链生产和供应链无法协同制造,成本、制造成本、库存成本的增加;
5、需要提前备库存,造成库存高,占用企业的流动资金;
6、原材料、半成品未条码化,品质溯源精细度无法提高。
项目创新点及成效:
◆ 5G+AI预防性机器维护,安全监控实时化、自动化标识解析二级节点产品追溯应用,优化生产流程;
◆ 5G+供应链协同,优化销售、生产、仓储、配送、售后服务流程,推动产业链效率提升;
◆ 5G+数字孪生工厂,打通IT和OT数据,实现智能工厂全要素互联与装置健康状态分析;
◆ 大数据分析+动设备监测+能耗监测,为企业节能减碳,转型升级提供决策依据。
应用案例2:某医疗器械企业预防性机器维护技术项目(客户端设备的远程数据回传)
业务痛点:
1、应急能力指挥不足:暂未实现融合通讯;
2、生产及设备运行数据采集与传输:采用传统的铜线或光纤进行有线部署,加大网络成本;
3、故障诊断和预测:通过实时监测和分析设备的数据,进行故障诊断和预测。识别潜在的设备故障,以避免设备停机时间和降低维修成本;
4、作业管控的全流程信息化不足:现场施工作业量大未能很好支持现场管控;
5、设备健康管理:进一步加强设备健康管理,同时无线数据传输网安全性和可用性有待提升;
6、巡检模式传统:操作巡检采用传统模式,缺乏信息化管控,工作效率低下。
项目成效:
◆ 投入(含5G、NB-IOT、4G)+集成;
◆ 通过传感器装置运行状态,协助医疗械器售后管理人员;
◆ 及时调度指挥,实现每年平均加工损失降低196万;
◆ 提高装置平稳率,减少生产波动24次/年;
◆ 通过工艺仿真培训有效提高操作人员的应急处置能力减少安全事故的发生。
团队有话说:
速威智能,创新为魂。以先进技术引领制造业转型升级,以数字化转型助推高质量发展,共同开创数字化未来!
联系方式:
官网:www.rtdsoft.com
邮箱:shimy@rtdsoft.com
电话:020-32293353 / 13302391845
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