2021-09-07

设备联网智能运维解决方案 M2I

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一、企业简介

研华科技成立于1983年,以“智能地球的推手”作为企业品牌愿景,是物联网智能系统及嵌入式平台产业的全球领导厂商。研华业务分布全球27个国家,拥有近8000名员工,以强大的技术服务及营销网络为客户提供本土化响应的便捷服务。

2014年至今研华推进产业伙伴共创,提供以边缘智能和WISE-PaaS工业物联网云平台为核心的软硬件整合解决方案,加速AIoT生态圈的布建与发展。

二、工业APP简介

(一)、问题定位

InsightAPM/M2I只在为多种领域工业设备提供方便、快捷的低代码解决方案,助力工业客户快速搭建物联网云平台

(二)、创新点

快速便捷,配置简洁开发界面,并整合WISE-PaaS应用服务框架,部署后即能自动完成基础设置。

随选随用,提供具高灵活度的多种应用服务与框架加速开发,以利后续客制化解决方案。

弹性扩展,实现边缘硬件到WISE-PaaS云平台的端云无缝整合,打造完整数据连接与应用,亦支援与第三方软体整合。

应用模版,整合可视化、报表以及预警分析等功能,提供多场域的管理模板,可供客户接入设备直接使用。

开发支持,提供客户定制支持服务,为客户定制专属模版、工单流程、报表模型等。

(三)、功能介绍

M2I解决方案,整合了边缘接入方案、设备资产模型、可视化模型、派工巡检、资产报表等多种服务。将相关依赖性进行了处理,可以方便使用者快速便捷的搭建出自己的设备管理方案。M2I提供完整的针对设备管理的全生命周期解决方案。

1.综合现场监控:对接入设备进行总体全局管理,可以直观看到设备最新数据,异常设备信息。

2.设备分析报表:通过直观的邮件发送报表、Line提醒新报表。定期推送设备的基本数据信息,资产状态信息,设备使用效益信息、零备件预测信息等,以供管理者直观了解设备情况。

3.异常报警关联:结合APM的报警功能,可以提供各种灵活报警。直接的数据阈值报警,设备数值比对报警,设备异常持续报警等信息,可以通过监控画面提示,微信推送、邮件推送、line推送等多种方式通知管理者。并可自动触发派工巡检流程,自动提报工单,推送给维修人员。

4.备件系统:针对设备零部件,进行备件编辑管理,提供备件入库管理、备件更换管理、备件报废管理。完整监控设备整个生命周期中的配件信息。

5.故障派工:当设备发生故障时,提供完整的追踪机制。可以自定义各种派工流程,通过故障报警或人工触发派工巡检,并提供手机APP可以在手机上进行执行追踪。通过工单专用追踪仪表盘,让管理者时刻了解设备维修状态。

6.自动巡检:可以为设备设定定期保养、巡检周期,当下次保养巡检时间即将到来时主动提醒。再通过手机APP或Web界面,对巡检保养过程进行全面追踪和统计分析。

7.现场影像分析:可以整合设备现场视频,除提供实时视频接入、历史视频查询外,还可以整合区域入侵检测,人头识别,人脸识别等现场影响分析数据,同设备数据一起进行监控和管理。

(四)、功能和技术指标优势

指标1:部署方式,相关描述:

支持公有云、私有云灵活部署。

指标2:边缘方案,相关描述:

支持多种边缘接入方案。

三、技术方案说明

(一)、工业APP架构

InsightAPM /M2I基于研华边缘端硬件和采集程序,连接设备与采集各种工业协议数据。整合WISE-PaaS云平台,极其丰富的各种维服务,提供端云数据管理、运维保养、可视化仪表盘、设备报警、报表生成等功能。同时借助WISE-PaaS AIFS强大的AI开发能力,可搭配各种AI模型为设备提供预兆诊断与品质分析。

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(二)、工业APP关键技术

InsightAPM.M2I主要基于研华数字孪生平台InsightAPM。

1.WISE-PaaS/InsightAPM数字孪生平台定位

(1)分析并检测资产非最佳绩效状态

(2)提供预测资产非最佳绩效状态AI训练与学习的开发框架

2.WISE-PaaS/InsightAPM应用架构

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3.WISE-PaaS/InsightAPM提供可集成/可组态的完整资产管理

(1)资产静态数据管理:台账管理。

(2)资产动态数据管理:状态监控、故障状态监视/报警通知等。

(3)资产绩效分析管理:OEE、利用率、COP、PUE、Hi/Low、能耗分析管理、自定义公式分析等。

(4)资产IT流程管理:派工服务、自动巡检/手动巡检服务、保养管理、维修管理、报表服务、通知服务等。

(5)资产远程运维管理:VPN Connected、VPN、OTA、VideoService。

(6)资产AI模型预测与诊断平台框架:已经整合AIFS服务。

(7)资产状态可视化2D/3D:已经整合Dashboard和SaaS Composer工具。

(8)提供超过200+ Restful API/Kafka,灵活便于集成开发。

四、应用情况描述

(一)、应用场景描述

InsightAPM/M2I分有多个标准Suite套餐:

1.智慧路灯解决方案:针对智慧路灯联网、远程控制、能源管理。

2.空压机解决方案:针对空压机远程监控、负载率分析、备件报表。

3.机器人解决方案:提供远程机器人监控、机器人开工率监控、机器人重要参数远程监控、机器人定位监控。

4.通用型解决方案:提供各种工业设备快速建制物联网方案、快速搭建物联网云平台提供一组整合服务及各种工业模版。

(二)、商业化情况

案例:空压机云端智慧升级,东正打造创新服务模式

1.客户简介

东正铁工厂是台湾首屈一指的空压机制造商,自行研发设计并生产空压机,成立已超过六十年,并以SWAN天鹅牌将产品营销世界各地。意识到新的业界潮流,选择与研华合作寻求解决方案:针对该公司所生产的空压机,以往复式空压机及螺旋式空压机为常见的机型,进行空压设备信息收集,透过物联网平台将信息送至边缘服务器和云端进行运算和分析,因而可得知空压机运作状况和零件健康情况,可透过“云服务”事先通知空压机经销商及用户,即时维护或保修设备,避免因故障停机所造成的生产停滞。主要监控数据包括空压机的温度、压力、空气、油、油气分离滤清器及传动皮带,轴承等空压机关键零组件的健康状况,在故障发生之前就可以主动通知保修人员进行耗材更换。

2.客户痛点/需求

空气压缩机是一种借由压缩空气,将机械能转换为气体压力能的装置,在工业上使用十分广泛,例如用来升降搬运、轮带充气、清洁除尘、喷漆涂装、真空包装、切割…一旦无预警故障或耗材保修通知时未即时更换,往往造成产线停工的损失。

东正期望透过物联网技术,从以下三个方面来突破传统空压机使用模式的管理瓶颈:

首先,要能随时查看空压机器运作现况,包括温度,压力、稼动率,以及能耗等,精确掌握机器状态。

其次,空压机的易损零件包括皮带、轴承、换油、滤芯等,都需要定期更换,但用户往往疏于处理,通常都是坏了才提出维修需求,严重影响工厂的气源供应。透过数字化管理,能在零件使用寿命到期前提早告知,事先准备,进行预防性保养,有助于提升工厂产能,延长空压机台寿命。

最后,若是机台发生故障,能立即以email或Line通讯软件等主动通知,亦可使用手机等行动装置,随时查阅,并作实时快速因应。

3.解决方案

借重研华在推动物联网及WISE-PaaS云端软硬件解决方案的深厚经验,以及双方合作带来的双赢综效,东正选择研华于2017年开始陆续导入该方案。

导入研华ADAM-6050、EIS-D210边缘智能服务器,获取设备运作信息。具体来讲:针对没有控制器的往复式空压机,采用外挂ADAM-6050以太网络 I/O 模块撷取数据,而属于东正高阶机种的螺旋式空压机因已备有数字控制器,仅需连接一条讯号线,透过RS485撷取机台运转信息。导入研华EIS-D210边缘智能服务器, 放进客户生产的螺旋式空压机机台内部或外部配置,并透过WiFi无线网络与空压机控制单元建立连接、取得设备运作信息,帮助客户快速布建物联网并完成前后台数据串连。

运用WISE-PaaS/Dashboard云端仪表板工具,实现空压机数据可视化呈现及管理。客户便可以轻松从远程实时查阅每台空压机的温度、压力、耗电、稼动率、预防保养等实时状态,以及历史数据储存细节。

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导入工业设备联网低代码解决方案InsightAPM/M2I工业App,基于此方案快速实现不同种类的设备管理、可视化模型生成、设备报表生成、设备报警推送等功能,此外InsightAPM/M2I也支持手机移动端APP,用户可以随时随地进行设备监控、接受报警信息和查看分析报告。

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4.应用效果

一方面,实现了设备备件情况清晰明了、设备的总体运行状态统一监控,对于改善空压机的运作效率,以及在异常发生时,可追溯原因,快速找出问题,带来了极大的效益。特别是,空压机是高能耗产品,透过掌握耗电信息,优化能效配置,节能效率达到30%以上。

另一方面,由于系统可主动通知须更换零件,将有助于代理商更有信心与客户签订维修合约,而且可以有计划地区域性一次服务多家客户,不仅提升了营运效率,也能强化客户满意度。

目前,东正已在其台湾总厂的空压机房实施了该方案,也将进一步将该方案快速复制到其在泰国、越南的工厂,实现跨厂跨区的设备管理与监测,进一步实现降本增效,提升竞争优势,开创出更多的商机