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《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》指出，“到 2025 年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)大部分實(shí)現(xiàn)數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)初步應(yīng)用智能化；到 2035 年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)化，重點(diǎn)行業(yè)骨干企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)智能化。”設(shè)備是最基礎(chǔ)的生產(chǎn)要素，如果無(wú)法保障設(shè)備的連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行，智能化的目標(biāo)就無(wú)從談起，因此設(shè)備智能運(yùn)維已成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要內(nèi)容。

目前，我國(guó)工業(yè)設(shè)備運(yùn)維發(fā)展進(jìn)度滯后，仍有大量企業(yè)采用以人為核心的預(yù)防性維修方式，依賴(lài)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)和復(fù)雜的流程體制，運(yùn)維效果不穩(wěn)定，運(yùn)維費(fèi)用較高，存在設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)甚至安全事故。隨著人口老齡化加速，人口紅利逐漸消失，工業(yè)企業(yè)面臨技術(shù)人員短缺的困擾。并且，在現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)作業(yè)中，設(shè)備運(yùn)維是最辛苦、最危險(xiǎn)的工作之一，企業(yè)員工對(duì)傳統(tǒng)運(yùn)維工作的認(rèn)同感越來(lái)越低，對(duì)于美好工業(yè)生活的向往也愈發(fā)強(qiáng)烈。

對(duì)此，加快工業(yè)設(shè)備運(yùn)維模式轉(zhuǎn)型，降低設(shè)備運(yùn)維成本、提高生產(chǎn)效率、保障生產(chǎn)安全、改善技術(shù)人員作業(yè)環(huán)境，從而構(gòu)建更加美好的工業(yè)，已成為工業(yè)企業(yè)的“剛需”。

項(xiàng)目

概況

容知日新公司成立于2007年，致力于構(gòu)建工業(yè)客戶(hù)設(shè)備運(yùn)維的全新生態(tài)。結(jié)合十多年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和業(yè)內(nèi)一流團(tuán)隊(duì)，容知日新自主研發(fā)的靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)，已成功應(yīng)用于石化、煤炭、電力、鋼鐵、水泥等十多個(gè)行業(yè)。

1. 項(xiàng)目背景

設(shè)備智能運(yùn)維，是集設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和預(yù)測(cè)、維修決策支持和維修活動(dòng)于一體的主動(dòng)維護(hù)方式，是對(duì)傳統(tǒng)的“預(yù)防性維修”模式的顛覆，被譽(yù)為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的是“殺手級(jí)”應(yīng)用。通過(guò)對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)測(cè)量和數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障的診斷以及設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，制定最優(yōu)維護(hù)方案，幫助設(shè)備管理者實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)修理，從而實(shí)現(xiàn)降本增效、少人無(wú)人、安全生產(chǎn)，積極推動(dòng)企業(yè)向“智能工廠(chǎng)”轉(zhuǎn)變。

2. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

容知日新靈芝

設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)面向制造業(yè)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化需求，構(gòu)建基于云平臺(tái)的海量數(shù)據(jù)采集、匯聚、分析服務(wù)體系，支撐制造資源泛在連接、彈性供給、高效配置。平臺(tái)具有極強(qiáng)的普適性和包容性，不對(duì)服務(wù)對(duì)象設(shè)置門(mén)檻，任何使用機(jī)械設(shè)備的行業(yè)都可以接入系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和管理。由互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支撐的推送服務(wù)，使得裝備健康管理服務(wù)變得無(wú)處不在，隨時(shí)隨地，只要用戶(hù)接入網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備狀態(tài)盡在掌握。這種快捷方便的可復(fù)制性服務(wù)代表著行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向和潮流。

3. 項(xiàng)目目標(biāo)

借助容知日新靈芝

設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)

，

引領(lǐng)工業(yè)設(shè)備運(yùn)維模式迭代升級(jí)，當(dāng)好工業(yè)設(shè)備的“專(zhuān)科醫(yī)生”。在此基礎(chǔ)上，

不斷優(yōu)化的智能化應(yīng)用培育出符合工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下服務(wù)業(yè)與制造業(yè)融合發(fā)展的新模式、新路徑，

打造國(guó)內(nèi)首個(gè)設(shè)備智能運(yùn)維領(lǐng)域的國(guó)家級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)型

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，推動(dòng)制造服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)、行業(yè)內(nèi)企業(yè)、平臺(tái)參與企業(yè)共同提升，形成融合發(fā)展

的設(shè)備智能運(yùn)維

生態(tài)圈。

二、項(xiàng)目實(shí)施概況

1. 項(xiàng)目總體架構(gòu)和主要內(nèi)容

（1）總體架構(gòu)

容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)采用Abp.vNext框架為基礎(chǔ)，以領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)為核心，按微服務(wù)劃分模塊的中心思想構(gòu)建平臺(tái)服務(wù),以能跨平臺(tái)部署、能分布式部署、能單機(jī)部署、能公有云部署、能私有云部署為整體目標(biāo),在A(yíng)bp.vNext的基礎(chǔ)上再封裝成更易于使用。

圖1  容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)架構(gòu)

（2）物聯(lián)網(wǎng)層

在物聯(lián)網(wǎng)層，通過(guò)無(wú)線(xiàn)、在線(xiàn)、智能視頻、智能聲音等狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)手段，構(gòu)建專(zhuān)業(yè)智能監(jiān)測(cè)以及點(diǎn)檢自動(dòng)化等其他智能監(jiān)測(cè)應(yīng)用方案，同時(shí)通過(guò)硬件協(xié)作開(kāi)放，研發(fā)與集成更多如機(jī)器人、電氣監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)方案，支持多元數(shù)據(jù)。通過(guò)“IOT通信采集器”實(shí)現(xiàn)多源異構(gòu)數(shù)據(jù)接入、協(xié)議自動(dòng)轉(zhuǎn)換、邊緣智能計(jì)算等功能。

（3）Paas層

構(gòu)建工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)專(zhuān)用的Paas層能力，為企業(yè)提供完整的IT能力和架構(gòu)能力。

在IPaaS層，容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)采用CNCF認(rèn)證的云原生技術(shù)，支持資源管理、系統(tǒng)監(jiān)控、安全管理等IT運(yùn)維能力，基于Helm3技術(shù)的應(yīng)用程序商店，可以廣泛容納第三方應(yīng)用；基于10年以上工業(yè)信息化解決方案的經(jīng)驗(yàn)，平臺(tái)自帶大量工業(yè)應(yīng)用所需的IT組件，覆蓋數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)、分布式計(jì)算等各個(gè)方面，并提供優(yōu)化的配置參數(shù)，滿(mǎn)足第三方應(yīng)用對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施的需求；廣泛的適應(yīng)性和架構(gòu)靈活性，可以和企業(yè)基于云原生的PaaS平臺(tái)進(jìn)行整合，符合企業(yè)統(tǒng)一平臺(tái)的要求。

在A(yíng)PaaS層，平臺(tái)融合業(yè)務(wù)機(jī)理、機(jī)器學(xué)習(xí)和大數(shù)據(jù)技術(shù)形成基于模型、算法、數(shù)據(jù)的工業(yè)設(shè)備智能引擎；基于工業(yè)設(shè)備場(chǎng)景算法最佳實(shí)踐自研的算法管理平臺(tái)，幫助企業(yè)構(gòu)建從算法預(yù)研、樣本庫(kù)建立、算法訓(xùn)練、仿真、上線(xiàn)、管理、評(píng)價(jià)等開(kāi)發(fā)過(guò)程及工具；基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，幫助企業(yè)構(gòu)建數(shù)據(jù)湖、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)可視化等能力。

（4）應(yīng)用層

在PaaS層能力基礎(chǔ)上構(gòu)建一系列的工業(yè)APP，以設(shè)備故障預(yù)測(cè)與健康管理PHM為核心，從設(shè)備級(jí)的狀態(tài)場(chǎng)景到產(chǎn)線(xiàn)級(jí)的狀態(tài)場(chǎng)景應(yīng)用，逐步探索提升設(shè)備智能運(yùn)維的狀態(tài)智能預(yù)知能力，通過(guò)狀態(tài)的智能預(yù)知覆蓋面逐步擴(kuò)大，不斷提升設(shè)備智能運(yùn)維的成熟度水平。

在設(shè)備與產(chǎn)線(xiàn)級(jí)智能運(yùn)維業(yè)務(wù)上，通過(guò)智能預(yù)知狀態(tài)及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持，智能生成檢、維修任務(wù)，智能進(jìn)行運(yùn)維專(zhuān)業(yè)人力匹配、任務(wù)排程及任務(wù)跟蹤閉環(huán)；通過(guò)過(guò)程數(shù)字可對(duì)所需運(yùn)維備件進(jìn)行數(shù)量、壽命及運(yùn)維成本預(yù)測(cè)；自動(dòng)完成故障的PDCA管理；提供離線(xiàn)精密檢測(cè)應(yīng)用做為運(yùn)維實(shí)際檢驗(yàn)活動(dòng)的補(bǔ)充，滿(mǎn)足離線(xiàn)檢測(cè)應(yīng)用場(chǎng)景；在設(shè)備啟停機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景上需要解決設(shè)備啟停機(jī)管理、檢修后評(píng)估、啟機(jī)后評(píng)估、設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率等應(yīng)用；在運(yùn)維過(guò)程中對(duì)人員安全、現(xiàn)場(chǎng)安全等提供場(chǎng)景解決方案應(yīng)用；最終自動(dòng)為設(shè)備資產(chǎn)提供全生命履歷數(shù)據(jù)。

通過(guò)設(shè)備智能運(yùn)維駕駛艙，實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備健康狀態(tài)和運(yùn)維情況，為集控中心運(yùn)維控制人員提供設(shè)備狀態(tài)預(yù)知、運(yùn)維決策與遠(yuǎn)程運(yùn)維協(xié)同。

2. 網(wǎng)絡(luò)、平臺(tái)或安全互聯(lián)架構(gòu)

（1）平臺(tái)基礎(chǔ)服務(wù)

基礎(chǔ)服務(wù)主要由外部使用的第三方系統(tǒng)組成。

（2）平臺(tái)駕駛艙

支持滿(mǎn)足不同用戶(hù)可視化呈現(xiàn)效果需求，通過(guò)集團(tuán)、廠(chǎng)區(qū)、產(chǎn)線(xiàn)、設(shè)備可視化建模，結(jié)合設(shè)備狀態(tài)重要指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合展示，讓各級(jí)設(shè)備領(lǐng)導(dǎo)、管理者掌握現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)動(dòng)態(tài)，隨時(shí)分析生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)營(yíng)整體狀況。

圖2  容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)駕駛艙

（3）平臺(tái)功能

1）數(shù)據(jù)分析

提供數(shù)據(jù)提取工具，從數(shù)據(jù)湖中提取需要的數(shù)據(jù)，并提供數(shù)據(jù)分析工具對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)型分析，獲取模型以及算法開(kāi)發(fā)思路。

2）報(bào)警管理

針對(duì)不同行業(yè)、不同設(shè)備配置不同預(yù)警模型算法，對(duì)設(shè)備異常進(jìn)行提前預(yù)警，部分通用設(shè)備報(bào)警的同時(shí)可輸出智能診斷結(jié)論與檢維修建議；報(bào)警可進(jìn)行處理，輸入報(bào)警結(jié)論、檢維修建議，并把處理結(jié)果推送給不同用戶(hù)，接收人可進(jìn)行報(bào)警結(jié)論確認(rèn)，報(bào)警閉環(huán)。

3）故障管理

故障案例生成后，可持續(xù)進(jìn)行跟蹤反饋，進(jìn)行詳細(xì)的專(zhuān)家診斷分析，獲取文字、圖片、表單等形式的檢修驗(yàn)證、反饋信息，直到故障消缺，設(shè)備恢復(fù)正常，案例閉環(huán)；另外可根據(jù)案例結(jié)果，優(yōu)化設(shè)備模型和智能預(yù)警算法。

4）設(shè)備管理

將企業(yè)的設(shè)備資產(chǎn)進(jìn)行全面數(shù)字化管理，結(jié)合預(yù)測(cè)性維護(hù)的的精準(zhǔn)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的涵蓋設(shè)備“投資立項(xiàng)、招標(biāo)采購(gòu)、合同結(jié)算、設(shè)備轉(zhuǎn)固、點(diǎn)檢、運(yùn)行、維護(hù)、檢修、安全、物料、封存調(diào)撥、報(bào)廢”的全生命周期的體系管理。

5）系統(tǒng)管理

支持對(duì)人、崗位、部門(mén)、設(shè)備、產(chǎn)線(xiàn)、企業(yè)、設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、甚至業(yè)務(wù)的各類(lèi)權(quán)限管理和設(shè)置，幫助企業(yè)根據(jù)自身管理方法構(gòu)建專(zhuān)有運(yùn)維體系。

6）點(diǎn)檢管理

系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)的同時(shí)兼顧現(xiàn)場(chǎng)人員巡檢自動(dòng)化。通過(guò)專(zhuān)用點(diǎn)檢設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)人員可以將點(diǎn)檢工作納入平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)設(shè)備異常和“跑冒滴漏”等各類(lèi)問(wèn)題的快速上報(bào)，統(tǒng)一管理和云邊協(xié)同。

7）綜合監(jiān)測(cè)

針對(duì)特種設(shè)備和特殊場(chǎng)景應(yīng)用專(zhuān)用監(jiān)測(cè)技術(shù)，例如聲音、圖像等進(jìn)行綜合分析的功能。

8）算法平臺(tái)。

智能運(yùn)維是一個(gè)長(zhǎng)期建設(shè)過(guò)程，智能算法能力的成長(zhǎng)作為智能運(yùn)維的核心一環(huán)需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)進(jìn)行積累，在這個(gè)過(guò)程中通過(guò)開(kāi)放算法工具、培養(yǎng)企業(yè)算法人員、積累數(shù)據(jù)逐步實(shí)現(xiàn)企業(yè)自主算法開(kāi)發(fā)能力，算法平臺(tái)中的各類(lèi)低代碼工具可以幫助企業(yè)循序漸進(jìn)的快速掌握算法開(kāi)發(fā)孵化能力。

9）集成功能

平臺(tái)具備極強(qiáng)的靈活性和豐富的接口，可以向上向下進(jìn)行兼容，通過(guò)對(duì)電氣、液壓等專(zhuān)業(yè)平臺(tái)進(jìn)行功能集成，平臺(tái)將能夠具備更全面的運(yùn)維能力。

10）移動(dòng)APP

圖3 容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)已有33個(gè)APP

3. 具體應(yīng)用場(chǎng)景和應(yīng)用模式

2021年，容知日新在科創(chuàng)板上市，成為中國(guó)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷第一股。目前，靈芝平臺(tái)具備多樣化的成熟商業(yè)模式，在石化、煤炭、電力、鋼鐵、水泥等重點(diǎn)行業(yè)，得到了客戶(hù)和市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。

（1）石化行業(yè)應(yīng)用（以“某石化集團(tuán)華東煉化分公司”為例）

1）用戶(hù)背景

該企業(yè)是我國(guó)最大煉化基地，也是最大的原油加工基地、進(jìn)口原油加工基地、含硫原油加工基地、成品油出口基地和重要的原油集散基地。

2）用戶(hù)需求

設(shè)備狀態(tài)全面掌控，希望采用在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方式，逐漸實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，全面掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)；高效管理，提升人均看護(hù)量，設(shè)備數(shù)量多，專(zhuān)業(yè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理人員有限，希望通過(guò)統(tǒng)一的管理平臺(tái)，加強(qiáng)關(guān)鍵設(shè)備集中管控，實(shí)現(xiàn)高效管理。精準(zhǔn)檢修，提升效率，基于故障預(yù)測(cè)，提高檢修精準(zhǔn)度，減少過(guò)修、避免欠修。

3）解決方案

關(guān)鍵設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)：對(duì)各分廠(chǎng)區(qū)關(guān)鍵設(shè)備部署在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，提前發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備異常，精確定位故障部位與劣化程度，并進(jìn)行趨勢(shì)管理。

5G保障數(shù)據(jù)傳輸：結(jié)合5G通信技術(shù)構(gòu)建快速穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸通道，有效保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性，設(shè)備異常報(bào)警的有效性。

在線(xiàn)監(jiān)測(cè) + 遠(yuǎn)程專(zhuān)家看護(hù)服務(wù)：通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)家資源及容知日新設(shè)備遠(yuǎn)程運(yùn)維中心資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)估、故障診斷和預(yù)測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，合理安排設(shè)備的檢維修計(jì)劃，提高檢修精準(zhǔn)度。

4）應(yīng)用價(jià)值

逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)：該企業(yè)自2019年5月開(kāi)始進(jìn)行關(guān)鍵機(jī)泵遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)，目前實(shí)時(shí)看護(hù)設(shè)備近2000臺(tái)，涵蓋10個(gè)作業(yè)部、73個(gè)裝置，產(chǎn)生設(shè)備異常提前預(yù)警近千次，現(xiàn)場(chǎng)檢維護(hù)200+次，逐步實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。

提質(zhì)降耗，精準(zhǔn)管控：提前發(fā)現(xiàn)設(shè)備早期故障并進(jìn)行針對(duì)性的檢維護(hù)，保證設(shè)備長(zhǎng)周期健康運(yùn)行，千臺(tái)機(jī)泵密封消耗量相較往年有明顯下降。

全廠(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備納入預(yù)測(cè)性維護(hù)：正逐步建設(shè)全廠(chǎng)關(guān)鍵設(shè)備在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，從預(yù)防性維護(hù)的管理模式向預(yù)測(cè)性維護(hù)的管理模式的轉(zhuǎn)變。

（2）煤炭行業(yè)應(yīng)用（以“檸條塔礦業(yè)”為例）

1）項(xiàng)目概述

開(kāi)始實(shí)施時(shí)間：2021年5月

陜煤集團(tuán)神木檸條塔礦業(yè)有限公司成立于2005年，是由陜西煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司銅川礦業(yè)公司、榆林市國(guó)有資本運(yùn)營(yíng)公司和神木縣國(guó)有資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)公司共同出資設(shè)立。檸條塔礦井位于陜西省神木縣檸條塔工業(yè)園區(qū)，是國(guó)家在神府礦區(qū)南區(qū)總體規(guī)劃的四個(gè)井田之一。

檸條塔礦業(yè)的需求主要包括智能化建設(shè)、安全生產(chǎn)、設(shè)備故障精準(zhǔn)診斷三個(gè)方面。其中。大型設(shè)備面臨設(shè)備管理方式變革的挑戰(zhàn)，希望通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)故障診斷，實(shí)現(xiàn)故障提前預(yù)知，故障精準(zhǔn)判定，減少維修時(shí)間，降低人員勞動(dòng)強(qiáng)度。在安全生產(chǎn)方面，希望通過(guò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備可控，提高設(shè)備可用性、可靠性和可維修性，避免非計(jì)劃停機(jī)或停工事件發(fā)生造成經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)境等各方面帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。

2）整體方案

容知日新協(xié)助檸條塔礦業(yè)有限公司搭建了公司級(jí)平臺(tái)，集設(shè)備狀態(tài)集中管控、專(zhuān)家+AI智能診斷為一體，并與容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)打通，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)故障、廷長(zhǎng)設(shè)備壽命、降低非計(jì)劃停機(jī)、達(dá)到減員增效等目標(biāo)。

其中，對(duì)皮帶機(jī)、水泵房、空壓機(jī)、主通風(fēng)機(jī)多種關(guān)鍵設(shè)備部署近700測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)獲取設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，提前發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備異常，精確定位故障部位與劣化程度；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)綜采面的運(yùn)輸機(jī)、破碎機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)、順槽膠帶機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保障綜采面設(shè)備安全連續(xù)生產(chǎn)，助力智能礦山建設(shè)。

3）完成情況

項(xiàng)目建成后，容知日新為機(jī)電設(shè)備提供24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)和看護(hù)服務(wù)，自2021年5月納入監(jiān)控，共監(jiān)測(cè)157臺(tái)設(shè)備，涵蓋皮帶機(jī)、通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、主排水泵等多種設(shè)備。截至2022年3月份已出具15期體檢報(bào)告，已積累案例12起，包括齒輪箱軸承、聯(lián)軸器不對(duì)中、潤(rùn)和不良等不同類(lèi)型案例，估計(jì)避免非計(jì)劃停機(jī)30小時(shí)左右，多次成功指導(dǎo)客戶(hù)進(jìn)行檢修與維護(hù)，取得較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

圖4 監(jiān)測(cè)故障分析及典型故障案例

4. 安全及可靠性

可靠性設(shè)計(jì)包括容錯(cuò)技術(shù)、避錯(cuò)技術(shù)，系統(tǒng)配置方法可采用（雙份、雙重、熱備份、容錯(cuò)、集群）。目前，靈芝平臺(tái)可在其多個(gè)組件故障存在的情況下不失效，仍然能夠正常工作，主要通過(guò)冗余組件設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)可靠性可達(dá)99.99%！

容知日新具備完備的預(yù)警算法策略，充分融合了行業(yè)機(jī)理、專(zhuān)家知識(shí)與智能AI技術(shù)，并且經(jīng)過(guò)了海量真實(shí)監(jiān)控設(shè)備數(shù)據(jù)的打磨與驗(yàn)證，預(yù)警算法效果能夠完美達(dá)到用戶(hù)要求。目前，借助智能算法，輔以診斷分析師，靈芝平臺(tái)對(duì)故障預(yù)警&診斷的準(zhǔn)確率可達(dá)95%！

5. 其他亮點(diǎn)

（1）支持快速開(kāi)發(fā)和自主編輯

由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)業(yè)務(wù)定制需求較大，流程內(nèi)容與產(chǎn)品方案出入較大，為使產(chǎn)品真正落地，故通過(guò)提供“所見(jiàn)即所得”的界面和適用于所有人員的無(wú)代碼應(yīng)用開(kāi)發(fā)環(huán)境，通過(guò)簡(jiǎn)單賦能即可讓客戶(hù)進(jìn)行自主快速開(kāi)發(fā)，即滿(mǎn)足客戶(hù)需求，也讓客戶(hù)自身能力真正成長(zhǎng)。

平臺(tái)可提供包括“設(shè)備可視化建模”、“算法編輯器”、“報(bào)表編輯器”及各類(lèi)運(yùn)維自主編輯功能，讓用戶(hù)實(shí)現(xiàn)不懂代碼也能“玩轉(zhuǎn)”AI，實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)真正的自主可控。

（2）多樣接口與兼容能力

支持振動(dòng)、溫度、電流、電壓、油液、扭矩等多源數(shù)據(jù)全面接入，打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)的業(yè)務(wù)變革。靈芝平臺(tái)采用微服務(wù)架構(gòu)，前后端分離，OPC、API、Kafka等豐富的接口可讓靈芝平臺(tái)靈活的向上兼容或向下兼容，并支持個(gè)性化二次開(kāi)發(fā)，幫助企業(yè)有效打破信息孤島，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)貫通，并且，各類(lèi)接口工具我們也直接集成到平臺(tái)功能當(dāng)中，靈活配置，高效使用。

三、下一步實(shí)施計(jì)劃

平臺(tái)建設(shè)方案實(shí)施周期為2021年11月至2023年11月，進(jìn)度計(jì)劃如下：

1. 計(jì)劃1

第一階段（2021年11月-2022年8月）：為設(shè)備監(jiān)測(cè)指標(biāo)體系增設(shè)1000個(gè)類(lèi)型指標(biāo)，為設(shè)備故障診斷新開(kāi)發(fā)500個(gè)實(shí)際場(chǎng)景應(yīng)用算法模型，申請(qǐng)6項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、3項(xiàng)軟件著作權(quán)，進(jìn)行設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)和智能診斷機(jī)理和系統(tǒng)建模研究，制定儀器應(yīng)用技術(shù)規(guī)范，建立標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化的操作技術(shù)規(guī)程，為設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)和智能診斷產(chǎn)品的大規(guī)模業(yè)務(wù)應(yīng)用提供保障。

2. 計(jì)劃2

第二階段（2022年9月-2023年2月）：新增50個(gè)行業(yè)邊緣智能系統(tǒng)與10個(gè)設(shè)備邊緣智能系統(tǒng)，申請(qǐng)4項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利、5項(xiàng)軟件著作權(quán)，豐富設(shè)備狀態(tài)智能監(jiān)測(cè)模型，為風(fēng)電、石化、冶金、水泥、煤礦等行業(yè)企業(yè)打造產(chǎn)業(yè)專(zhuān)屬智能運(yùn)維平臺(tái)，與行業(yè)內(nèi)龍頭企業(yè)開(kāi)展應(yīng)用示范，提升產(chǎn)品的認(rèn)知度，建立產(chǎn)業(yè)間的廣泛協(xié)作，推動(dòng)區(qū)域建立相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，提升技術(shù)水平和協(xié)同攻關(guān)能力，共同發(fā)展。

3. 計(jì)劃3

第三階段（2023年3月-2023年11月）：繼續(xù)開(kāi)拓5個(gè)新興行業(yè)，探索容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)在新興行業(yè)中的新型合作模式，針對(duì)不同行業(yè)、不同監(jiān)測(cè)設(shè)備的差異性需求，在共性關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)產(chǎn)品個(gè)性化需求的開(kāi)發(fā)，提高產(chǎn)品市場(chǎng)占有率，開(kāi)拓新興市場(chǎng)和應(yīng)用領(lǐng)域；參與多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)制定，帶動(dòng)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)和智能診斷技術(shù)與裝備產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提高我國(guó)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)和智能診斷領(lǐng)域產(chǎn)品的自主創(chuàng)新能力，激發(fā)行業(yè)活力。

四、項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)和實(shí)施效果

1. 項(xiàng)目先進(jìn)性及創(chuàng)新點(diǎn)

（1）基于工業(yè)大數(shù)據(jù)和人工智能的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)

工業(yè)場(chǎng)景復(fù)雜多樣化，真實(shí)案例樣本的質(zhì)量和數(shù)量對(duì)設(shè)備預(yù)測(cè)性維護(hù)算法至關(guān)重要，一方面容知日新已積累大量的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并通過(guò)專(zhuān)業(yè)人員實(shí)現(xiàn)所有標(biāo)簽數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化，在此基礎(chǔ)上利用數(shù)據(jù)增廣技術(shù)，對(duì)各類(lèi)故障的訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行有效擴(kuò)大，構(gòu)建了模型訓(xùn)練的核心基礎(chǔ)能力。

（2）基于邊緣智能算法的設(shè)備看護(hù)體系

基于邊緣計(jì)算的智能看護(hù)具有分布式和超低時(shí)延的特點(diǎn)，設(shè)備數(shù)據(jù)產(chǎn)生、過(guò)濾和分析都發(fā)生本地，海量數(shù)據(jù)無(wú)需上傳至云端，大大緩解工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力。邊緣采集端作為數(shù)據(jù)的第一入口，可承擔(dān)多元化、異構(gòu)數(shù)據(jù)的接入，植入的智能算法保證了設(shè)備異常預(yù)警和響應(yīng)極低的時(shí)延，滿(mǎn)足工業(yè)客戶(hù)對(duì)于時(shí)效性的高要求。同時(shí)邊緣計(jì)算性具有可定義和可調(diào)度性，邊緣采集端業(yè)務(wù)邏輯并非一成不變，用戶(hù)可以自定義修改和定制，同時(shí)云端可動(dòng)態(tài)調(diào)度制定的邊緣節(jié)點(diǎn)。

（3）基于多源數(shù)據(jù)的工業(yè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)

在設(shè)備物理模型基礎(chǔ)上，結(jié)合監(jiān)測(cè)方案抽象發(fā)展了可組態(tài)的測(cè)點(diǎn)模型，針對(duì)主流的各類(lèi)型設(shè)備，通過(guò)上位機(jī)的模型信息設(shè)置自動(dòng)關(guān)聯(lián)監(jiān)測(cè)方案，解決物理結(jié)構(gòu)和監(jiān)測(cè)模型高效適配問(wèn)題。同時(shí)規(guī)則引擎支持層級(jí)化的算子管理，以時(shí)序趨勢(shì)算子為例，包含經(jīng)典時(shí)序策略和深度學(xué)習(xí)算法的各類(lèi)算子，描述緩變類(lèi)、恒偏差、高頻和突變類(lèi)等時(shí)序故障特征，規(guī)則越向上越業(yè)務(wù)具象，泛化性越弱；規(guī)則越向下越業(yè)務(wù)抽象，泛化性越強(qiáng)。實(shí)際應(yīng)用里支持動(dòng)態(tài)修改業(yè)務(wù)規(guī)則，快速響應(yīng)需求變更，經(jīng)驗(yàn)遷移，高效的支撐算法開(kāi)發(fā)和工程部署。

2. 實(shí)施效果

截至2022年12月31日，容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)接入工業(yè)設(shè)備108397臺(tái)，服務(wù)工業(yè)企業(yè)1300余家，看護(hù)設(shè)備資產(chǎn)價(jià)值超過(guò)2000億元，日均采集有效數(shù)據(jù)1.6TB，產(chǎn)生設(shè)備故障閉環(huán)案例12999個(gè)。

容知日新靈芝設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)能夠快速提升用戶(hù)企業(yè)的設(shè)備運(yùn)維水平，切實(shí)帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益與管理效益，價(jià)值體現(xiàn)有：

（1）使動(dòng)設(shè)備非計(jì)劃生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間下降20%-35%。

（2）減少運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，降低重大事故、突發(fā)性事故發(fā)生率。

（3）避免“欠維修”和“過(guò)維修”，防止不必要的拆卸，降低維護(hù)成本，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命10%-20%。

（4）對(duì)齒輪故障、軸承故障、軸系故障、大電機(jī)故障等等故障準(zhǔn)確定位位置，減少維修時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

（5）優(yōu)化備件庫(kù)存，對(duì)關(guān)鍵備件、長(zhǎng)周期采購(gòu)備件提前預(yù)知。

（6）降低設(shè)備運(yùn)維綜合成本20%-40%。

（7）降低人員工作量，提升效率，逐步實(shí)現(xiàn)少人無(wú)人化，人員減少30%-50%左右。

除了經(jīng)濟(jì)效益外，通過(guò)設(shè)備智能運(yùn)維平臺(tái)將各類(lèi)數(shù)據(jù)上云、業(yè)務(wù)上云，現(xiàn)場(chǎng)原有的各類(lèi)重復(fù)勞動(dòng)可以有效減輕，尤其是現(xiàn)場(chǎng)巡檢工作壓力得到有效緩解，以往高、遠(yuǎn)、危場(chǎng)景下的巡檢工作可以基本避免。例如，某石化企業(yè)2010-2015年發(fā)生多起設(shè)備故障引發(fā)的生產(chǎn)事故。自2018年起，該企業(yè)應(yīng)用靈芝平臺(tái)四年多時(shí)間，未曾發(fā)生過(guò)一起安全事故，為設(shè)備和人員安全構(gòu)建了一張無(wú)形的防護(hù)網(wǎng)。