本文主要分析沖壓設備的智能監控及預維保系統(圖1),通過監控設備關鍵部件的運行狀態,基于數據采集系統、大數據的積累、云平臺計算分析,實現對設備提前預警,減少設備異常停機,在線提供故障解決方案和技術指導,并鑒于維保行業現狀及未來發展趨勢,給終端用戶提供多種應用模式分析。
智能監控與預維保規劃方案
對于生產設備,要實時監控它們的運行狀態及參數,減少異常停機的風險,才能保證其穩定運行,智能監控就顯得尤為重要,也是實現車間智能制造必不可少的環節。只有維護好沖壓生產線上的生產設備才能確保零件滿足工藝要求,才能真正發揮設備最大的生產效率,為在生產中能提前預警設備故障,并最終實現自動生成設備預防性維護方案,整套系統需必備圖2所示的功能。
⑴數據采集及傳輸。主要實現對設備關鍵參數的采集,采集生產線每臺壓力機上傳感器監測的數據,來完成對壓力機的監測,監控終端需具備遠程通信功能,將壓機運行狀態中的關鍵參數上傳到中央監控系統云平臺。⑵實時監測。通過制定統一的設備接口規劃,自動獲取沖壓生產線上的數據,按設備維護等級、組織架構分類,實時對生產線的運行狀態和參數進行監測,同時監控數控裝置需保證可靠性及安全性,能保證其在各種工況下工作,以及在信息傳送過程中不會發生泄露。⑶數據管理與診斷。通過云平臺計算分析,能將壓機上電機電流、飛輪轉速、壓力、溫度等參數進行實時監管(圖3)。在監測的壓機部件出現惡化趨勢時,及時將故障信息,包括故障描述、位置及可能原因等信息推送給終端用戶,并跟蹤問題解決狀態及時升級報警,以及推算預測出設備下一個循環周期內的停機時間、可能性故障、維修部位。
⑷決策。基于大數據積累,系統通過自主學習可以分析故障時各項參數的關聯關系,依據系統生成各種統計報表、診斷結果、維保方案,并提前推送至設備管理人員,由其組織安排針對性的預防維護,減少了應急維護的停機時間,提升了設備整體的綜合運行效率以及優化了人員的工時效率。設備監控及預維保系統可以對設備的異常情況做到早發現、早預警、早解決,大幅度降低設備維護及停產時間,同時在用戶遇到相同設備問題時,系統還可以提供最及時的報警和最標準的解決方案。
設備維保業務應用模式分析
企業自持維修部能力方面不能滿足生產線的維修任務,且經濟效果方面負擔重,企業自行維修不如委托專業維修單位進行維修合算,傳統企業設備維修部大而全的組織方式,亟待改進。設備維保業務可由主機廠自建,也完全可開展社會化協作,降低企業的設備維修成本,提高經濟效益。因此,有必要建立一種社會化、專業化的體制,設備維保向社會化、專業化、網絡化發展,建立設備維保供應鏈,充分利用供應鏈的技術與裝備能力。現提供幾種應用模式分析:⑴供應商僅參與預維保業務。供應商不參與數據監控,主機廠開放設備的運行狀態、故障信息、備件領用等數據,該數據供應商從主機廠的設備運維信息系統獲取,上傳到供應商數據庫,對統計數據進行分析,例如設備電機及相關連接件,得出設備的預維保方案,供應商在此方式下僅提供預維保方案。⑵供應商參與數據采集及預維保業務。1)由供應商布局設備的數據采集模塊,利用工業以太網傳輸到設備上位機,設備上位機可通過無線網絡傳送到主機廠的服務器,然后轉到供應商的云平臺。2)通過云平臺計算分析模塊,對設備運行狀態等相關數據進行計算分析,設定周期報警提醒和實時異常報警。同時可將公開的統計數據提供給各大電器元件、氣動元件、液壓元件、輸送部件的供應商,用于設備的改進升級。⑶在第二種業務下增加備件管理模塊(圖4)。該方式下設備維修備件由供應商依據主機廠提供的備件用量信息,建立備件庫。在該種模式下,主機廠不用考慮備件倉庫,完全由供應商來實施,供應商則可通過集中采購的方式降低備件的采購成本。對備件的消耗供應商可以從海量數據中,根據模型智能預測備件的壽命及消耗情況,降低備件損壞引起的停機及備件庫存成本。
結束語
只有維護好生產線上的生產設備才能確保產品工藝要求,只有生產線上每個生產設備協調管理好,才能真正發揮最大的生產效率,這是企業的核心市場競爭力。未來可建立設備管理第三方平臺,打造設備管理全產業鏈,不僅僅是設備監控、預維保、備件管理等功能,未來平臺還可擴展到設備采購選型建議、設備技術文件共享、設備狀態評估、維修人員技能水平等方面,最終實現設備管理工作的系統化、數據化、網絡化,也實現了設備的全生命周期管理。