設(shè)備聯(lián)網(wǎng)智能運(yùn)維解決方案 M2I
一、企業(yè)簡(jiǎn)介
研華科技成立于1983年，以“智能地球的推手”作為企業(yè)品牌愿景，是物聯(lián)網(wǎng)智能系統(tǒng)及嵌入式平臺(tái)產(chǎn)業(yè)的全球領(lǐng)導(dǎo)廠商。研華業(yè)務(wù)分布全球27個(gè)國(guó)家，擁有近8000名員工，以強(qiáng)大的技術(shù)服務(wù)及營(yíng)銷網(wǎng)絡(luò)為客戶提供本土化響應(yīng)的便捷服務(wù)。
2014年至今研華推進(jìn)產(chǎn)業(yè)伙伴共創(chuàng)，提供以邊緣智能和WISE-PaaS工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)為核心的軟硬件整合解決方案，加速AIoT生態(tài)圈的布建與發(fā)展。
二、工業(yè)APP簡(jiǎn)介
（一）、問題定位
InsightAPM/M2I只在為多種領(lǐng)域工業(yè)設(shè)備提供方便、快捷的低代碼解決方案，助力工業(yè)客戶快速搭建物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)
（二）、創(chuàng)新點(diǎn)
快速便捷，配置簡(jiǎn)潔開發(fā)界面，并整合WISE-PaaS應(yīng)用服務(wù)框架，部署后即能自動(dòng)完成基礎(chǔ)設(shè)置。
隨選隨用，提供具高靈活度的多種應(yīng)用服務(wù)與框架加速開發(fā)，以利后續(xù)客制化解決方案。
彈性擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)邊緣硬件到WISE-PaaS云平臺(tái)的端云無(wú)縫整合，打造完整數(shù)據(jù)連接與應(yīng)用，亦支援與第三方軟體整合。
應(yīng)用模版，整合可視化、報(bào)表以及預(yù)警分析等功能，提供多場(chǎng)域的管理模板，可供客戶接入設(shè)備直接使用。
開發(fā)支持，提供客戶定制支持服務(wù)，為客戶定制專屬模版、工單流程、報(bào)表模型等。
（三）、功能介紹
M2I解決方案，整合了邊緣接入方案、設(shè)備資產(chǎn)模型、可視化模型、派工巡檢、資產(chǎn)報(bào)表等多種服務(wù)。將相關(guān)依賴性進(jìn)行了處理，可以方便使用者快速便捷的搭建出自己的設(shè)備管理方案。M2I提供完整的針對(duì)設(shè)備管理的全生命周期解決方案。
1.綜合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控：對(duì)接入設(shè)備進(jìn)行總體全局管理，可以直觀看到設(shè)備最新數(shù)據(jù)，異常設(shè)備信息。
2.設(shè)備分析報(bào)表：通過直觀的郵件發(fā)送報(bào)表、Line提醒新報(bào)表。定期推送設(shè)備的基本數(shù)據(jù)信息，資產(chǎn)狀態(tài)信息，設(shè)備使用效益信息、零備件預(yù)測(cè)信息等，以供管理者直觀了解設(shè)備情況。
3.異常報(bào)警關(guān)聯(lián)：結(jié)合APM的報(bào)警功能，可以提供各種靈活報(bào)警。直接的數(shù)據(jù)閾值報(bào)警，設(shè)備數(shù)值比對(duì)報(bào)警，設(shè)備異常持續(xù)報(bào)警等信息，可以通過監(jiān)控畫面提示，微信推送、郵件推送、line推送等多種方式通知管理者。并可自動(dòng)觸發(fā)派工巡檢流程，自動(dòng)提報(bào)工單，推送給維修人員。
4.備件系統(tǒng)：針對(duì)設(shè)備零部件，進(jìn)行備件編輯管理，提供備件入庫(kù)管理、備件更換管理、備件報(bào)廢管理。完整監(jiān)控設(shè)備整個(gè)生命周期中的配件信息。
5.故障派工：當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，提供完整的追蹤機(jī)制。可以自定義各種派工流程，通過故障報(bào)警或人工觸發(fā)派工巡檢，并提供手機(jī)APP可以在手機(jī)上進(jìn)行執(zhí)行追蹤。通過工單專用追蹤儀表盤，讓管理者時(shí)刻了解設(shè)備維修狀態(tài)。
6.自動(dòng)巡檢：可以為設(shè)備設(shè)定定期保養(yǎng)、巡檢周期，當(dāng)下次保養(yǎng)巡檢時(shí)間即將到來時(shí)主動(dòng)提醒。再通過手機(jī)APP或Web界面，對(duì)巡檢保養(yǎng)過程進(jìn)行全面追蹤和統(tǒng)計(jì)分析。
7.現(xiàn)場(chǎng)影像分析：可以整合設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)視頻，除提供實(shí)時(shí)視頻接入、歷史視頻查詢外，還可以整合區(qū)域入侵檢測(cè)，人頭識(shí)別，人臉識(shí)別等現(xiàn)場(chǎng)影響分析數(shù)據(jù)，同設(shè)備數(shù)據(jù)一起進(jìn)行監(jiān)控和管理。
（四）、功能和技術(shù)指標(biāo)優(yōu)勢(shì)
指標(biāo)1：部署方式，相關(guān)描述：
支持公有云、私有云靈活部署。
指標(biāo)2：邊緣方案，相關(guān)描述：
支持多種邊緣接入方案。
三、技術(shù)方案說明
（一）、工業(yè)APP架構(gòu)
InsightAPM /M2I基于研華邊緣端硬件和采集程序，連接設(shè)備與采集各種工業(yè)協(xié)議數(shù)據(jù)。整合WISE-PaaS云平臺(tái)，極其豐富的各種維服務(wù)，提供端云數(shù)據(jù)管理、運(yùn)維保養(yǎng)、可視化儀表盤、設(shè)備報(bào)警、報(bào)表生成等功能。同時(shí)借助WISE-PaaS AIFS強(qiáng)大的AI開發(fā)能力，可搭配各種AI模型為設(shè)備提供預(yù)兆診斷與品質(zhì)分析。
（二）、工業(yè)APP關(guān)鍵技術(shù)
InsightAPM.M2I主要基于研華數(shù)字孿生平臺(tái)InsightAPM。
1.WISE-PaaS/InsightAPM數(shù)字孿生平臺(tái)定位
（1）分析并檢測(cè)資產(chǎn)非最佳績(jī)效狀態(tài)
（2）提供預(yù)測(cè)資產(chǎn)非最佳績(jī)效狀態(tài)AI訓(xùn)練與學(xué)習(xí)的開發(fā)框架
2.WISE-PaaS/InsightAPM應(yīng)用架構(gòu)
3.WISE-PaaS/InsightAPM提供可集成/可組態(tài)的完整資產(chǎn)管理
（1）資產(chǎn)靜態(tài)數(shù)據(jù)管理：臺(tái)賬管理。
（2）資產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理：狀態(tài)監(jiān)控、故障狀態(tài)監(jiān)視/報(bào)警通知等。
（3）資產(chǎn)績(jī)效分析管理：OEE、利用率、COP、PUE、Hi/Low、能耗分析管理、自定義公式分析等。
（4）資產(chǎn)IT流程管理：派工服務(wù)、自動(dòng)巡檢/手動(dòng)巡檢服務(wù)、保養(yǎng)管理、維修管理、報(bào)表服務(wù)、通知服務(wù)等。
（5）資產(chǎn)遠(yuǎn)程運(yùn)維管理：VPN Connected、VPN、OTA、VideoService。
（6）資產(chǎn)AI模型預(yù)測(cè)與診斷平臺(tái)框架：已經(jīng)整合AIFS服務(wù)。
（7）資產(chǎn)狀態(tài)可視化2D/3D：已經(jīng)整合Dashboard和SaaS Composer工具。
（8）提供超過200+ Restful API/Kafka，靈活便于集成開發(fā)。
四、應(yīng)用情況描述
（一）、應(yīng)用場(chǎng)景描述
InsightAPM/M2I分有多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)Suite套餐：
1.智慧路燈解決方案：針對(duì)智慧路燈聯(lián)網(wǎng)、遠(yuǎn)程控制、能源管理。
2.空壓機(jī)解決方案：針對(duì)空壓機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控、負(fù)載率分析、備件報(bào)表。
3.機(jī)器人解決方案：提供遠(yuǎn)程機(jī)器人監(jiān)控、機(jī)器人開工率監(jiān)控、機(jī)器人重要參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控、機(jī)器人定位監(jiān)控。
4.通用型解決方案：提供各種工業(yè)設(shè)備快速建制物聯(lián)網(wǎng)方案、快速搭建物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)提供一組整合服務(wù)及各種工業(yè)模版。
（二）、商業(yè)化情況
案例：空壓機(jī)云端智慧升級(jí)，東正打造創(chuàng)新服務(wù)模式
1.客戶簡(jiǎn)介
東正鐵工廠是臺(tái)灣首屈一指的空壓機(jī)制造商，自行研發(fā)設(shè)計(jì)并生產(chǎn)空壓機(jī)，成立已超過六十年，并以SWAN天鵝牌將產(chǎn)品營(yíng)銷世界各地。意識(shí)到新的業(yè)界潮流，選擇與研華合作尋求解決方案：針對(duì)該公司所生產(chǎn)的空壓機(jī)，以往復(fù)式空壓機(jī)及螺旋式空壓機(jī)為常見的機(jī)型，進(jìn)行空壓設(shè)備信息收集，透過物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)將信息送至邊緣服務(wù)器和云端進(jìn)行運(yùn)算和分析，因而可得知空壓機(jī)運(yùn)作狀況和零件健康情況，可透過“云服務(wù)”事先通知空壓機(jī)經(jīng)銷商及用戶，即時(shí)維護(hù)或保修設(shè)備，避免因故障停機(jī)所造成的生產(chǎn)停滯。主要監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括空壓機(jī)的溫度、壓力、空氣、油、油氣分離濾清器及傳動(dòng)皮帶，軸承等空壓機(jī)關(guān)鍵零組件的健康狀況，在故障發(fā)生之前就可以主動(dòng)通知保修人員進(jìn)行耗材更換。
2.客戶痛點(diǎn)/需求
空氣壓縮機(jī)是一種借由壓縮空氣，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能的裝置，在工業(yè)上使用十分廣泛，例如用來升降搬運(yùn)、輪帶充氣、清潔除塵、噴漆涂裝、真空包裝、切割…一旦無(wú)預(yù)警故障或耗材保修通知時(shí)未即時(shí)更換，往往造成產(chǎn)線停工的損失。
東正期望透過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從以下三個(gè)方面來突破傳統(tǒng)空壓機(jī)使用模式的管理瓶頸：
首先，要能隨時(shí)查看空壓機(jī)器運(yùn)作現(xiàn)況，包括溫度，壓力、稼動(dòng)率，以及能耗等，精確掌握機(jī)器狀態(tài)。
其次，空壓機(jī)的易損零件包括皮帶、軸承、換油、濾芯等，都需要定期更換，但用戶往往疏于處理，通常都是壞了才提出維修需求，嚴(yán)重影響工廠的氣源供應(yīng)。透過數(shù)字化管理，能在零件使用壽命到期前提早告知，事先準(zhǔn)備，進(jìn)行預(yù)防性保養(yǎng)，有助于提升工廠產(chǎn)能，延長(zhǎng)空壓機(jī)臺(tái)壽命。
最后，若是機(jī)臺(tái)發(fā)生故障，能立即以email或Line通訊軟件等主動(dòng)通知，亦可使用手機(jī)等行動(dòng)裝置，隨時(shí)查閱，并作實(shí)時(shí)快速因應(yīng)。
3.解決方案
借重研華在推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)及WISE-PaaS云端軟硬件解決方案的深厚經(jīng)驗(yàn)，以及雙方合作帶來的雙贏綜效，東正選擇研華于2017年開始陸續(xù)導(dǎo)入該方案。
導(dǎo)入研華ADAM-6050、EIS-D210邊緣智能服務(wù)器，獲取設(shè)備運(yùn)作信息。具體來講：針對(duì)沒有控制器的往復(fù)式空壓機(jī)，采用外掛ADAM-6050以太網(wǎng)絡(luò) I/O 模塊擷取數(shù)據(jù)，而屬于東正高階機(jī)種的螺旋式空壓機(jī)因已備有數(shù)字控制器，僅需連接一條訊號(hào)線，透過RS485擷取機(jī)臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)信息。導(dǎo)入研華EIS-D210邊緣智能服務(wù)器, 放進(jìn)客戶生產(chǎn)的螺旋式空壓機(jī)機(jī)臺(tái)內(nèi)部或外部配置，并透過WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與空壓機(jī)控制單元建立連接、取得設(shè)備運(yùn)作信息，幫助客戶快速布建物聯(lián)網(wǎng)并完成前后臺(tái)數(shù)據(jù)串連。
運(yùn)用WISE-PaaS/Dashboard云端儀表板工具，實(shí)現(xiàn)空壓機(jī)數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)及管理。客戶便可以輕松從遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查閱每臺(tái)空壓機(jī)的溫度、壓力、耗電、稼動(dòng)率、預(yù)防保養(yǎng)等實(shí)時(shí)狀態(tài)，以及歷史數(shù)據(jù)儲(chǔ)存細(xì)節(jié)。
導(dǎo)入工業(yè)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)低代碼解決方案InsightAPM/M2I工業(yè)App，基于此方案快速實(shí)現(xiàn)不同種類的設(shè)備管理、可視化模型生成、設(shè)備報(bào)表生成、設(shè)備報(bào)警推送等功能，此外InsightAPM/M2I也支持手機(jī)移動(dòng)端APP，用戶可以隨時(shí)隨地進(jìn)行設(shè)備監(jiān)控、接受報(bào)警信息和查看分析報(bào)告。
4.應(yīng)用效果
一方面，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備備件情況清晰明了、設(shè)備的總體運(yùn)行狀態(tài)統(tǒng)一監(jiān)控，對(duì)于改善空壓機(jī)的運(yùn)作效率，以及在異常發(fā)生時(shí)，可追溯原因，快速找出問題，帶來了極大的效益。特別是，空壓機(jī)是高能耗產(chǎn)品，透過掌握耗電信息，優(yōu)化能效配置，節(jié)能效率達(dá)到30%以上。
另一方面，由于系統(tǒng)可主動(dòng)通知須更換零件，將有助于代理商更有信心與客戶簽訂維修合約，而且可以有計(jì)劃地區(qū)域性一次服務(wù)多家客戶，不僅提升了營(yíng)運(yùn)效率，也能強(qiáng)化客戶滿意度。
目前，東正已在其臺(tái)灣總廠的空壓機(jī)房實(shí)施了該方案，也將進(jìn)一步將該方案快速?gòu)?fù)制到其在泰國(guó)、越南的工廠，實(shí)現(xiàn)跨廠跨區(qū)的設(shè)備管理與監(jiān)測(cè)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)降本增效，提升競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，開創(chuàng)出更多的商機(jī)
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