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基于数据采集分析打造设备数字化管理新模式

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成果主要完成人

蔡永桥、沈国华、安中望、陈 晨、王骁阳、戚云鹏、刘 鑫、李孟亮

项目概况

1、成果简介 基于数据采集分析打造设备全寿命周期管理新模式是加工制造分公司产业数字化转型工作的阶段成果,是在新技术条件下设备管理方式的创新。新的管理方式是通过数字化制造技术将现有的管理方式进行优化升级,使其在设备台账、设备状态监测、设备保养、设备维修、设备预测性维护等方面促进了管理方式的全面创新,形成了一套新的管理体系。 它与传统的管理方式相比,由于充分运用了信息技术及数字技术,使得生产与管理、信息与决策紧密结合,相互支撑,更加科学化、标准化、规范化、保证及时高效的进行决策,是一种技术进步带来的创新管理,是现实条件下,设备管理方式发展的必然趋势。 2、主要创新点 1.基于大数据的在线故障诊断与分析装备技术 在无人监督和少人工干预的前提下实现产品加工过程大数据采集和集成、关键故障信息提取、故障分类和定位、维护建议智能决策,积极有效地促进维护效率并追溯产品缺陷发生原因,对产品制造精度和制造系统的结构进行精密跟踪。 2.覆盖状态感知、实时分析、科学决策和精准执行四个过程 基于各系统的功能模块,实现生产过程中信息可靠感知、数据实时传输、海量信息处理、数据智能分析,从而构建物理空间和信息空间之间基于数据自动流动的状态感知、实时分析、科学决策、精准执行的闭环赋能体系。 基于大数据的设备监控架构,通过系统集成模块,连接嵌入式软件,从传感器、仪器、仪表或在线测量设备采集被控对象和环境的参数信息而实现感知。 通过系统的数据分析模块和基于人工智能的工业算法架构进行数据处理而分析被控对象和环境的状况。 基于系统人工智能的工业算法架构,实现决策算法,通过面向制造过程大数据平台实现异构系统数据的流动与知识的分享 基于OPC-UA和Web服务的CPS总线,通过控制器、执行器等机械硬件实现对决策的反馈响应。 3.打通虚拟工厂和物理工厂两个空间 平台架构以MES系统为核心,通过对物理过程进行感知和控制,实现物理工厂和虚拟工厂的无缝结合。 虚拟工厂实现物质生产运行规律的模型化、代码化、软件化,将物理实体、生产环境和制造过程精准映射到虚拟空间并进行实时反馈。 物理工厂在边缘侧实现智能设备、智能检测、智能物流,最终产出智能产品,边缘计算聚焦实时、短周期数据的分析,能更好地支撑CPS单元的实时智能化处理与执行,满足网络的实时需求,从而使计算资源更加有效地得到利用。构建统一安全体系,突破制造执行系统的工业安全防护的关键技术。