工業(yè)4.0商業(yè)模式自動化預(yù)測維護(hù)程序的好處

本文將討論

作為工業(yè)4.0商業(yè)模式的預(yù)測性維護(hù)

自動化預(yù)測維護(hù)程序的好處

在工業(yè)設(shè)施中實行自動化預(yù)測性維護(hù)的步驟

前言

工業(yè)制造界的每個人都聽說過關(guān)于停機的故事。但對于經(jīng)歷過這種情況的人來說，一小時的停機時間會使制造商每小時損失高達(dá)26萬美元 或 4 小時內(nèi)損失 200 萬美元等的統(tǒng)計數(shù)據(jù)并不能完全說明情況。 除了資金方面的損失之外，停機的實際成本還包括了幻滅的勞動力，意味著當(dāng)持續(xù)發(fā)生設(shè)備故障時，對員工的激勵難度則會變大。這些都是使得預(yù)測性維護(hù)自動化能夠迅速成為企業(yè)融入日常業(yè)務(wù)運營的工業(yè)概念的部分原因。

作為工業(yè) 4.0 商業(yè)模式的預(yù)測性維護(hù)

預(yù)測性維護(hù)采取先發(fā)制人的方法，能夠在工廠設(shè)備出現(xiàn)故障之前發(fā)現(xiàn)故障，并進(jìn)行維護(hù)和修理。與每個工業(yè) 4.0 概念一樣，這種方法也依賴于數(shù)據(jù)捕獲和分析。因此，了解車間資產(chǎn)產(chǎn)生的歷史和當(dāng)前數(shù)據(jù)的能力是在組件和裝配級別自動執(zhí)行維護(hù)任務(wù)的基礎(chǔ)。 盡管預(yù)測性維護(hù)是工業(yè) 4.0 的概念，但它仍然適用于舊資產(chǎn)和相對較新的資產(chǎn)。根據(jù)《工廠工程師手冊》，預(yù)測性維護(hù)能夠減少大約20%的停機時間， 而自動化流程的選項可以進(jìn)一步增加這一百分比并減少計劃外停機時間。選擇在整個車間集成預(yù)測性維護(hù)自動化還會帶來許多好處，其中包括：

降低總制造成本 （TMC）

在制造業(yè)中，維護(hù)成本、維修和昂貴的更換成本占開發(fā)產(chǎn)品 TMC 相當(dāng)大的比例。自動化預(yù)測維護(hù)有助于顯著降低這些成本。這些方法包括了解設(shè)備的使用壽命、安排計劃停機時間和計劃備件庫存清單。

自動化的預(yù)測性維護(hù)措施會引發(fā)有計劃的停機，從而將生產(chǎn)從受影響的設(shè)備中轉(zhuǎn)移出去。它們還消除了計算中出現(xiàn)人為錯誤的可能性，這些錯誤可能會延遲與車間設(shè)備相關(guān)的維修或維護(hù)活動。

自動化流程還會對企業(yè)的備件庫存產(chǎn)生蝴蝶效應(yīng)。對于所需完成任務(wù)的了解可用于提前自動購買替換零件，從而減少過多的庫存，同時確保維護(hù)團(tuán)隊擁有任務(wù)所需的所有工具。

延長機器部件的使用壽命

自動化定期預(yù)測性維護(hù)活動可確保任務(wù)按時完成。在維護(hù)方面遵守嚴(yán)格的時間表會增加機器組件的使用壽命。這是因為機器及其組件將配備所需的資源，以保證其運行到下一個維護(hù)周期。

減少車間事故

在制造設(shè)施中，僅在美國，物料搬運設(shè)備每年就造成約 85 人死亡，數(shù)千人受傷。這些事故的發(fā)生是由于叉車故障、員工疏忽，更重要的是，物料搬運設(shè)備的維護(hù)不善。

這就是自動化預(yù)測性維護(hù)活動發(fā)揮作用的地方。通過適當(dāng)?shù)木S護(hù)，物料搬運設(shè)備和其他工程資產(chǎn)將按預(yù)期運行，而不會給毫無戒心的車間工人帶來任何意外。

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實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)自動化的3個步驟

與大多數(shù)制造概念或商業(yè)模型一樣，存在采用自動化預(yù)測性維護(hù)的步驟。這些步驟包括：

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在設(shè)備中集成數(shù)據(jù)采集設(shè)備

自動化預(yù)測性維護(hù)的第一步是從設(shè)備采集相關(guān)數(shù)據(jù)。在綠地設(shè)施中，所使用的通用制造設(shè)備均配備了傳感器和執(zhí)行器，用于監(jiān)測組件的性能和健康狀況。在棕地設(shè)施中，只有將智能設(shè)備集成到傳統(tǒng)設(shè)備中才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。

智能人機界面設(shè)備可用于跟蹤車間設(shè)備的溫度、振動和其他方面。有了這些歷史數(shù)據(jù)以及停機時間或故障率數(shù)據(jù)，就可以完成車間內(nèi)預(yù)測性維護(hù)活動的自動化進(jìn)程。制造企業(yè)還需要建立工業(yè)云解決方案、分析應(yīng)用程序和功能性票據(jù)或警報系統(tǒng)，以實現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)過程的自動化。

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實時監(jiān)控模式的算法

對于剛剛起步的制造企業(yè)來說，無法獲得為設(shè)備健康提供背景的歷史數(shù)據(jù)是可以理解的。而這就是機器學(xué)習(xí)和人工智能發(fā)揮作用的地方。企業(yè)需要通過購買服務(wù)或構(gòu)建由算法驅(qū)動的應(yīng)用程序以實現(xiàn)基于條件的監(jiān)測。這些服務(wù)是本節(jié)第一點中重點介紹的應(yīng)用之一。

同樣需要注意的是，在 IT 基礎(chǔ)設(shè)施啟動過程和設(shè)備收集數(shù)據(jù)的過程中，有不同的技術(shù)來評估比較機器數(shù)據(jù)。制造商可以選擇從為其行業(yè)細(xì)分市場提供數(shù)據(jù)即服務(wù)的平臺上購買相關(guān)數(shù)據(jù)，或者以設(shè)備的維修或維護(hù)指南作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行推斷。

3

基本維護(hù)思維方式的轉(zhuǎn)變

車間中集成自動化預(yù)測性維護(hù)的成功仍然取決于管理層和員工對于預(yù)測性分析的認(rèn)識。這就是為什么需要制定有關(guān)自動化預(yù)測性維護(hù)的管理層和員工政策的重要原因。制造業(yè)四壁內(nèi)的利益相關(guān)者必須了解自動化所需條件以及它所帶來的好處，正如上文中所強調(diào)的。

一個企業(yè)在集成自動化預(yù)測性維護(hù)方面的成功往往取決于管理團(tuán)隊和員工的盡職程度。因為只有當(dāng)每個人都明確了他們在自動化生產(chǎn)車間中發(fā)揮的作用，自動化過程才能成功。

結(jié) 論

在自動化預(yù)測性維護(hù)時，建議采用試點項目，讓每個人都站在同一起跑線上。如果自動化操作得當(dāng)，制造企業(yè)可以減少55%的停機時間，以及約60%的修復(fù)和拆修時間。有效的維護(hù)也將減少設(shè)備更換的支出，同時能夠為提高生產(chǎn)力創(chuàng)造有利的環(huán)境。

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