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邊緣計算與預測性維護

邊緣計算與預測性維護

2019/9/18 11:28:33

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傳統(tǒng)意義上的工業(yè)制造維護方式基本可以分為修復性維護預防性維護。修復性維護即設備發(fā)生故障后再進行維修,這樣首先是對生產計劃的影響。其次,緊急維修所需的零備件以及人力成本,專業(yè)維護團隊,再會帶來故障維護的高昂費用等。

預防性維護 有計劃的定期設備維護和零配件更換,通常包括保養(yǎng)維護、定期檢查、定期功能檢測、定期拆修、定時更換等幾種方式。定期維護需要對設備進行停機整體檢測、保養(yǎng),耗時長,效率低;另一方面,多數(shù)依靠經(jīng)驗值,會帶來新的故障風險。
我們此時期待一種以預測故障發(fā)生的時間,并實時、高效地對工業(yè)制造設備進行維護方式。在IOT和大數(shù)據(jù)成熟的時代,預測性維護應運而生。
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具體什么是預測性維護?預測性維護是基于條件的維護新方式。通過分析設備狀態(tài)數(shù)據(jù)、識別設備運行模式,僅在需要的時候觸發(fā)維護,從而變被動維護為主動維護,可大大提高制造可靠性并節(jié)約制造成本。

當然,在預測性維護模式的應用過程中,會面臨一些現(xiàn)實的問題。例如一臺工程機械每天產生的海量數(shù)據(jù)如果被全部采集并上傳到云端再進行分析處理,勢必將會造成網(wǎng)絡巨大的負荷,而且也很難滿足關鍵業(yè)務的實時性需求。如何解決海量終端的聯(lián)接、管理、實時分析處理,成為預測性維護模式能否落地的難題。

邊緣計算以及基于邊緣計算的物聯(lián)網(wǎng)可以有效的構建測性維護方案。首先是將邊緣計算架構引入物聯(lián)網(wǎng)領域在靠近設備或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡邊緣側,部署融合網(wǎng)絡、計算、存儲、應用核心能力的邊緣計算網(wǎng)關和終端通信模塊,為邊緣計算提供包括設備域,網(wǎng)絡域,數(shù)據(jù)域和應用域的平臺支撐。設備域通過終端模塊支撐現(xiàn)場設備的實時智能互聯(lián);網(wǎng)絡域為系統(tǒng)互聯(lián)、數(shù)據(jù)與承載提供實時聯(lián)接及管理服務;數(shù)據(jù)域提供邊緣數(shù)據(jù)聚合及優(yōu)化服務,保障數(shù)據(jù)的隱私性與安全性;應用域則實現(xiàn)邊緣行業(yè)應用本地化部署,支撐邊緣業(yè)務運營;

基于這個架構,不同行業(yè)結合自身特點,合理適配預測性維護分子模型,實時進行數(shù)據(jù)清洗數(shù)據(jù)分析并根據(jù)數(shù)據(jù)分析結果觸發(fā)預定義的業(yè)務響應策略,能夠在第一時間發(fā)現(xiàn)設備的潛在故障。

其次邊緣計算與云計算協(xié)同工作。云計算聚焦非實時、長周期數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析,能夠在周期性維護、故障隱患綜合識別分析,產品健康度檢查等領域發(fā)揮特長。邊緣計算聚焦實時、短周期數(shù)據(jù)的分析,能更好地支撐故障的實時告警,快速識別異常,毫秒級響應;此外,兩者還存在緊密的互動協(xié)同關系。邊緣計算既靠近設備,更是云端所需數(shù)據(jù)的采集單元,可以更好地服務于云端的大數(shù)據(jù)分析;反之,云計算通過大數(shù)據(jù)分析優(yōu)化輸出的業(yè)務規(guī)則也可以下發(fā)到邊緣側,邊緣計算基于新的業(yè)務規(guī)則進行業(yè)務執(zhí)行的優(yōu)化處理。

有數(shù)據(jù)表明,采用預測性維護能給生產帶來巨大的好處:

?   停機時間降低 40%

?   機器故障降低 70%

?   維護成本降低 50%

?   產量提高 25%

?   綜合效益增益 20%


北京賽博聯(lián)物(CYBERIOT)在針對電氣設備、機械設備、實驗室儀器、工業(yè)現(xiàn)場控制器等現(xiàn)場設備,提供專業(yè)的智能邊緣產品和平臺,以滿足新環(huán)境下工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)對高性能數(shù)據(jù)采集、實時在線分析、邊緣側機理模型及人工智能算法計算的需求,協(xié)同云端服務,進行預測性維護及設備健康狀態(tài)管理。期待與大家一起進行探討合作。

審核編輯(
王靜
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