如何实现设备的预测性维保?

在当今工业4.0和智能制造的时代,设备维护方式正经历着从被动维修到预防性维护,再到预测性维保的革命性转变。

一、设备维保行业现状

目前,设备维保主要采用事后维修、定期预防性维护、预测性维护三种模式。

1、事后维修

设备故障后才进行维修,维修成本高,停机损失大。

适用于低价值、易更换的设备,但不适合关键生产设备。

2、定期预防性维护

按照固定周期进行维护,如每周检查、每月更换易损件等。

可能造成过度维护(维护频率过高)或维护不足(未及时发现隐患)。

3、预测性维护

基于设备实时运行数据,预测潜在故障并提前干预。

是目前最先进的维保方式,但需要物联网(IoT)、大数据分析和人工智能(AI)等技术支撑。

然而专业机构研究数据显示,大多数企业仍停留在事后维修或定期预防性维护阶段,导致突发故障多影响生产计划、维护成本高备件管理困难、设备状态难实时监控依赖人工巡检,以及缺乏数据分析能力无法精准预测故障等问题。

二、当前维保模式存在根源分析

1、数据采集不全面

传统设备缺乏传感器,无法实时监测运行状态。

数据采集方式单一,仅记录如温度、压力等基本运行参数,缺乏振动、电流等关键数据。

2、数据分析能力弱

企业依赖人工经验判断设备状态,缺乏科学的数据分析手段。

传统SCADA系统仅提供数据存储,不具备智能分析能力。

3、决策依据不足

维护计划依赖固定周期,而非设备实际状态。

缺乏故障预测模型,无法提前预警潜在问题。

4、系统集成度低

设备数据分散在不同系统,如MES、ERP、SCADA等,形成数据孤岛。

缺乏统一的数据平台,难以实现综合分析。

5、专业人才缺乏

既懂设备运维又懂数据分析的复合型人才稀缺。

企业缺乏AI建模能力,难以自主开发预测性维护算法。

三、预测性维保核心技术

预测性维保通过实时监控设备状态和数据分析,能够准确预测设备可能出现的故障,从而在最合适的时机进行维护,大幅降低停机时间和维护成本。要实现预测性维保,需要以下关键技术:

技术

作用

应用示例

物联网(IoT)

实时采集设备数据

振动传感器、温度传感器、电流监测

大数据分析

处理海量设备数据

趋势分析、异常检测

机器学习(ML)

预测设备故障

剩余使用寿命(RUL)预测

数字孪生

虚拟仿真设备运行

模拟故障模式,优化维护策略

SPC(统计过程控制)

监控设备稳定性

控制图分析、过程能力指数(CPK)

四、摩尔元数预测性维保解决方案

摩尔元数基于MoreDev低代码开发平台,融合WisIOT智慧物联系统、WisSPC制程统计分析系统、Wis3D数字孪生系统、摩小帅-AI等工具,提供完整的预测性维保解决方案。

1、WisIOT智慧物联系统:全面数据采集

设备互联:支持Modbus、OPC UA、MQTT等140+多种工业协议,兼容各类设备,通过配置式实现与设备端的互联互通。

边缘计算:支持自定义边缘计算规则,算法,在设备端进行数据预处理,降低云端计算压力。

实时监控:可视化看板展示设备运行状态,支持PC/手机/平板等多终端访问。

智能告警:提供预警平台,支持自定义预警配置。设置动态阈值,异常情况自动推送告警(短信/邮件/企业微信)。

2、WisSPC制程统计分析系统:智能分析

SPC控制图:监控如温度、振动等关键参数是否超出控制限。

趋势预测:基于历史数据预测设备劣化趋势。

相关性分析:发现不同参数间的关联,如电流升高可能预示轴承磨损。

3、摩小帅-AI:智能学习分析

AI故障诊断:通过摩小帅进行机器学习识别故障模式,如电机不平衡、齿轮磨损。

4、预测性维保实施步骤

步骤

实施内容

技术工具

设备数字化改造

加装传感器,建立设备数字孪生

WisIOT(含边缘计算网关)

数据采集与存储

实时采集振动、温度、电流等数据

时序数据库(InfluxDB/TDengine)

数据分析与建模

训练AI模型预测设备健康状态

WisSPC、摩小帅(AI)

智能预警与决策

动态调整维护计划,优化备件库存

告警引擎、维护工单系统

持续优化

反馈实际维护效果,优化预测模型

知识图谱、AI再训练

预测性维保作为设备维护的未来趋势,通过显著降低维护成本、提升设备可用性及优化资产全生命周期管理,为企业创造多维价值。诸如采用摩尔元数MoreDev平台低代码开发后,企业非计划停机时间减少30%-50%,维护成本降低20%-40%,设备综合效率提升10%-20%,平均故障间隔时间显著延长。相信未来,随着技术的不断进步,预测性维保将变得更加精准和普及,为制造企业创造更大的价值。

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更新时间:2025-08-08

标签:科技   设备   数据   故障   预防性   系统   智能   实时   电流   状态   成本

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