物聯(lián)網(wǎng)賦能工業(yè)生產(chǎn)維護(hù)與安全

對可持續(xù)性和更高效率的持續(xù)需求刺激了工業(yè)自動化領(lǐng)域的創(chuàng)新。物聯(lián)網(wǎng)讓先進(jìn)技術(shù)能夠迅速融入到工業(yè)自動化中。智能全互聯(lián)工廠讓制造商能夠提高工藝效率、安全性和可持續(xù)性，同時降低成本。

安全和維護(hù)對于保持基礎(chǔ)設(shè)施和設(shè)備的功能狀態(tài)非常重要。維護(hù)可保證工業(yè)生產(chǎn)力，而定期維護(hù)可營造更健康、更安全的工作條件。維護(hù)不足或缺少維護(hù)可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題和致死事故。本文深入探討了物聯(lián)網(wǎng)傳感器和軟件協(xié)同工作的方式，以提供能夠促進(jìn)生產(chǎn)維護(hù)和安全性的解決方案。

維護(hù)

維護(hù)功能不斷演變，從對系統(tǒng)故障的響應(yīng)到計劃，再到預(yù)測，最后（直到現(xiàn)在）實現(xiàn)自我修復(fù)。操作傳感器技術(shù)的進(jìn)步結(jié)合信息技術(shù)的成功，有助于提取實時性能數(shù)據(jù)。這些技術(shù)包括基于云的分析和平臺、增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）和虛擬現(xiàn)實（VR），總括計劃或預(yù)測性維護(hù)，生產(chǎn)力損失可以忽略不計。

工業(yè)維護(hù)分為以下幾種類型：

糾正性維護(hù)

執(zhí)行糾正性維護(hù)是為了識別、隔離和糾正故障，使故障設(shè)備、機(jī)器或資產(chǎn)可以恢復(fù)到針對正常運行而制訂的容差或限制范圍內(nèi)的運行條件。

預(yù)防性維護(hù)

預(yù)防性維護(hù)是指為了幫助維持設(shè)備正常運轉(zhuǎn)而執(zhí)行的定期例行維護(hù)，旨在防止因意外的設(shè)備故障而產(chǎn)生計劃外的停機(jī)時間和昂貴的成本。

預(yù)測性維護(hù)

預(yù)測性維護(hù)技術(shù)在正常運行期間監(jiān)控設(shè)備的狀況和性能，以預(yù)測何時應(yīng)當(dāng)進(jìn)行維護(hù)。它通過監(jiān)測特定變量的值來報告機(jī)器的狀態(tài)和運行能力，以數(shù)據(jù)驅(qū)動做出決策。

關(guān)機(jī)維護(hù)

通過關(guān)機(jī)維護(hù)，將會以設(shè)定的頻率自動更換已知會出現(xiàn)老化以及與使用相關(guān)的退化現(xiàn)象的部件，更換周期比平均故障間隔時間更短。此類措施可以防止意外的故障并提高產(chǎn)量。

定期維護(hù)

定期維護(hù)是根據(jù)日歷計劃對設(shè)備進(jìn)行的維護(hù)。它包括一系列主要工作，例如數(shù)據(jù)收集、目視檢查、清潔和潤滑。

安全

在所有生產(chǎn)階段，例如設(shè)計、制造、安裝、調(diào)整、運行、維護(hù)和最終報廢，安全系數(shù)都至關(guān)重要?！稒C(jī)械指令》強(qiáng)制要求制造商保證機(jī)械和測試設(shè)備（例如，萬用表和熱成像儀）至少達(dá)到最低的安全水平。機(jī)器和工具必須符合指令中列出的“基本健康和安全要求”，因此需要提供標(biāo)準(zhǔn)的最低防護(hù)水平。

物聯(lián)網(wǎng)如何為工廠安全和維護(hù)做出貢獻(xiàn)

實施物聯(lián)網(wǎng)解決方案可從根本上提高運營效率。物聯(lián)網(wǎng)通過跟蹤性能來提高機(jī)器效率，并可提前預(yù)測故障。這樣，消除了計劃外停機(jī)時間。工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)還可營造更安全的工作場所。投資智能生產(chǎn)和制造系統(tǒng)的行業(yè)希望以最少的維護(hù)實現(xiàn)可持續(xù)的最佳生產(chǎn)狀態(tài)。這讓維護(hù)成為重中之重?；谠O(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控(CBM)或計算機(jī)化維護(hù)管理系統(tǒng)（CMMS）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）和制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）之類的系統(tǒng)在多個行業(yè)中執(zhí)行維護(hù)活動。這些系統(tǒng)提供預(yù)防性和預(yù)測性維護(hù)、維護(hù)規(guī)劃、維護(hù)安排、執(zhí)行、可追溯性和監(jiān)測之類的功能。e絡(luò)盟提供了眾多領(lǐng)先品牌供應(yīng)的各種維護(hù)、維修和安全產(chǎn)品。使用我們豐富多樣的元件、工具和設(shè)備，使您的生產(chǎn)車間、機(jī)器和安全設(shè)備都得到良好的維護(hù)。（欲了解更多產(chǎn)品詳情，請單擊此處和此處）

基于設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控、預(yù)測性維護(hù)和物聯(lián)網(wǎng)

通過觀察預(yù)定義的設(shè)備參數(shù)，持續(xù)監(jiān)測CBM中的機(jī)器狀況。這揭示了可用于指示設(shè)備故障的模式。CBM系統(tǒng)監(jiān)測設(shè)備振動、溫度變化、油位、電機(jī)電壓和電流等參數(shù)?？梢詫@些測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以生成適當(dāng)?shù)男袆臃桨浮?

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓制造商和用戶能夠以更低的成本輕松解決技術(shù)問題。儀表傳感器現(xiàn)在更便宜、更堅固、更可靠，并可提供更廣泛的功能。強(qiáng)大的無線協(xié)議允許將來自傳感器的可操作數(shù)據(jù)整理到本地網(wǎng)關(guān)中，以便立即進(jìn)行分析和過濾。如下圖所示，隨后可以通過互聯(lián)網(wǎng)將其傳輸?shù)皆朴嬎阗Y源，由其為各種規(guī)模的用戶提供軟件即服務(wù)。此類軟件可以存儲數(shù)據(jù)并執(zhí)行所有必要的分析，以確定趨勢并識別潛在的故障點。

一旦這些參數(shù)可用于分析，即可構(gòu)建一個故障模型來找出與這些基準(zhǔn)的偏差。如果已知指示故障的參數(shù)值組合，則設(shè)置起來非常簡單。可以定義一組故障條件規(guī)則，并使用經(jīng)典數(shù)據(jù)分析和數(shù)學(xué)來構(gòu)建正確的模型。但是，如果未充分了解故障的原因，則將需要利用數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)來開發(fā)能夠發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中的重要模式的算法。

圖1：通過物聯(lián)網(wǎng)平臺進(jìn)行預(yù)測性維護(hù)

利用物聯(lián)網(wǎng)提高工廠安全保障

改進(jìn)維護(hù)等同于提高工廠生產(chǎn)力。如果工廠經(jīng)理履行其優(yōu)化現(xiàn)場安全的法律和道德義務(wù)，則可以進(jìn)一步提高生產(chǎn)率。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與大數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，可以實現(xiàn)工廠安全保障。可以監(jiān)控多種KPI，例如員工缺勤、車輛事故、財產(chǎn)損壞、未遂事故、受傷或正常日常運營期間發(fā)生的任何損失或損壞。

通常，如果僅靠人工報告，其中許多指標(biāo)可能會成為“漏網(wǎng)之魚”，因為它們要么未被報告，要么報告不足。物聯(lián)網(wǎng)通過確保對這些關(guān)鍵領(lǐng)域的實時洞察，實現(xiàn)更好的整體安全性。出現(xiàn)的任何問題都能立即得到解決，確保遵守健康和安全法規(guī)并解決環(huán)境問題。

工傷就是一個很好的例子，因為經(jīng)常不會報告輕傷。有時，它們會逐漸發(fā)展成更大的問題，但難點在于如何才能將更大的問題與過往事件聯(lián)系起來。

物聯(lián)網(wǎng)可穿戴設(shè)備可以為這個問題提供解決方案，因為將會持續(xù)地監(jiān)測員工的各種健康指標(biāo)，包括心率、運動、活動、疲勞、壓力等。它們還將提供一種溝通重要安全信息的方法，從而降低責(zé)任保險成本并提高整個員工隊伍的合規(guī)性。

數(shù)字標(biāo)簽還可以幫助追蹤員工。標(biāo)簽技術(shù)專門針對采礦等高風(fēng)險行業(yè)，讓管理層能夠確切地知道誰在工作現(xiàn)場、他們在那里工作了多長時間，并確保在緊急情況下沒有人被遺忘或掉隊。

專業(yè)預(yù)測性維護(hù)傳感器

專業(yè)傳感器還可以深入洞察工廠狀況和任何正在顯現(xiàn)的問題。與工人安全相關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅監(jiān)督工人，還監(jiān)督他們的直接生態(tài)系統(tǒng)。建筑工地和礦山等戶外工作場所涉及各種可能危及工人的環(huán)境因素。熱呈像儀和物聯(lián)網(wǎng)傳感器可以檢測即將到來的惡劣天氣條件和極端溫度。這些信息可用于警示工人注意這些危險。運動跟蹤器就是專業(yè)預(yù)測性維護(hù)傳感器的一個極好示例。當(dāng)員工靠近危險區(qū)域（例如，不穩(wěn)固或易打滑的地面）時，它們會發(fā)出警報。

人工智能對預(yù)測性維護(hù)的貢獻(xiàn)越來越大

與基于狀況的維護(hù)相關(guān)的另一個術(shù)語是預(yù)測性質(zhì)量和維護(hù)（PQM）。PQM解決方案利用從物聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)老式系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)。它們專注于事先檢測并解決質(zhì)量或維護(hù)問題，以免它們發(fā)展成導(dǎo)致停工的嚴(yán)重問題。

PQM解決方案利用算法并生成平均統(tǒng)計數(shù)據(jù)來預(yù)測何時需要質(zhì)量校正或維護(hù)?；谌斯ぶ悄艿?PQM解決方案整合多種技術(shù)，包括機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)和認(rèn)知計算。

結(jié)語

要了解物聯(lián)網(wǎng)的真正價值，就必須從資產(chǎn)管理的整體角度出發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)擁有眾多現(xiàn)場中心，這些中心與整理數(shù)據(jù)并執(zhí)行復(fù)雜分析的系統(tǒng)相連接，為實時了解工廠狀況提供了新的視角。高性能虛擬云網(wǎng)絡(luò)持續(xù)收集、聚合和建模數(shù)據(jù)，以預(yù)測故障。應(yīng)急措施準(zhǔn)備到位，以限制對系統(tǒng)可用性的影響。物聯(lián)網(wǎng)提高驅(qū)動成本和資產(chǎn)可靠性的關(guān)鍵是向最終用戶或聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)提供實時、可操作和智能的數(shù)據(jù)。工廠歡迎更新、更高效的維護(hù)可能性，通過不斷增加正常運行時間來保持競爭優(yōu)勢。