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( 2) 具体解决方案介绍
中车株所轨道交通大数据平台解决方案主要包括了数据源层、数据采集和存储层、数据 挖掘层和数据应用层,在数据源层中,包含传感器数据、存储在数据库中的设备历史数据和 事件历史数据等结构化数据,也包含事件日志数据、传感器日志数据和视频数据等非结构化 数据;在数据采集和存储层中,将完成数据的采集、治理和存储;在数据挖掘层中,针对故障诊断和故障预测分别有不同的建模平台;在数据应用层中,列车的运营状态数据将以可视 化的方式进行展示,并将故障诊断和预测结果直接呈现出来,便于甄别和维修,方案整体架 构见下图:
大数据故障诊断主要基于人工智能技术、专家系统理论,在已有故障案例标注的波形和 故障码基础上,进行故障提取、模型训练和模型评估,最终形成能够进行并行计算的数据模 型,具体建模过程参见下图:
在实际环境中部署完成,多维传感器数据送达后,通过数据模型能够自动地进行快速故 障诊断、甄别故障类型。
大数据故障诊断具备了及时、灵敏、误报和漏报率低、故障分离能力强、故障识别度高、鲁棒性强、自适应能力强等特点。 大数据故障预测主要基于数据驱动的故障预测技术,在获取大量各类传感器数据基础上, 采用神经网络数据建模流程,通过深度学习的方法完成数据模型构建,整个过程参见下图: 在应用到实际环境中后,传感器数据通过故障预测模型能够给出各种故障状态发生的概 率,从而确定故障类型,维修人员可以根据故障类型采取相应措施,保证列车的安全平稳运 行,避免因为故障导致的损失,提升整体效益。
( 3)方案实施后的价值或成果
通过建设中车株所轨道交通大数据平台,为中车株洲所创造了如下价值:
1)从列车运行海量状态数据中实时发现和排除故障隐患,避免引发安全生产事故,最大 限度地减少停车或安全生产事故。下图为示意图:
2)通过故障建模实现故障预测、变坏后修理转变为按状态维护,实现预测性维护,大大 降低维修保养费用,提升企业运营效率。 3)易于扩展、成本可控、降低固定资产投入。
7.2.13 艾克威尔电机设备智能软起解决方案
应用领域: 电力装备
应用场景: 智能控制、机电一体化行业, 物联网、大数据+软启
案例提供者: 联通系统集成公司江苏省分公司 www.si.cnc.cn
( 1) 客户需求和方案简介
艾克威尔科技( Anchorwill)是专业生产电机软启动控制系统的厂家,公司以其先进的 技术、可靠的质量、多年的专业制造经验和优质的售后服务在行业上享有盛誉。 软启动技术是强弱电混合, 机电一体化的综合技术, 既要处理巨大电能的转换, 又要处 理信息的手机变换和传输。 因此它的共性技术必定是分成功率和控制两大部分, 前者要解决 与高压大电流有关的技术问题和新型电力电子器件的应用技术问题,后者要解决(基于现代 控制理论的控制策略和基于智能控制策略问题)硬软件开发问题。 现有产品在软启动控制层面扔维持传统人工或机器介入模式,缺乏智能化监测分析和故障诊断告警机制,对于产品及流程的优化也缺乏整合性的数据支持。 方案简介:定位于机械设备的信息化,服务于后服务市场,聚焦软起、变频等艾克威尔 优势行业。以工业自动化和信息化深度融合技术为核心,通过对接传感器与软起控制系统, 采集软起工作数据,并通过物联网卡传输到后台,实现管理人员实时查看相关数据,进行分 析,实现互联网+软起,达到提高行业效率,促进传统产业升级的目的。项目通过端、网、云 构建互联网+软启平台,通过智能硬件、手机 APP 和云计算平台三大产品,以及移动办公、电子流程、大数据分析和人工智能 4 类技术,服务于软起后市场 5 个生命节点。
( 2) 具体解决方案介绍
以服务为主导,打造四大核心能力推动服务型制造转型。在 3-5 年实现互联网+软起 4.0 融合。
系统架构图
艾克威尔互联网+软起 1.0 阶段核心是故障实时报警,实现软起设备的故障及时告警,值 班技术专家远程协助、远程查障等辅助厂家提升效率,掌控软起控制系统实时状态。通过感 知层终端进行数据的初步收集, 对企业的生产数据进行实时收集。 艾克威尔互联网+软起 2.0 阶段的核心是流程互联网化,软起系统智能化,软起自检、自动化检验。 艾克威尔互联网+软起 3.0 阶段的核心是大数据驱动服务型制造,结合智能软起,实现大 数据分析。 通过对收集的数据清洗、建模、核算、 分析, 形成预警分析,问题分析等结果, 运用结果进行产品线优化。 大数据引导产品细化改进,技术突破。 艾克威尔互联网+软起 4.0 阶段的核心是全面的融合,实现软起从生产到销售到使用到售 后全方位的融合。即全面收集产品生命全周期数据,从产品生产、销售、物料、服务等各方 面收集数据,进行数据分析处理,通过数据流引导生产流,销售流。 项目通过互联网与软起后市场的融合,使软起制造业得到延伸,新的互联网+软起,提高 了生产效率,降低了生产成本,同时也转变了销售模式,从单一的卖产品转向卖服务,提供 更优质的后期服务。
( 3) 方案实施后的价值或成果
1) 对企业转型的作用 加快了企业向互联网+转型的进程,为公司注入了巨大的潜能,打破了原有的单一产品销 售模式,最直接的效果就是利润的增加。 2) 社会效益 项目提升了企业的形象,提高了产品的质量和价值,同时对于软起的数据采集和分析, 使得软起能够更加稳定的运行,为使用软起的设备安全运营提供了强有力的保障。 3) 经济效益 软起生产过程中劣品率有所下降,技术人员能够实时掌握生产状态,及时调整相关数据, 修正偏离值。物联网的应用使得生产效率提升了 30%,大幅降低了公司人力成本,使得总体 利润提高了近一半。互联网+的思想更加的深入制造业,艾克威尔也在积极推动软起巨头企业 的转型。
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为落实《“十四五”智能制造发展规划》,加强智能制造前瞻性和战略性问题研究,提升研究水平和支撑能力,决定成立国家制造强国建设战略咨询委员会智能制造专家委员会,主要职责和人员名单详见附件。《工业和信息化部办公厅关于成立智能制造专家咨询委员会的通知》(工信厅装函〔2017〕267号)同时废止
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