物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測(cè)性維護(hù)將如何支撐工業(yè)4.0的智能工廠？

盡管取得了巨大進(jìn)步，但工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（IIoT）仍處于青春期階段。通過(guò)高級(jí)分析、大數(shù)據(jù)、邊緣計(jì)算和云計(jì)算，我們很清楚未來(lái)工廠將是什么樣，以及制造商需要走多遠(yuǎn)才能完成工業(yè)4.0的變革之旅。

然而，所有這些進(jìn)步匯集一起以降低成本和提高效率的方法就是預(yù)測(cè)性維護(hù)。工廠車間機(jī)器可以監(jiān)控和評(píng)估自己性能，甚至在必要時(shí)為自己訂購(gòu)替換零件。

通過(guò)實(shí)施預(yù)測(cè)性維護(hù)，制造商可以提高安全性，減少停機(jī)時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

不斷發(fā)展的維護(hù)案例

制造商有足夠動(dòng)力來(lái)提高設(shè)備效率和效果。維護(hù)不善會(huì)使工廠生產(chǎn)效率降低5-20%，而計(jì)劃外停機(jī)估計(jì)每年會(huì)使美國(guó)制造商損失500億美元。

減少生產(chǎn)中斷也意味著更可靠的產(chǎn)品交付，有助于保持客戶忠誠(chéng)度。這種更高的客戶保留率可以帶來(lái)更多的收入。

以前，制造商根據(jù)預(yù)期磨損使用預(yù)防性維護(hù)或維修設(shè)備，以防止故障發(fā)生。預(yù)測(cè)性維護(hù)比預(yù)防性維護(hù)更加有效，因?yàn)榧m正措施與機(jī)器的實(shí)際狀況密切相關(guān)。

我們的目標(biāo)不是過(guò)早地更換一個(gè)零部件——在它仍然處于良好狀態(tài)時(shí)，而是在真正需要的時(shí)候才進(jìn)行維修。這就好比根據(jù)液位高低或皮帶厚度，而不是根據(jù)里程來(lái)為汽車提供維修保養(yǎng)服務(wù)。

通過(guò)最大限度減少不必要的維護(hù)和停機(jī)時(shí)間，成本節(jié)約潛力巨大。制造商的預(yù)測(cè)性維護(hù)成本平均每小時(shí)9美元，而預(yù)防性維護(hù)成本為13美元（高出44％）。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)性維護(hù)

先進(jìn)的技術(shù)，包括紅外熱成像、振動(dòng)分析和油分析，可用于預(yù)測(cè)故障。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)使用傳感器監(jiān)測(cè)和收集機(jī)器數(shù)據(jù)，然后使用自動(dòng)分析確定何時(shí)可能發(fā)生設(shè)備故障，可以預(yù)測(cè)70％的設(shè)備故障。

當(dāng)自動(dòng)觸發(fā)與訂購(gòu)和安裝新零件相關(guān)的管理程序時(shí)，后臺(tái)也可以節(jié)省成本。

例如，機(jī)器可以感知鉆頭磨損并自動(dòng)訂購(gòu)新鉆頭，提醒技術(shù)部門派出現(xiàn)場(chǎng)工作人員，并將新零件的采購(gòu)請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給ERP系統(tǒng)。通過(guò)以這種方式自動(dòng)化手動(dòng)的、容易出錯(cuò)的、勞動(dòng)密集型的管理功能，制造商可以確保更高的效率。

然而，將車間與后臺(tái)連接起來(lái)并不那么容易。現(xiàn)有業(yè)務(wù)流程中使用的機(jī)器可能會(huì)生成數(shù)據(jù)，但挑戰(zhàn)在于如何訪問(wèn)和評(píng)估這些數(shù)據(jù)。生成的數(shù)據(jù)流需要集成到公司應(yīng)用程序中。

機(jī)器、設(shè)備、傳感器和人們需要彼此無(wú)縫連接和通信。還經(jīng)常需要一個(gè)物理操作的虛擬副本（數(shù)字孿生），以便理解所有數(shù)據(jù)并構(gòu)想出信息。

也可能需要部署人工智能等技術(shù)來(lái)支持決策和解決問(wèn)題，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)盡可能自主。

還有一些特定的障礙需要克服。制造商的專有信息需要保密，使用數(shù)據(jù)過(guò)濾，并采取額外安全措施保護(hù)財(cái)務(wù)和客戶數(shù)據(jù)免受黑客攻擊。

最重要的是，任何數(shù)據(jù)管理平臺(tái)都需要可擴(kuò)展性來(lái)收集、過(guò)濾、處理和共享大量數(shù)據(jù)，并具有高性能和高可靠性。

未來(lái)工廠

當(dāng)機(jī)器數(shù)據(jù)可以用來(lái)執(zhí)行高精度的物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測(cè)性維護(hù)時(shí)，制造商可以集中精力利用數(shù)字能力來(lái)區(qū)分產(chǎn)品，比如技術(shù)健康的自我意識(shí)。

制造商的價(jià)值不僅可以通過(guò)其車間流程質(zhì)量來(lái)衡量，還可以通過(guò)其保護(hù)資產(chǎn)的方式來(lái)衡量。這可以通過(guò)使用物聯(lián)網(wǎng)預(yù)測(cè)性維護(hù)來(lái)延長(zhǎng)設(shè)備壽命并提高維護(hù)程序的效率來(lái)實(shí)現(xiàn)。

預(yù)測(cè)性維護(hù)是未來(lái)工廠的重要組成部分。不僅可以自動(dòng)化制造流程，而且還可以自動(dòng)化設(shè)備維護(hù)。這樣，制造商就可以從全新的生產(chǎn)效率水平中受益。

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