預(yù)測(cè)性維護(hù)是邊緣計(jì)算與人工智能,在工業(yè)落地的最短路徑?
我的上篇文章《曾被認(rèn)為是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的“殺手級(jí)”應(yīng)用,預(yù)測(cè)性維護(hù)為何發(fā)展不及預(yù)期?》引起了行業(yè)內(nèi)的廣泛討論。大家從不同的視角,包括運(yùn)營(yíng)技術(shù)OT、信息技術(shù)IT、數(shù)據(jù)技術(shù)DT等多個(gè)維度,一起分析了預(yù)測(cè)性維護(hù)的前景和挑戰(zhàn),共同獻(xiàn)計(jì)獻(xiàn)策。
預(yù)測(cè)性維護(hù)(PdM)是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要應(yīng)用,但它并不新鮮,在上世紀(jì)90年代就已經(jīng)嘗試被用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域。最近幾年,隨著工業(yè)人工智能技術(shù)和邊緣計(jì)算技術(shù)的逐步推進(jìn)和成熟,過(guò)去僅僅集中應(yīng)用于高端裝備的預(yù)測(cè)性維護(hù),可以“飛入尋常百姓家”,具備了大范圍應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性前提。
需要強(qiáng)調(diào)的是,預(yù)測(cè)性維護(hù)不同于預(yù)防性維護(hù),在維基百科中,對(duì)兩者進(jìn)行了明確的區(qū)分,值得借鑒。
預(yù)測(cè)性維護(hù)(PdM)根據(jù)在役設(shè)備的狀況,評(píng)估進(jìn)行維護(hù)的時(shí)間,防止意外的設(shè)備故障。這種方法比預(yù)防性維護(hù)要節(jié)省成本,實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是“在正確的時(shí)間內(nèi)提供正確的信息”。
簡(jiǎn)單的說(shuō),預(yù)測(cè)性維護(hù)是依賴于設(shè)備的實(shí)際狀況,而不是平均或預(yù)期的壽命統(tǒng)計(jì),來(lái)預(yù)測(cè)何時(shí)需要維護(hù)。
更進(jìn)一步,故障預(yù)測(cè)和健康管理PHM 還要做到能預(yù)測(cè)設(shè)備最后的剩余使用壽命到底有多少。
毫無(wú)疑問(wèn),預(yù)測(cè)性維護(hù)是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
如何真正撬動(dòng)預(yù)測(cè)性維護(hù)這塊市場(chǎng)蛋糕,挖掘新的商機(jī)?在上篇文章的交流中,許多互動(dòng)和留言很有價(jià)值,因此用這篇文章進(jìn)行延續(xù)和擴(kuò)展。
本文中你將看到:
- 細(xì)看國(guó)內(nèi)外的差異,國(guó)內(nèi)最終用戶使用預(yù)測(cè)性維護(hù),顧慮哪些問(wèn)題?
- 預(yù)測(cè)性維護(hù)的軍備競(jìng)賽中,不同企業(yè)在沿著哪些路線前進(jìn)?
- 工業(yè)人工智能和邊緣計(jì)算,正在為預(yù)測(cè)性維護(hù)引入新的載體。
- 國(guó)內(nèi)有哪些值得關(guān)注的初創(chuàng)公司?
- 值得關(guān)注的精彩評(píng)論。
涉及內(nèi)容較多,我已高濃度提純。
1. 最終用戶的顧慮
預(yù)測(cè)性維護(hù)并不適用于所有的對(duì)象。
在這里借鑒美國(guó)智能維護(hù)系統(tǒng)(IMS)中心的分類,參考下圖,縱軸代表故障發(fā)生頻率,橫軸表示故障發(fā)生后的影響。預(yù)測(cè)性維護(hù)適用于發(fā)生頻率不高,但一旦發(fā)生影響很大的故障。
- 頻率低、影響大:預(yù)測(cè)性維護(hù)
- 頻率低、影響小:傳統(tǒng)維護(hù)方式
- 頻率高、影響大:系統(tǒng)設(shè)計(jì)有問(wèn)題,需改進(jìn)設(shè)計(jì)
- 頻率高、影響小:準(zhǔn)備更多備件
有效預(yù)測(cè)頻率低、影響大的故障,是許多最終用戶所期待的。對(duì)于預(yù)測(cè)性維護(hù)在方案推進(jìn)中面臨的困難和風(fēng)險(xiǎn),國(guó)內(nèi)情況與國(guó)外相比略有差異。
國(guó)內(nèi)企業(yè)更加關(guān)心系統(tǒng)集成層面的風(fēng)險(xiǎn)。
在實(shí)際接觸了國(guó)內(nèi)數(shù)十家相關(guān)企業(yè)之后,可以發(fā)現(xiàn)模型準(zhǔn)確度不足、商業(yè)模式不夠理想、供應(yīng)商風(fēng)險(xiǎn),都是預(yù)測(cè)性維護(hù)在發(fā)展中遇到的問(wèn)題。(@王宇) |
最終用戶的普遍顧慮包括:
(1) 缺少技術(shù)專家,模型準(zhǔn)確度有待提升
機(jī)理模型,是指根據(jù)對(duì)象、生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)部機(jī)制或者物質(zhì)流的傳遞機(jī)理建立起來(lái)的精確數(shù)學(xué)模型。這個(gè)模型是進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)的基礎(chǔ)之一,但工業(yè)中的數(shù)據(jù)思維剛剛開(kāi)始建立,懂得機(jī)理的專家畢竟是少數(shù)。
對(duì)于設(shè)備機(jī)理的深刻了解,需要基于十幾年甚至幾十年的長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)積累才能具備。比如一家工廠中的某臺(tái)重型設(shè)備總是發(fā)生偏軸的情況,長(zhǎng)期爭(zhēng)論到底是設(shè)備問(wèn)題還是組件問(wèn)題,懸而未決。直到找來(lái)一位富有經(jīng)驗(yàn)的老教授,才最終發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在。原來(lái)不是設(shè)備本身的問(wèn)題,而是地基太軟的問(wèn)題,才導(dǎo)致傳動(dòng)軸總是發(fā)生故障。
預(yù)測(cè)性維護(hù)中采集哪些數(shù)據(jù),如何安裝傳感器,如何選擇采集頻率和周期…都需要建立在掌握機(jī)理模型和行業(yè)know-how的基礎(chǔ)之上。可以說(shuō)預(yù)測(cè)性維護(hù)的技術(shù)門(mén)檻很高,尤其是行業(yè)know-how知識(shí)的門(mén)檻高,如果只懂IT領(lǐng)域的技術(shù),就會(huì)發(fā)現(xiàn)空有十八般武藝,完全無(wú)用武之地。
(2) 數(shù)據(jù)可移植性差
你可能會(huì)問(wèn)為什么數(shù)據(jù)需要可移植性?因?yàn)檫@是構(gòu)成數(shù)據(jù)管理戰(zhàn)略的基礎(chǔ)。真正做到數(shù)字化的工業(yè)企業(yè),必須全面了解所擁有的數(shù)據(jù),掌握完整且持續(xù)更新的數(shù)據(jù)可見(jiàn)性,根據(jù)業(yè)務(wù)需求按需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行遷移。
同時(shí),工業(yè)數(shù)據(jù)的歸屬權(quán)和使用權(quán)問(wèn)題一直都是敏感話題。
因?yàn)楣I(yè)數(shù)據(jù)存在價(jià)值密度低、企業(yè)屬性強(qiáng)的特征,不太可能產(chǎn)生直接的數(shù)據(jù)交易。但是工業(yè)數(shù)據(jù)又非常有價(jià)值,各方都希望得到使用權(quán):最終用戶根據(jù)數(shù)據(jù)可以改善生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng);設(shè)備服務(wù)商根據(jù)數(shù)據(jù)可以提供更好的設(shè)備保養(yǎng)和服務(wù);設(shè)備制造商根據(jù)數(shù)據(jù)可以改進(jìn)機(jī)器參數(shù),優(yōu)化設(shè)備指標(biāo)…
從類別上來(lái)看,工業(yè)數(shù)據(jù)大致可以分為兩種,一種是設(shè)備數(shù)據(jù),一種是工況數(shù)據(jù)。工況數(shù)據(jù)涉及企業(yè)內(nèi)部經(jīng)營(yíng)信息,最終用戶并不希望進(jìn)行數(shù)據(jù)分享。
預(yù)測(cè)性維護(hù)的準(zhǔn)確度越高,價(jià)值越大,難度也越大。由于數(shù)據(jù)本身就是資產(chǎn),最終用戶的數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)意識(shí)越來(lái)越強(qiáng),預(yù)測(cè)性維護(hù)想要提升準(zhǔn)確性,大量數(shù)據(jù)做算法訓(xùn)練又必不可缺,數(shù)據(jù)是否可得、可用、可復(fù)用?其中太多困難。
(3) 供應(yīng)商存在較大風(fēng)險(xiǎn)
預(yù)測(cè)性維護(hù)被吹捧為“殺手級(jí)”應(yīng)用之后,很多公司都在圍繞這個(gè)領(lǐng)域開(kāi)展業(yè)務(wù)。其中不乏魚(yú)目混珠者,拿著“聽(tīng)診器”就來(lái)做預(yù)測(cè)性維護(hù),讓專業(yè)用“CT機(jī)”認(rèn)真診斷的只好苦笑。
預(yù)測(cè)性維護(hù)項(xiàng)目在推進(jìn)的過(guò)程中,還有可能引來(lái)不必要的糾紛。提供預(yù)測(cè)性服務(wù)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),往往會(huì)遇到很多質(zhì)疑。
比如預(yù)測(cè)某臺(tái)設(shè)備將會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,最終用戶有可能會(huì)對(duì)判斷結(jié)果產(chǎn)生疑問(wèn)。
如果最終用戶確信診斷結(jié)果,去找設(shè)備制造商解決,設(shè)備制造商有可能會(huì)認(rèn)為是做預(yù)測(cè)性維護(hù)的過(guò)程中,內(nèi)嵌了傳感器,破壞和入侵設(shè)備才造成的故障。
如果不適用內(nèi)嵌傳感器,替換成可穿戴式傳感器,預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性又會(huì)受到影響…
(4) 潛在的交易風(fēng)險(xiǎn)和切換風(fēng)險(xiǎn)
無(wú)論是最終用戶還是設(shè)備制造商,尋找預(yù)測(cè)性維護(hù)的技術(shù)性合作伙伴時(shí),都會(huì)面臨協(xié)議轉(zhuǎn)換,面臨技術(shù)手段取舍,這個(gè)過(guò)程中有可能被技術(shù)服務(wù)商綁定。
Uptake的例子是一個(gè)很好的說(shuō)明。2015年3月,卡特彼勒開(kāi)始了與Uptake在技術(shù)和數(shù)據(jù)方面的合作,并且對(duì)Uptake進(jìn)行了股權(quán)投資。通過(guò)合作,卡特彼勒將自己全球領(lǐng)先的產(chǎn)品工程和設(shè)計(jì)能力與Uptake的軟件、應(yīng)用和數(shù)據(jù)分析技能有效結(jié)合,以期為客戶提供更高效的解決方案。
2017年底,卡特彼勒宣布終止對(duì)Uptake的投資,不再持有Uptake的股份,并重新調(diào)整與Uptake的合作領(lǐng)域。卡特彼勒意識(shí)到,如果對(duì)Uptake持續(xù)投資,將削弱自己的競(jìng)爭(zhēng)力,希望把預(yù)測(cè)性維護(hù)的能力收回到自己“體內(nèi)”,進(jìn)一步推進(jìn)從設(shè)備制造到制造即服務(wù)MaaS的轉(zhuǎn)型。
- 對(duì)此有人持有不同意見(jiàn),認(rèn)為設(shè)備商想靠預(yù)測(cè)性維護(hù)轉(zhuǎn)變商業(yè)模式,這可能是個(gè)偽命題。(@郭云)
- 不過(guò)無(wú)論如何,預(yù)測(cè)性維護(hù)還是要做的,只是不能這樣做…它要結(jié)合到工業(yè)設(shè)備管理和工業(yè)服務(wù)現(xiàn)狀,從診斷形式的多樣化組合和人的能力共享來(lái)做,要從工業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)化生態(tài)來(lái)做…(@楊明波-維修合伙人制+工業(yè)服務(wù)研究)
- 目前IoT在工業(yè)的應(yīng)用場(chǎng)景主要還在監(jiān)測(cè)和診斷,預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度和商業(yè)模式都還需要繼續(xù)探索。(@史磊)
2. 兩條切入路徑
工業(yè)場(chǎng)景的要素:人、機(jī)、料、法、環(huán),預(yù)測(cè)性維護(hù)主要與“機(jī)”掛鉤。就像汽車的價(jià)值鏈包括車主、4S店、車廠、汽車零部件的各級(jí)供應(yīng)商,“機(jī)”的價(jià)值鏈包括:
- 最終應(yīng)用企業(yè)(最終用戶)
- 設(shè)備服務(wù)商(代理商、集成商)
- 設(shè)備制造商
- 上游各類工業(yè)自動(dòng)化軟硬件廠商
如何在這份已經(jīng)成熟的工業(yè)體系中,創(chuàng)造新的價(jià)值。創(chuàng)新型的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化巨頭正在從兩條路徑各自滲透。(@鄭宇銘) |
【路徑1】
創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的普遍做法是圍繞最終用戶挖掘價(jià)值。
最終用戶是工業(yè)的主體,上游各類企業(yè)都是圍繞最終用戶開(kāi)展業(yè)務(wù),因此用戶也是各種服務(wù)的核心落腳點(diǎn)。
物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的做法是在圍繞設(shè)備加裝傳感器和工業(yè)網(wǎng)關(guān),并不介入控制器原廠的數(shù)據(jù)和通訊協(xié)議,將傳感器數(shù)據(jù)在邊緣側(cè)和云端進(jìn)行分析和反饋,“感知設(shè)備的脈動(dòng)”。
傳感器采集的過(guò)程值(流量、溫度、壓力等),傳輸至邊緣云進(jìn)行分析,可以顯示多樣化的評(píng)估圖表,結(jié)合預(yù)先定義的報(bào)警機(jī)制,確保對(duì)過(guò)程值進(jìn)行持續(xù)監(jiān)控和分析。
傳感器安裝在哪里?采集什么信號(hào)?機(jī)器特性是什么?分析什么原理?前期需要進(jìn)行詳細(xì)的分析,才能保證采集到的數(shù)據(jù)是價(jià)值的。每一個(gè)傳感器的部署和定制分析都要花費(fèi)時(shí)間和金錢(qián),先從最重要的故障點(diǎn)入手才有意義,這是一個(gè)漫長(zhǎng)的討論、嘗試和驗(yàn)證的過(guò)程。
很多項(xiàng)目并不是典型的預(yù)測(cè)性維護(hù),做到簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和報(bào)表分析,實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢測(cè)和遠(yuǎn)程監(jiān)控,已經(jīng)可以滿足最終用戶的需求。
【路徑2】
傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化巨頭因?yàn)閾碛兴接袇f(xié)議優(yōu)勢(shì)和存量設(shè)備優(yōu)勢(shì),選擇從源頭上入手,從控制層直接接入新型硬件,由淺入深,提供預(yù)測(cè)性維護(hù)服務(wù)。
舉兩個(gè)例子。
比如,西門(mén)子在2018年底推出了針對(duì)邊緣應(yīng)用的全新硬件,并以此構(gòu)成工業(yè)邊緣計(jì)算(Industrial Edge)概念的一部分。這款緊湊型邊緣設(shè)備以嵌入式工控機(jī)SIMATIC IPC227E為基礎(chǔ),可從生產(chǎn)端實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的直接讀取和處理。
這種做法相當(dāng)于給傳統(tǒng)控制器PLC外掛了一臺(tái)工業(yè)電腦,直接讀取和分析控制層數(shù)據(jù),并與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)MindSphere配合使用,提供預(yù)測(cè)性維護(hù)等能力,以邊云協(xié)同的方式提升現(xiàn)場(chǎng)管理水平。而且當(dāng)工業(yè)應(yīng)用程序底層的框架條件發(fā)生變化時(shí),邊緣設(shè)備上的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)同步調(diào)整,保持設(shè)備功能性的實(shí)時(shí)更新。
就在這個(gè)周末,3月29日,西門(mén)子還與德國(guó)大眾汽車集團(tuán)簽署協(xié)議,德國(guó)大眾宣布采用西門(mén)子MindSphere工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),范圍涵蓋大眾的122個(gè)工廠以及1500個(gè)供應(yīng)商。這一合作激起的漣漪勢(shì)必促進(jìn)跨國(guó)企業(yè)對(duì)于工業(yè)云平臺(tái)的采用,為預(yù)測(cè)性維護(hù)的落地起到一定程度的推動(dòng)作用。
除了從控制層面直接介入的做法,電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器廠家也不甘落后。2019年3月初,三菱電機(jī)宣布推出新一代通用型伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)J5,它不僅成為全球首款使用下一代工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)TSN的伺服產(chǎn)品,還將集成智能控制技術(shù)Maisart。
Maisart是Mitsubishi Electric's AI creates the State-of-the- ART in Technology,“三菱電機(jī)的人工智能技術(shù)創(chuàng)造最先進(jìn)技術(shù)”的縮寫(xiě)。Maisart與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)J5的集成,將以內(nèi)嵌的方式,直接實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)部件(滾珠絲杠、皮帶、齒輪...)與驅(qū)動(dòng)器的檢測(cè)診斷和預(yù)測(cè)性維護(hù)。
創(chuàng)新型物聯(lián)網(wǎng)企業(yè),乃至傳統(tǒng)工業(yè)自動(dòng)化巨頭,都已開(kāi)始圍繞預(yù)測(cè)性維護(hù),或者更準(zhǔn)確的說(shuō),圍繞由預(yù)測(cè)性維護(hù)引發(fā)的巨大市場(chǎng)空間,開(kāi)展軍備競(jìng)賽。
無(wú)論是預(yù)測(cè)性維護(hù)、質(zhì)量控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控,或者資產(chǎn)追蹤,其背后使用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一樣的。因此預(yù)測(cè)性維護(hù)是一個(gè)具備橫向整合能力的應(yīng)用。
基于預(yù)測(cè)性維護(hù)過(guò)程中采集的設(shè)備數(shù)據(jù),包含工藝、質(zhì)量、性能、效率等指標(biāo),可以從設(shè)備層面延展到生產(chǎn)線層面。
預(yù)測(cè)性維護(hù)采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)越多、數(shù)據(jù)的價(jià)值越大、機(jī)理模型的理解越透徹、經(jīng)驗(yàn)積累越豐富,橫向整合的能力越強(qiáng),進(jìn)而幫助企業(yè)以嶄新的方式和手段,解決降本、提效的問(wèn)題。
3. PdM的新載體
市面上已有的預(yù)測(cè)性維護(hù)方案,大部分是在云計(jì)算或者霧計(jì)算層面的,而隨著邊緣算力的提升,以及工業(yè)人工智能的發(fā)展,在邊緣側(cè)完成預(yù)測(cè)性維護(hù)變得經(jīng)濟(jì)上更加可行。
已有公司研發(fā)出了最新一代的邊緣控制器,搭載工業(yè)人工智能算法,滿足用戶對(duì)于預(yù)測(cè)性維護(hù)的需求。
這類邊緣控制器中往往搭載的是“弱人工智能”,并將人工智能與控制過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)集成,用于診斷和預(yù)測(cè)設(shè)備異常。
簡(jiǎn)單的說(shuō),“強(qiáng)”AI是指AI系統(tǒng)具有接近人類甚至超越人類的智能;“弱”AI則專注于解決基于數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)方法的具體應(yīng)用問(wèn)題,由此開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)能夠自我優(yōu)化。弱AI更適合于解決工業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際問(wèn)題。
在異常檢測(cè)的算法上,現(xiàn)已上市的這款邊緣控制器是使用“孤立森林”(Isolation Forest)機(jī)器學(xué)習(xí)引擎開(kāi)發(fā)的。
該算法對(duì)內(nèi)存要求很低,且處理速度很快,其時(shí)間復(fù)雜度也是線性的,非常適合高速實(shí)時(shí)處理,可以通過(guò)微調(diào)提高檢測(cè)精度和準(zhǔn)確性。同時(shí),該算法還適用于多模態(tài)數(shù)據(jù),可用于需要兩種或多種操作模式的高度混合的產(chǎn)線。
基于這套算法,邊緣控制器采集和記錄目標(biāo)對(duì)象的數(shù)據(jù),并基于預(yù)設(shè)的應(yīng)用模型,分析設(shè)備行為的歷史趨勢(shì),預(yù)測(cè)機(jī)器可能出現(xiàn)的異常狀況,提示和指導(dǎo)用戶在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間對(duì)機(jī)電系統(tǒng)采取合理有效的診斷和維保措施,甚至JIT(Just-in-time)準(zhǔn)時(shí)維護(hù)。
目前,該邊緣控制器的預(yù)測(cè)性維護(hù)能力主要是面向氣缸、滾珠絲杠和傳送帶、同步輪...等機(jī)械傳動(dòng)部件。
可以預(yù)判,這樣的設(shè)備預(yù)防性維護(hù)方案,其性能表現(xiàn)將很大程度上取決于兩個(gè)關(guān)鍵要素:
- 數(shù)據(jù)采集:幫助有效理解機(jī)器行為;
- 應(yīng)用算法:創(chuàng)建和優(yōu)化學(xué)習(xí)模型,并準(zhǔn)確做出判斷。
基于工業(yè)人工智能算法,邊緣控制器有可能識(shí)別出程序檢測(cè)不到的,或者人眼無(wú)法分辨的異常狀況,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備行為較為全面準(zhǔn)確的學(xué)習(xí)理解。
4. 國(guó)內(nèi)典型企業(yè)
在預(yù)測(cè)性維護(hù)領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)有幾家公司非常值得關(guān)注,此處也舉兩個(gè)例子:
(1) 天澤智云
天澤智云是一家工業(yè)智能公司,其主要基于分析算法、工程專家領(lǐng)域知識(shí)、軟件產(chǎn)品的工業(yè)大數(shù)據(jù)平臺(tái),為工業(yè)企業(yè)提供集成數(shù)據(jù)采集與分析、裝備健康管理、故障預(yù)測(cè)與診斷、維護(hù)決策與優(yōu)化等各類工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)為一體的定制化解決方案。
公司提出目標(biāo),10年實(shí)現(xiàn)100個(gè)無(wú)憂生產(chǎn)和無(wú)憂經(jīng)營(yíng)的工業(yè)場(chǎng)景。
現(xiàn)階段,天澤智云主要關(guān)注能源、軌道交通、數(shù)控機(jī)加工、工業(yè)機(jī)器人、裝備制造等領(lǐng)域,為客戶提供工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用咨詢、數(shù)據(jù)采集與分析、裝備狀態(tài)評(píng)估等大數(shù)據(jù)分析解決方案。
(2) 西安因聯(lián)
西安因聯(lián)是基于對(duì)設(shè)備運(yùn)行場(chǎng)景的深入理解,基于設(shè)備機(jī)理提供完整的數(shù)據(jù)接入集成方案,擅長(zhǎng)結(jié)合振動(dòng)信號(hào)的分析,結(jié)合傳感、物聯(lián)技術(shù)、數(shù)據(jù)算法等技術(shù),為工業(yè)用戶提供更加高效、可靠的設(shè)備預(yù)知性維護(hù)的解決方案。
因聯(lián)的設(shè)備智能運(yùn)維解決方案,可以提前3個(gè)月識(shí)別設(shè)備早期故障,故障識(shí)別準(zhǔn)確率達(dá)90%,幫助企業(yè)杜絕重大安全事故的發(fā)生,降低30%以上的日常停機(jī)維護(hù)時(shí)間,節(jié)約30%以上的維護(hù)成本,幫助企業(yè)有效提升生產(chǎn)效率。因聯(lián)打造了機(jī)器智能運(yùn)維SaaS平臺(tái),機(jī)器健康大數(shù)據(jù)平臺(tái)產(chǎn)品方案,目前已在鋼鐵、化工、電力、水泥、造紙、汽車、食品飲料等行業(yè)客戶中有成功應(yīng)用。
最后,在你欣賞精彩評(píng)論之前,我要衷心感謝研華科技行銷總監(jiān)王宇、智造商專欄創(chuàng)始人鄭宇銘在成文過(guò)程中對(duì)我的大力支持。
5. 精彩評(píng)論
(1) 清華學(xué)長(zhǎng):
我目前了解的情況是國(guó)內(nèi)對(duì)于預(yù)測(cè)性維護(hù)的認(rèn)識(shí)尚處于起步階段,但大企業(yè)對(duì)此的認(rèn)識(shí)與意愿逐步加強(qiáng)。國(guó)內(nèi)需要強(qiáng)調(diào)預(yù)警的價(jià)值,而不是預(yù)測(cè)性維護(hù)。國(guó)情是安全生產(chǎn)比降低成本更重要。
國(guó)際工業(yè)界對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)的定義的境界比較高,是因?yàn)樗麄冊(cè)O(shè)備管理本身已經(jīng)做的比較細(xì),國(guó)內(nèi)企業(yè)基礎(chǔ)就需要先提高,可以借預(yù)測(cè)性維護(hù)的思路,首先把設(shè)備數(shù)據(jù)分析重視起來(lái)。
(2) 薛辰宇:
物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值是通過(guò)數(shù)據(jù)重塑產(chǎn)業(yè)鏈,比如通過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)推出供應(yīng)鏈金融和保險(xiǎn)業(yè)務(wù),第一降低資金占用,第二,為結(jié)果買單,解決客戶痛點(diǎn)。可能目前的客戶比較猶豫這個(gè)改造的價(jià)值,但是會(huì)崛起一部分鯰魚(yú)擾亂現(xiàn)有的價(jià)值鏈,比如共享經(jīng)濟(jì)或者租賃經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)業(yè)者。改變往往來(lái)自于外部,很少有人有勇氣革自己的命!停留在已有的價(jià)值鏈里面,預(yù)測(cè)性維護(hù)是無(wú)法變現(xiàn)的。共享經(jīng)濟(jì)其實(shí)就是預(yù)測(cè)性維護(hù)的一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。
(3) 麥克瘋|mcrazy:
預(yù)測(cè)性維護(hù)在很多領(lǐng)域都已經(jīng)是非常成熟的應(yīng)用了,比如風(fēng)電、鐵路...,之所以很多人會(huì)把互聯(lián)網(wǎng)與這項(xiàng)技術(shù)聯(lián)系起來(lái)給予極高的預(yù)期,在我看來(lái)是因?yàn)榭赡軒?lái)的經(jīng)濟(jì)性,能夠幫助它在更多領(lǐng)域的普及,我的建議是去研究下各類產(chǎn)品方案,看下如何能夠轉(zhuǎn)型為基于互聯(lián)網(wǎng)的方案,再看下企業(yè)用戶的現(xiàn)實(shí)訴求,就大致明白為什么會(huì)有如此長(zhǎng)的落地周期了;東西是好的,但面對(duì)現(xiàn)實(shí)還是需要些耐心的...關(guān)鍵在于:預(yù)測(cè)什么vs維護(hù)什么...前者是不確定的風(fēng)險(xiǎn),決定了需要的投入,后者是確定的應(yīng)用場(chǎng)景,決定了所需投入的預(yù)算。
(4) 趙敏:
所謂“殺手級(jí)應(yīng)用”,所謂爆款級(jí)、現(xiàn)象級(jí)應(yīng)用,幻想在工業(yè)領(lǐng)域出現(xiàn),純屬某些人的YY。
(5) 唐咚:
預(yù)測(cè)性維護(hù)果子是好,但掛得較高,先摘下面的果子再說(shuō)。
(6) ChrisGao:
需要社會(huì)環(huán)境和行業(yè)規(guī)劃推動(dòng),商業(yè)模式?jīng)Q定技術(shù)創(chuàng)新投入,設(shè)備模型和機(jī)理知識(shí)庫(kù)和實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)閉環(huán)分析成就預(yù)測(cè)性維護(hù),工業(yè)信息變革就是人類消除不確認(rèn)性風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)知過(guò)程。
(7) 王總:
兩三年以前我研究過(guò)預(yù)測(cè)性維護(hù)這個(gè)事。思路是利用數(shù)據(jù)建立一個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的有限狀態(tài)機(jī)模型。然后根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)與狀態(tài)機(jī)預(yù)測(cè)的偏差來(lái)進(jìn)行預(yù)防性措施。后來(lái)發(fā)現(xiàn)有這樣幾個(gè)問(wèn)題,第一是數(shù)據(jù)量維度需求太多基本是至少是在幾十維的向量空間上進(jìn)行分割。計(jì)算量太大。第二是實(shí)際數(shù)據(jù)的誤差很影響結(jié)果。第三是很多設(shè)備的數(shù)據(jù)量不足。不過(guò)我還是認(rèn)為預(yù)測(cè)性分析在工業(yè)設(shè)備上的應(yīng)用是有前景的。因?yàn)楣I(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀況相對(duì)穩(wěn)定。畢竟適合預(yù)測(cè)性維護(hù)。
(8) 小胡:
投資回報(bào)率難以計(jì)算:工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)首先姓工,然后才姓網(wǎng),工意味著種類多,行業(yè)集中度低,細(xì)節(jié)繁蕪。
商業(yè)模式,省錢(qián)不一定等于掙錢(qián),效果看事前還是事后,主動(dòng)還是被動(dòng),不一而足。
基礎(chǔ)不扎實(shí),數(shù)據(jù)量不足,智能服務(wù),意味著數(shù)據(jù)在全生命周期中是自動(dòng)流動(dòng)的,一個(gè)企業(yè)的價(jià)值鏈能延伸到哪,如何判評(píng),有待商榷。
(9) 郭朝暉:
從這個(gè)概念產(chǎn)生,我就一直沒(méi)有看好過(guò),并反復(fù)多次批評(píng)這種想法脫離實(shí)際,對(duì)絕大多數(shù)應(yīng)用不靠譜。
(10) 鳥(niǎo)人:
有能力做預(yù)防性維護(hù)還不如更深一層做自我修復(fù)。設(shè)備故障哪有那么容易預(yù)防,比如電子廠的設(shè)備,成千上萬(wàn)個(gè)零件,上千上萬(wàn)條線,如何監(jiān)控,有些芯片都是有程序的,很多布線是隱藏的,如何判斷磨損,老化的位置。設(shè)備預(yù)防的核心是定期保養(yǎng),很多企業(yè)都不太重視。預(yù)測(cè)性維護(hù)可能的方向是只在少數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化行業(yè),標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備上應(yīng)用,而不是大范圍的應(yīng)用
(11) Lester:
預(yù)測(cè)性維護(hù)背后也需要物理模型的支持,而不是只寄希望于大數(shù)據(jù)分析。同時(shí)數(shù)據(jù)也是傳感器數(shù)據(jù)和流程數(shù)據(jù)的結(jié)合才行,不然得到的結(jié)論也只是盲人摸象。
(12) 小石匠·老常@配電網(wǎng):
設(shè)備安全問(wèn)題一定是一個(gè)綜合方案,不可能把維護(hù)方案中哪一個(gè)單獨(dú)方案人為拔到脫離客觀需求的高度。
互聯(lián)網(wǎng)的一些奇才,對(duì)顛覆、橫切或者彎道超車上癮了,我們從1998年就開(kāi)始搞設(shè)備安全和檢修解決方案,深知狀態(tài)檢修或者預(yù)測(cè)檢修的問(wèn)題在哪里,哪有那么容易,要能解決問(wèn)題,我們這些老鳥(niǎo)早就干了,還會(huì)有你們這些家伙橫切的機(jī)會(huì)嗎?
早在2010年,我就跑到南方電網(wǎng)找專家去聊變壓器的故障預(yù)測(cè),我們還是懂一些故障模式的,結(jié)果人家專家告訴我,做幾個(gè)大指標(biāo)還是可以的,但是變壓器的故障類型太多了,機(jī)理很復(fù)雜,故障模型無(wú)法提煉。
如今,工藝和工藝鏈條上設(shè)備電氣復(fù)雜度越來(lái)越高、運(yùn)轉(zhuǎn)速度越來(lái)越高,故障模型太難搞了,沒(méi)有故障模型,怎么做故障預(yù)測(cè),難道還用過(guò)去的閾值判斷嗎?
當(dāng)然,前年我就給原華能陽(yáng)邏電廠出來(lái)的美女專家建議,通過(guò)統(tǒng)計(jì)的方式掌握設(shè)備的故障模型,表面看很像今天非常時(shí)髦的人工智能迭代學(xué)習(xí)。
問(wèn)題是,同樣的設(shè)備用在不同的工況環(huán)境,環(huán)境很復(fù)雜,有效性有多高,鬼知道?而且人工智能迭代學(xué)習(xí)屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué),沒(méi)有強(qiáng)約束的理論,很可能會(huì)出現(xiàn)這個(gè)月靠譜,下個(gè)月完全不靠譜的情況。企業(yè)安全是大事,到時(shí)候誰(shuí)為安全承擔(dān)責(zé)任呢?
盡管是實(shí)驗(yàn)科學(xué),我最近一直在建議老板下決心要試試,拿我們的高壓柜子做個(gè)實(shí)驗(yàn)。
(13) 彭國(guó)華-工業(yè)服務(wù)聯(lián)盟:
對(duì)于少數(shù)裝備如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、軌道交通第非計(jì)劃停機(jī)必須控制在0%的范圍的設(shè)備,預(yù)測(cè)性維修是必須的選擇,但廠家老早就做了。對(duì)于非計(jì)劃停機(jī)允許在5-10%的范圍的設(shè)備,預(yù)測(cè)性維護(hù)只是一個(gè)選項(xiàng),而且大多是一個(gè)非常不經(jīng)濟(jì)的選項(xiàng),相比其它管理措施性價(jià)比很低,所以終端用戶不積極。
(14) 柚子爺 Roger:
具備行業(yè)屬性的服務(wù)商將有明顯機(jī)會(huì)與優(yōu)勢(shì),通用型服務(wù)商,按項(xiàng)目來(lái)服務(wù)的不但前期準(zhǔn)備周期長(zhǎng),定制開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)高,同時(shí)的確實(shí)會(huì)受到用戶與設(shè)備商的兩頭擠壓。
(15) 羅大魔王:
設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)是需要在傳感器領(lǐng)域深耕的,而國(guó)內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)大多潛心于通信技術(shù),再說(shuō)如何建立設(shè)備狀態(tài)的評(píng)估模型也是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。
將這三塊技術(shù)充分融合,孵化出成熟解決方案的成本不是一般中小企業(yè)可以承受的。再說(shuō)傳感器和評(píng)估模型的可復(fù)制性不高,做出來(lái)一個(gè)方案也只能在一個(gè)行業(yè)里面拓展。所以想要出現(xiàn)泛行業(yè)適用的預(yù)測(cè)性維護(hù)方案還需要多點(diǎn)耐心。
(16) SHOUT:
分析得很到位!采用傳統(tǒng)的方法(傳感器、專家模型)去做,難以解決成本高、難復(fù)制的問(wèn)題而純用IT的方法(物接入、機(jī)器學(xué)習(xí))又出現(xiàn)預(yù)測(cè)不準(zhǔn)、難以評(píng)估的問(wèn)題,必須有一種突破的技術(shù)實(shí)現(xiàn)低成本、易復(fù)制、預(yù)測(cè)相對(duì)準(zhǔn)確且可評(píng)估的系統(tǒng),才有可能實(shí)現(xiàn)大量應(yīng)用。目前有一些創(chuàng)新的模式在低調(diào)運(yùn)行,期待爆發(fā)的一天!
(17) Andrew工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的布道者:
08年,我把APM帶回中國(guó)。那時(shí)候,中石化,中石油還在做RBI驗(yàn)證。一晃10年就這么過(guò)去了。
其實(shí),設(shè)備預(yù)測(cè)性維修不是“萬(wàn)能的”。這幾年被一群搞it的外行給炒爛了。
以石化企業(yè)為例,只有振動(dòng)模型,才是機(jī)理級(jí)別的,其它如腐蝕,潤(rùn)滑等與理論結(jié)果相差甚遠(yuǎn)。
那么,是否可以透過(guò)大數(shù)據(jù)來(lái)確定失效原因呢?
呵呵,這就有意思了。
好的裝置,進(jìn)口設(shè)備可以。
為啥?
因?yàn)槿思业脑O(shè)計(jì)中,就考慮了可靠性問(wèn)題(design review),有完整的可靠性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)(不是編出來(lái)的),比如,對(duì)關(guān)鍵部位的應(yīng)力分布,管線不同位置腐蝕速率的統(tǒng)計(jì)等等。
通過(guò)“數(shù)字化移交”,完整的把工藝,設(shè)備數(shù)據(jù)與工藝包統(tǒng)一,可視的交給業(yè)主。業(yè)主對(duì)工藝數(shù)據(jù)是可以信賴的。用這些數(shù)據(jù)可以擬合理論分布,再進(jìn)行預(yù)測(cè)回歸…
即便是這樣,在很多場(chǎng)合,大多數(shù)情況下,由于施工偏差,進(jìn)度要求,交付系統(tǒng)與原設(shè)計(jì)已經(jīng)“不可同日而語(yǔ)”,業(yè)主又懶得做CA,找出bad actor,更不愿意做RCM。幻想著上個(gè)PI,IP21,讓工程師的人腦代替昂貴的系統(tǒng)。
這些中國(guó)式的小聰明,害了中國(guó)企業(yè)的智能化進(jìn)程。
(18) 慕明:
預(yù)測(cè)性維護(hù),市場(chǎng)還是有的,不要想投機(jī)取巧,踏踏實(shí)實(shí)的做。
(19) 郭策:
大數(shù)據(jù)從成本到技術(shù)都不具可執(zhí)行性,用傳統(tǒng)的小數(shù)據(jù)檢測(cè)建模,成本低,有幾十年的運(yùn)行和理論基礎(chǔ),更加實(shí)用。主要設(shè)備和主要輔助設(shè)備能預(yù)測(cè)到周或月的情況就有管理意義了。
做季度設(shè)備維修策劃和月度備品備件采購(gòu)計(jì)劃,可以參考模型數(shù)據(jù)。
(20) 吳翼飛-上海譽(yù)正:
時(shí)間與效果期望值之間的落差。“預(yù)測(cè)性”的本質(zhì)是在有足夠數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,對(duì)已知現(xiàn)象通過(guò)行業(yè)資深人員的理解與計(jì)算機(jī)專家間的碰撞,抽象出的數(shù)學(xué)計(jì)算模型。足夠多的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),過(guò)程中的人為干預(yù),對(duì)模型的驗(yàn)證優(yōu)化,都需建立在時(shí)間的基礎(chǔ)上。若能理性對(duì)待期望值與實(shí)際效果間的差距,理性認(rèn)知AI目前AI只是提升效率的工具,相信“殺手級(jí)”應(yīng)用終極出現(xiàn)
(21) Anyway:
預(yù)測(cè)性維修的著眼點(diǎn)應(yīng)該是人機(jī)交互過(guò)程中的互相影響,如飛行員,駕駛員,對(duì)人工操作的效能提供評(píng)價(jià)。其存在的依據(jù)除了原材料失效的可靠性理論外,尤其能根據(jù)預(yù)測(cè)對(duì)象的工作環(huán)境,識(shí)別出設(shè)備潛在的外部應(yīng)力,如熱應(yīng)力,結(jié)構(gòu)應(yīng)力,潤(rùn)滑磨損等要素。同時(shí),也為操作規(guī)程的優(yōu)化提供量化數(shù)據(jù)支持。
應(yīng)該站在預(yù)測(cè)對(duì)象的立場(chǎng),談?lì)A(yù)測(cè)方法方案的定制設(shè)計(jì)。通用的預(yù)測(cè)模型落地,需要考慮引入中間件或者插件技術(shù)做二次開(kāi)發(fā)的可擴(kuò)展接口…
預(yù)測(cè)維修一定是一個(gè)涵蓋人機(jī)料法環(huán)測(cè)六要素,立足可靠性工程經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)和常識(shí)的一個(gè)業(yè)務(wù)(談不上專業(yè)或者具體技術(shù))…
本文小結(jié):
- 預(yù)測(cè)性維護(hù)適用于發(fā)生頻率不高,但一旦發(fā)生影響很大的故障。
- 無(wú)論是預(yù)測(cè)性維護(hù)、質(zhì)量控制、遠(yuǎn)程監(jiān)控,或者資產(chǎn)追蹤,其背后使用的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一樣的。因此預(yù)測(cè)性維護(hù)是一個(gè)具備橫向整合能力的應(yīng)用。
- 市面上已有的預(yù)測(cè)性維護(hù)方案,大部分是在云計(jì)算或者霧計(jì)算層面的,而隨著邊緣算力的提升,以及工業(yè)人工智能的發(fā)展,在邊緣側(cè)完成預(yù)測(cè)性維護(hù)變得經(jīng)濟(jì)上更加可行。