您需要了解的有关预测性维护的所有信息

什么是预测性维护?

预测性维护可望透过显著提升营运效率并减少计划外停机时间,彻底革新内部物流。这种先进的方法利用物联网 (IoT)、大数据分析和机器学习等先进技术,在设备故障发生前进行预测。因此,企业可以无缝简化其内部物流流程。

历史回顾

随着物联网的兴起和计算能力的提升,预测性维护在21世纪初开始受到广泛关注。这些进步使得实时收集和分析海量数据成为可能,从而实现更准确的预测。到2020年,约有20%的大型企业已采用预测性维护技术,许多企业报告称维护成本和停机时间显著减少。例如,德勤的一篇论文强调,在制造业中实施预测性维护可将停机时间减少5%-15%,并释放产能。

通过智能维护避免停机

机器信息从何而来?如何确定最佳维护时间?这需要哪些技术要求?阅读我们的博客文章,了解更多关于预测性维护的信息。

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预测性维护的关键组成部分

预测性维护建立在几个基本组件之上,每个组件在整个系统中都发挥着至关重要的作用。这些组件包括传感器和物联网设备、数据收集和存储、高级分析和机器学习、用户界面和仪表板、与维护管理系统(例如胜斐迩的 WAMAS 维护中心)的集成,以及数据安全和隐私。

传感器和物联网设备

传感器是预测性维护的支柱。它们收集各种参数的实时数据,例如温度、振动、压力、湿度、运行时间和距离。物联网设备有助于将这些数据传输到中央分析系统。

传感器类型:

  • 振动传感器:用于监测电机、泵和其他旋转设备的振动。振动模式的变化通常表明存在机械问题,例如未对准或不平衡。

  • 热传感器:测量机械的温度变化。过热通常表明轴承故障或润滑问题。

  • 声学传感器:捕捉机械产生的声波。声学模式的变化可以指示裂纹或泄漏等故障。

  • 光学传感器:监测光模式,用于检测表面缺陷、对准问题和其他视觉异常。

 

数据收集和存储

传感器收集的海量数据需要以结构化格式存储。云存储解决方案通常用于此目的,提供可扩展性和易于访问的特性。

SSI SCHAEFER 使用边缘设备访问控制级别的实时数据,然后将其传输到计算机化维护管理系统 WAMAS 维护中心

数据丰富:

  • 预处理:通过过滤、规范化和转换等预处理步骤,丰富从传感器收集的原始数据。这使得数据更适合用于分析和机器学习模型。

  • 实时处理:具备实时数据处理能力的系统能够提供即时洞察,从而实现及时干预。

 

高级分析和机器学习

使用先进的算法和机器学习模型对收集到的数据进行分析。这些技术可以识别出可能预示设备故障的模式和相关性。

胜斐迩不仅使用通过  WAMAS 维护中心获取的单个维护历史记录,还使用全局机器数据。在此基础上,例如可以检测到异常行为。

算法的作用:

  • 线性回归:用于根据历史数据预测数值。

  • 决策树:用于分类任务和识别故障模式。

  • 神经网络:适用于深度学习任务,尤其适用于识别复杂模式和异常。

  • 异常检测:专门设计用于识别偏离正常运行参数的异常,并发出潜在问题的信号的算法。

机器学习模型:

  • 监督学习:使用带标签的历史数据训练模型,以预测未来结果。

  • 强化学习:模型通过反复试验,从过去的决策中学习,从而改进预测。

  • 无监督学习:识别未标记数据中的隐藏模式,有助于异常检测和聚类。

用户界面和仪表板

数据分析得出的洞察会呈现在用户友好的仪表板上。这些界面使维护团队能够监控设备健康状况并实时接收潜在问题的警报。

  • 可视化工具:仪表板利用各种可视化工具(例如图表、热图和趋势线)直观地呈现数据。

  • 实时警报:即时通知可快速响应潜在问题,最大限度地减少停机时间。

 

与计算机化维护管理系统 (CMMS) 集成

预测性维护系统通常与现有的维护管理系统 (CMMS) 集成,以根据要求调整工作计划和间隔,并减少高频维护任务期间不必要的任务。

  • 自动化工单:预测性维护系统可以根据预测洞察和异常情况自动生成工单,确保及时干预。

  • 历史数据访问:与 CMMS 集成,可轻松访问历史维护数据,从而提高预测模型的准确性。

数据安全和隐私

确保收集和分析数据的安全性和隐私至关重要。区块链等技术可用于创建维护活动的安全日志,而加密方法则可以保护数据完整性。

  • 区块链:提供所有维护活动的防篡改记录。

  • 加密:确保数据在传输和存储过程中受到保护,防止未经授权的访问。

在人工智能、机器学习和物联网不断进步的推动下,内部物流预测性维护的未来前景十分光明。

未来发展与连通性

未来几年,预测性维护系统有望提供更精准、更可操作的预测。先进的算法将能够分析更复杂的数据集,从而更深入地洞察设备的健康和运行状况。

此外,预测性维护与其他内部物流技术的集成将更加无缝衔接。例如,配备预测性维护功能的自主移动机器人 (AMR) 可以自主识别和报告问题,进一步减少人工干预的需求。此外,基于云的预测性维护平台将促进不同系统和地点之间的实时数据共享。这种互联互通的环境将使维护工作更加协作、更加精简,最终提升整体运营效率。

预测性维护的主要优势

  1. 减少停机时间:预测并解决导致机器故障的问题,可以显著减少计划外停机时间,确保运营平稳运行。

  2. 节省成本:通过预防重大故障,预测性维护可以降低维修成本并延长设备使用寿命。

  3. 增强安全性:及早发现潜在故障,降低灾难性设备故障的风险,从而提高工作场所的安全性。

  4. 资源优化:将维护工作集中在最需要的地方,提高资源配置的整体效率。

 

重要指标

  • 平均故障间隔时间 (MTBF):该指标衡量设备故障间隔的平均时间,有助于了解机械的可靠性。

  • 平均修复时间 (MTTR):该指标表示修复设备所需的平均时间,有助于衡量维护效率。

  • 故障率:衡量设备发生故障的频率,是评估预测性维护有效性的关键指标。

  • 整体设备效率 (OEE):结合可用性、性能和质量指标来评估设备的整体生产力。

 

优点和缺点

优点:

  • 可扩展性:预测性维护系统可以轻松扩展,以满足不断增长的业务需求。

  • 实时监控:持续洞察设备健康状况。

  • 数据驱动决策:通过可操作的数据驱动洞察,增强决策流程。

缺点:

  • 初始成本:实施预测性维护系统可能涉及初始成本。

  • 复杂性:将预测性维护集成到现有系统中可能非常复杂,并且可能需要专业知识。

  • 数据安全:对数字系统的依赖会带来漏洞,因此强大的网络安全措施至关重要。

预测性维护是一项变革性技术,可以显著提高内部物流运营的效率、安全性和成本效益。

结论

通过利用高级分析和实时数据,这种方法可以实现主动维护,减少停机时间并延长设备使用寿命。仔细的分析将有助于企业充分发挥预测性维护的潜力。如此一来,内部物流企业可以展望未来,不仅能够管理设备故障,还能预测并有效预防,从而确保更顺畅、更高效的运营。

总而言之,预测性维护代表了内部物流领域的一项重要进步。通过整合物联网、机器学习和高级数据分析等技术,企业可以实现前所未有的运营效率和可靠性。凭借正确的实施策略和持续改进的重点,预测性维护可以成为任何成功的内部物流运营的基石。

科学资源

如需进一步阅读和深入研究预测性维护,请考虑以下科学资源:

EEE Xplore Digital Library: - [Predictive maintenance research papers]

Journal of Manufacturing Science and Engineering: - [Latest research on predictive maintenance]

Elsevier's Reliability Engineering & System Safety: - [Scientific articles on predictive maintenance]

SpringerLink: - [Research articles on predictive maintenance in logistics]

ScienceDirect: - [Comprehensive research on predictive maintenance]

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