工业4.0时代面粉厂设备的维护

“如果我们将计算机化维护管理系统—CMMS与工业4.0的原理方面相结合，就可以为企业提供一个能够访问大数据的系统，从而实现更精确的维修计划。这种方法确定潜在的组件故障以及关键设备和组件的故障率。这些系统引入了更智能的维护计划以及降低维护成本的可能性。”

在激烈竞争的时代，尽可能有效和高效的生产对于保持工厂业务运行非常重要。磨粉机维护管理是通过避免意外停机和延迟交货来确保实现这一目标的最重要的方式之一。

维护管理可以通过使用三种不同的方法来实现：不定期维护、预防性维护和预测性维护。

1、不定期维护（Corrective Maintenance）：也称为紧急维护、故障维护或修理维护。

2、预防性维护(PM)：此方法以特定时间间隔监控机器或设备的所有组件，确定并消除故障或可能的故障源。

3、预测性维护(PdM)：在工作期间手动或通过在线传感器测量机器和设备的参数。例如，测量升降机轴承或磨粉机磨辊轴承温度。数据由专用软件（计算机化维护管理系统–CMMS）记录以规划维护计划。该软件使用统计分析方法跟踪数据和历史数据，突出显示机器未按预期方式运行的位置，以便提前修复。预测性维护可以帮助工厂在需要时或之前进行维修，而不是进行故障维护或更换可能还有很多剩余寿命的完美零件（预防性维护），从而减少成本高昂的停机时间。

有效的预测性维护实践面临以下问题：

(1)对数据访问的高要求。这一挑战是由新技术传感器面临的，传感器使得现在能够读取设备部件的参数，如温度、振动、相对位置、传动带的松紧度等。

(2)处理工业大数据的能力。大数据是指从传感器收集到的海量数据。只是大数据具有分析能力，可用于发现趋势并确定因果关系及其对决策的影响。(3)预测性维护的预测准确性。在收集了大量数据后，如何利用这些数据来做出预测性维护的决策是非常重要的。不准确的决策可能会导致不必要的维护或由于意外的机器故障而导致生产停机。

工业4.0作为下一次工业革命的愿景于2013年提出。这是由于最近技术的巨大进步及其改善制造环境的潜力。工业4.0描述了向人工智能“智能”工业的过渡方式。

为了在工厂实现工业4.0，在此过程中必须实现三个主要方面的“魔力三角”：

1.将根据先进的高科技传感器读取的结果创建一个巨大的数字数据库。此数据收集必须存储在云平台上，以便维护管理系统和不同的企业系统共享。

2.IIoT（工业物联网）：物联网包含这样一种理念，即每个传感器和机器都能够通过互联网发送和接收数据。90年代中期IPv6协议的引入为“无限”数量的设备连接到互联网提供了机会。必须开发磨机加工设备，使其能够在互联网上与维护管理系统进行通信。工业物联网做到了这一点，而不是分别从多个来源收集数据并试图将这些点连接起来。

3.完全自动化的过程，可以通过机器学习技术从工厂外部完全控制，人工智能算法试图模仿，并最终取代人类的行为和智能。

如果我们将CMMS与工业4.0的原理方面相结合，将提供一个可以访问需要更准确的维护计划的大数据企业系统。网络物理维护系统(CPMS)是工业4.0引入的一个新概念。该系统使用工业物联网传感器实时收集的数据。预测性维护的优点是既不需要过多的维护（故障维护）也不需要过少的维护（预防性维护），同时很难找到中间道路。因此，为了编制更准确的维护计划，CPMS采用人工智能算法，如人工神经网络算法，而不是使用统计分析方法。根本原因分析(RCA)是新算法的另一个例子。这种方法确定了关键设备和组件的潜在故障和故障率。这些系统引入了更智能的维护计划，并提供了降低维护成本的可能性。

参考资料

[1]Ravnå R. and Schjølberg P., 2016, Industry 4.0 and Maintenance, Norsk Forening for Vedlikehold, Postboks 73, N-1325

[2]Lysaker, Norway.Li Z., Wang K., and He Y., 2016, Industry 4.0 – Potentials for Predictive Maintenance, International Workshop of Advanced Manufacturing and Automation,Atlantis Press.

[3]Johson C., 2020, A Guide to Industry 4.0 Predictive Maintenance,https://www.iotforall.com/a-guide-to-industry-4-0-predictive-maintenance/

[4]Cousineau M., 2019, The future of maintenance: A practical guide to Industry 4.0,https://www.fiixsoftware.com/blog/industry-4-maintenance/

[5]Williams G., 2018, Three ways Industry 4.0 can improve uptime and reliability,https://www.sageautomation.com/blog/three-ways-industry-4.0-can-improve-uptime-and-reliability/