"从信息孤岛到智慧运维：设备管理的数字化转型之路"
发布时间：2024-01-22
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来源：DM数字化制造小组成长之路
随着各类信息技术不断发展与应用，随着工业4.0的迎面走来，设备管理已经成为企业提升竞争力的重要手段。今天我们从设备管理当前情况、设备管理痛点问题、设备管理升级趋势、设备管理方案以及设备管理带来的价值等方面进行探讨。
1. 设备数量庞大：作为世界制造业大国，我国拥有庞大的设备数量，包括各类机械设备、电气设备、电子设备等。而对于制造企业而言，这些设备的管理和运维对企业的正常运营堪比命根子。
2. 设备信息化程度不高：尽管近年来制造行业信息化取得了一定的进展，但整体来看，中国设备管理的信息化程度仍然较低。大量企业仍然依赖传统的手工记录和纸质文档进行设备管理，效率低下且容易出错。
3. 设备维护成本高：由于设备管理不善，设备的故障率较高，维修和维护成本也相应增加。这不仅增加了企业的运营成本，还影响了生产效率和产品质量。
1. 设备信息不全面：由于设备信息化程度不高，企业往往无法及时获取设备的详细信息，如设备的型号信息、使用状态、备件信息、维修记录等。这给设备管理带来了很大的困扰。
2. 设备维护不及时：由于缺乏有效的设备点检、检修、保养计划和预警机制，设备的维护往往滞后于实际需求。设备因管理水平的问题而处于亚健康状态，导致设备故障频发，影响生产进度和产品质量。
3. 设备管理流程繁琐：传统的设备管理流程繁琐，需要大量的人工操作和纸质文档的流转，效率低下且容易出错。
1. 设备信息化：随着物联网和云计算技术的发展，设备信息化将成为设备管理的重要趋势。通过将设备与互联网连接，实现设备的远程监控和管理，提高设备管理的效率和准确性。同时，将庞杂的设备台账、琐碎而亟需标准化的日常点巡检、冗长而低效的设备故障与维修流程、计划性检修任务的发起、执行、闭环、沉淀，都是设备信息化需要重点实现的内容。
2. 数据分析与预测：利用大数据和人工智能技术，对设备的运行数据进行分析和挖掘，实现设备的故障预测和预防性维护，降低设备的故障率和维护成本。预测强调大量运行数据的沉淀加算法建模，实现设备故障的提前预测与人工干预，做到防患于未然。
3. 自动化与智能化：通过引入自动化和智能化的设备管理系统，实现设备的自动巡检、故障诊断和维修，提高设备的可靠性和稳定性。相对人为的点巡检，自动化、智能化的点巡检有效率高、可靠性高、现场安全风险低等优点，这也是未来的发展趋势。
1. 设备资产管理：建立完善的设备资产档案，包括设备的基本信息、使用状态、维修记录等，实现设备的全生命周期管理。
2. 设备维护管理：制定科学的设备维护计划，建立设备的预警机制，实现设备的及时维护和保养，降低设备的故障率和维护成本。
3. 设备性能优化：通过对设备的运行数据进行分析和优化，提高设备的性能和效率，延长设备的使用寿命。
根据《GBT 2039116-2020(智能制造能力成熟度模型) 》，将制造业生产能力领域的设备子域管理能力划分为5个层级，如下图。注：从左右到级别1-5，水平不断提高。
1.级别一只要是企业展开了设备点巡检的工作和故障维修工作，保障设备的基本稳定运行，毋庸置疑，100%企业都可以达到没问题吧。
2.级别二关键词是信息系统、动态计划、过程管理，企业需要意识到信息系统对设备运维管理的重要性，但是更需要认识到：设备管理本身的水平和意识更重要，系统只是承载管理能力的落地工具。通过级别二，我们接触到的设备管理、EAM、TPM基本上可以覆盖到了，能让系统有效的跑起来才是关键。
3.级别三更进一步，关键词是实时采集、故障知识库、自动生成工单。级别三其实也是好理解的，IOT可以实现设备关键数据采集，如电压、电压、温度、振动等，再结合业务逻辑计算OEE等指标。设备管理知识库一定是和级别二的设备管理系统相结合的，知识是从事件中总结来的。而设备触发了预警规则，自动生成检修工单，这也是设备管理系统应具备的功能。
4.级别四看起来似乎有点难以理解，其实关键词就是（人工智能）模型预测，工艺反馈调优。人工智能模型能够根据工业大数据，沉淀设备运行模型预测设备运行变化情况，及时给出预测性维护方案与计划。而工艺反馈调优是在保障生产质量符合要求的情况下，让设备的运行状态可以更健康、更稳定，故调节工艺参数和生产计划。
5.对于建立的算法模型，需要根据设备实际运行情况不断做模型调参，自我学习与优化。
1. 提高生产效率：通过设备管理的升级，实现设备问题预防与减少、生产稳定高效运行和故障的及时处理，提高生产效率和产品质量。
2. 降低维护成本：通过设备的预防性维护和故障预测，降低设备的维修和维护成本，降低企业的运营成本。
3. 提升企业竞争力：通过设备管理的优化，提高企业的生产效率和产品质量，增强企业的市场竞争力。
设备管理是企业提升竞争力的重要手段，设备管理的升级已经成为必然趋势。通过设备信息化、数据分析与预测、自动化与智能化等手段，实现设备的高效运行和故障的及时处理，提高生产效率和产品质量，降低维护成本，提升企业竞争力。
