PHM驱动的卷烟辅连设备智能预警与预测性运维系统研发及应用
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完成单位:红塔烟草(集团)有限责任公司昭通卷烟厂
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-312
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
马旭,王灿,薛廷灿,范兴,吴勇,高从文,马正,肖树铭,周勇,谭昌冕
项目概况
随着智能制造战略的深入推进,烟草行业面临设备智能化升级的迫切需求。昭通卷烟厂卷包车间除尘系统运行超13年,设备老化导致电机故障、传感器失效等问题频发,叠加高温、高尘、高噪声的复杂环境,人工巡检效率低下且应急响应滞后,设备故障常引发生产线大面积停机。传统基于经验的定期维护模式已难以满足安全生产与高效运行需求,亟需通过数字化、智能化技术突破设备管理瓶颈。
项目聚焦设备运维痛点,攻克四大核心难题:一是数据采集与传输,针对老旧设备可采集数据少、车间电磁干扰强的问题,创新采用“工业总线+无线通讯”混合组网模式,部署多类智能传感器,实现设备运行数据(振动、电流、温度等)与环境数据(烟雾、热源)的实时采集,数据准确率达99%;二是多源数据标准化治理,建立覆盖设备编码、数据格式的工业标准,整合传感器、视频、日志等多类型数据,为智能分析奠定基础;三是智能预测模型构建,基于机器学习算法开发设备健康度评价体系,通过阈值预警、趋势分析、机理诊断等多模型融合,将故障预测准确率提升至85%,应急维修频次降低90%;四是安全防护升级,首创“红外+视觉”火灾预警系统,结合AI行为识别技术,实现火灾早期预警与人员侵入监测,预警响应时间缩短至秒级。
成果实现:(1)架构创新:混合组网模式解决复杂环境下的布线难题,安装效率提升 70%;(2)感知升级:构建 “设备 + 环境” 双维度监测体系,集成 多类传感器与 AI 视觉识别,实现设备状态与生产环境的全方位感知;(3)模型突破:建立设备健康度分级标准,实现预防性维护,减少计划外停机 70%;
成果已在昭通卷烟厂稳定运行,形成可复制的 “数据采集 - 智能分析 - 主动运维” 闭环体系。通过标准化接口与模块化设计,可快速适配烟草、电力、化工等行业的旋转设备管理,推动传统运维模式向 “预测性维护” 转型。其创新经验被纳入昭通烟厂数据编码规范,为企业培养智能化运维团队,填补了烟草行业辅连设备健康管理的技术空白。