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冲压设备智能监控与预维保系统规划方案

文/ 陈浩,袁国

本文主要分析冲压设备的智能监控及预维保系统(图1),通过监控设备关键部件的运行状态,基于数据采集系统、大数据的积累、云平台计算分析,实现对设备提前预警,减少设备异常停机,在线提供故障解决方案和技术指导,并鉴于维保行业现状及未来发展趋势,给终端用户提供多种应用模式分析。

图1 冲压生产线设备监控状态

智能监控与预维保规划方案

对于生产设备,要实时监控它们的运行状态及参数,减少异常停机的风险,才能保证其稳定运行,智能监控就显得尤为重要,也是实现车间智能制造必不可少的环节。只有维护好冲压生产线上的生产设备才能确保零件满足工艺要求,才能真正发挥设备最大的生产效率,为在生产中能提前预警设备故障,并最终实现自动生成设备预防性维护方案,整套系统需必备图2所示的功能。

图2 系统功能示意

⑴数据采集及传输。主要实现对设备关键参数的采集,采集生产线每台压力机上传感器监测的数据,来完成对压力机的监测,监控终端需具备远程通信功能,将压机运行状态中的关键参数上传到中央监控系统云平台。

⑵实时监测。通过制定统一的设备接口规划,自动获取冲压生产线上的数据,按设备维护等级、组织架构分类,实时对生产线的运行状态和参数进行监测,同时监控数控装置需保证可靠性及安全性,能保证其在各种工况下工作,以及在信息传送过程中不会发生泄露。

⑶数据管理与诊断。通过云平台计算分析,能将压机上电机电流、飞轮转速、压力、温度等参数进行实时监管(图3)。在监测的压机部件出现恶化趋势时,及时将故障信息,包括故障描述、位置及可能原因等信息推送给终端用户,并跟踪问题解决状态及时升级报警,以及推算预测出设备下一个循环周期内的停机时间、可能性故障、维修部位。

图3 压机采集参数类型示意

⑷决策。基于大数据积累,系统通过自主学习可以分析故障时各项参数的关联关系,依据系统生成各种统计报表、诊断结果、维保方案,并提前推送至设备管理人员,由其组织安排针对性的预防维护,减少了应急维护的停机时间,提升了设备整体的综合运行效率以及优化了人员的工时效率。设备监控及预维保系统可以对设备的异常情况做到早发现、早预警、早解决,大幅度降低设备维护及停产时间,同时在用户遇到相同设备问题时,系统还可以提供最及时的报警和最标准的解决方案。

设备维保业务应用模式分析

企业自持维修部能力方面不能满足生产线的维修任务,且经济效果方面负担重,企业自行维修不如委托专业维修单位进行维修合算,传统企业设备维修部大而全的组织方式,亟待改进。设备维保业务可由主机厂自建,也完全可开展社会化协作,降低企业的设备维修成本,提高经济效益。因此,有必要建立一种社会化、专业化的体制,设备维保向社会化、专业化、网络化发展,建立设备维保供应链,充分利用供应链的技术与装备能力。现提供几种应用模式分析:⑴供应商仅参与预维保业务。供应商不参与数据监控,主机厂开放设备的运行状态、故障信息、备件领用等数据,该数据供应商从主机厂的设备运维信息系统获取,上传到供应商数据库,对统计数据进行分析,例如设备电机及相关连接件,得出设备的预维保方案,供应商在此方式下仅提供预维保方案。⑵供应商参与数据采集及预维保业务。1)由供应商布局设备的数据采集模块,利用工业以太网传输到设备上位机,设备上位机可通过无线网络传送到主机厂的服务器,然后转到供应商的云平台。2)通过云平台计算分析模块,对设备运行状态等相关数据进行计算分析,设定周期报警提醒和实时异常报警。同时可将公开的统计数据提供给各大电器元件、气动元件、液压元件、输送部件的供应商,用于设备的改进升级。⑶在第二种业务下增加备件管理模块(图4)。该方式下设备维修备件由供应商依据主机厂提供的备件用量信息,建立备件库。在该种模式下,主机厂不用考虑备件仓库,完全由供应商来实施,供应商则可通过集中采购的方式降低备件的采购成本。对备件的消耗供应商可以从海量数据中,根据模型智能预测备件的寿命及消耗情况,降低备件损坏引起的停机及备件库存成本。

图4 备件中心示意

结束语

只有维护好生产线上的生产设备才能确保产品工艺要求,只有生产线上每个生产设备协调管理好,才能真正发挥最大的生产效率,这是企业的核心市场竞争力。未来可建立设备管理第三方平台,打造设备管理全产业链,不仅仅是设备监控、预维保、备件管理等功能,未来平台还可扩展到设备采购选型建议、设备技术文件共享、设备状态评估、维修人员技能水平等方面,最终实现设备管理工作的系统化、数据化、网络化,也实现了设备的全生命周期管理。

 

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