隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，制造企業(yè)對設(shè)備維修從傳統(tǒng)的被動維修轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃宇A(yù)防性維修。BI和AI在主動性維修中應(yīng)用廣泛，傳統(tǒng)的維修方法主要基于已有的維修制度、基于運營中發(fā)生的各種故障、基于操作和檢修人員的行業(yè)經(jīng)驗，在面對產(chǎn)品升級改造、設(shè)備從未發(fā)生的新故障，人工經(jīng)驗的欠缺等問題就會造成設(shè)備的過修或失修，其結(jié)果是維護費用的使用效率低，設(shè)備非預(yù)期的停機時間長，從而導(dǎo)致生產(chǎn)力損失與營運成本上升，也可能產(chǎn)生額外的維修與替換成本，使制造商必須準備許多零件，增加庫存成本，最嚴重的還會帶來重大安全問題。而BI+AI則可以幫助企業(yè)規(guī)避這些痛點。

 

在這種情況下，基于預(yù)測性維修的方式應(yīng)運而生，通過預(yù)測性維修可以監(jiān)控設(shè)備運行狀態(tài)、定位故障原因、進一步對故障預(yù)測，確保質(zhì)量，優(yōu)化每一步資源，最大限度的減少非計劃性維護停機時間，消除不必要的維修，節(jié)約成本、提高效率。

 

永洪科技產(chǎn)品Yonghong Z-Suite是融合BigData + BI + AI技術(shù)的一站式大數(shù)據(jù)分析平臺，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘和數(shù)據(jù)分析等過程洞察整個產(chǎn)品生命周期中各個時刻的狀態(tài)和性能，并利用人工智能和可視化技術(shù)提供設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控、故障根因分析、故障預(yù)測、決策分析全鏈條一站式應(yīng)用解決方案。可有效降低設(shè)備全生命周期維修成本，實現(xiàn)預(yù)測性維修。

 

接下來介紹一下某風電巨頭的一個真實案例，在某風電場中，風力發(fā)電機組出現(xiàn)了主軸承故障。主軸承是連接機組定軸和動軸的關(guān)鍵部件，主軸承發(fā)生故障輕則增加機組振動噪聲，重則導(dǎo)致動軸卡死無法旋轉(zhuǎn)。主軸承失效后只能更換無法修復(fù)，常見的故障分類包括磨損性故障、腐蝕性故障、斷裂性故障及老化性故障。在風場中常用的故障檢測方法多為定期維護，有時維護不及時就會造成比更換必要的零部件和人工成本更高的代價機組停機。因此建立提前預(yù)知主軸承故障模型，掌握主軸承運行狀態(tài)是非常有必要的。

 

 

 

首先需從風場的傳感器和SCADA系統(tǒng)中獲取實時數(shù)據(jù)和故障文件數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)記錄了風機的基本信息和風機故障的振動和溫度信息，然后采用機器學(xué)習(xí)的方法建立故障預(yù)測模型，具體的流程如下：

 

機器學(xué)習(xí)是一門人工智能的科學(xué),該領(lǐng)域的主要研究對象是人工智能，特別是如何在經(jīng)驗學(xué)習(xí)中改善具體算法的性能。機器學(xué)習(xí)已廣泛應(yīng)用于計算機視覺、自然語言處理、生物特征識別、搜索引擎、醫(yī)學(xué)診斷、檢測信用卡欺詐等領(lǐng)域。機器學(xué)習(xí)的分類有很多種，但在企業(yè)應(yīng)用場景下，多用監(jiān)督學(xué)習(xí)和無監(jiān)督學(xué)習(xí)。

 

 

機器學(xué)習(xí)在制造業(yè)最典型的應(yīng)用是設(shè)備故障預(yù)測，因此采用機器學(xué)習(xí)的方法來建立風機故障預(yù)測模型。首先進行數(shù)據(jù)預(yù)處理，將處理后的數(shù)據(jù)劃分為訓(xùn)練集和測試集，對數(shù)據(jù)進行故障標注和探索分析，分析故障數(shù)據(jù)和正常數(shù)據(jù)的區(qū)別，發(fā)現(xiàn)故障數(shù)據(jù)在頻域表現(xiàn)明顯，因此以風速、轉(zhuǎn)速、均值、方差、故障特征頻率等為特征建立故障預(yù)測分類模型，方法可選擇邏輯回歸、隨機森林、GBDT等，由于故障數(shù)據(jù)只記錄了是否故障，沒有記錄故障位置，因此在建立模型時采用監(jiān)督學(xué)習(xí)的二分類算法，模型建立完，可利用測試數(shù)據(jù)計算評價指標進行模型優(yōu)化，選擇效果最好的模型進行部署，最終上線的模型準確率可達90%以上，可有效的對故障風機進行預(yù)測，提前預(yù)知故障，減少計劃外中斷，增加設(shè)備綜合效率，減少維修成本，提高產(chǎn)能。

 

 

建模采用的是Yonghong Z-Suite的深度分析模塊，通過拖拽即可實現(xiàn)從數(shù)據(jù)處理、建模、模型優(yōu)化的全套流程。永洪科技Z-Suite產(chǎn)品作為新一代增強型數(shù)據(jù)分析平臺，已在除故障預(yù)測外，包括出行預(yù)測、銷售預(yù)測、庫存優(yōu)化、風險控制等多個行業(yè)和領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)落地。

 

除了在風電上的設(shè)備故障預(yù)測應(yīng)用，永洪在汽車行業(yè)也做了相關(guān)的故障分析應(yīng)用。通過產(chǎn)品可視化可實現(xiàn)汽車設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控和故障根因分析，如下是給某汽車公司做的IPTV目標達成分析，IPTV為每千輛車故障率，是汽車行業(yè)廣泛應(yīng)用的指標。首先選擇不同的車型進行分析，確定對象后，可對具體車型查看IPTV目標達成分析狀況和整車IPTV的狀況，還可以查看具體的故障模式和責任部門，通過數(shù)據(jù)聯(lián)動，查看故障發(fā)生問題時責任問題是分布在哪一個環(huán)節(jié)，從而在做對應(yīng)的優(yōu)化。

 

 

以上通過融合BI和AI的能力，有效解決了設(shè)備故障監(jiān)控、故障根因分析、故障預(yù)測問題，最終幫助用戶做出科學(xué)的決策。因此以融合BI和AI的新一代增強型數(shù)據(jù)分析將成為數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的一個新發(fā)展方向，能夠幫助用戶訪問有效數(shù)據(jù)、探索數(shù)據(jù)，并對一些理論想法進行測試與驗證，從而為分析帶來更多的自動化功能以及創(chuàng)新洞察力。

 

 

 

 

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