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iDAQ旋轉(zhuǎn)機(jī)械預(yù)測(cè)維護(hù)方案：AI賦能，輕松實(shí)現(xiàn)精密診斷
2022-9-19 來(lái)源：研華科技 作者：-
研華科技，2022年9月—為加速機(jī)械設(shè)備智能化升級(jí)，研華推出iDAQ旋轉(zhuǎn)機(jī)械預(yù)測(cè)維護(hù)方案，其采用模塊化分布式測(cè)控系統(tǒng)，以及WISE-InsightAPM數(shù)字孿生低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)AI賦能和故障機(jī)理模型診斷既可實(shí)現(xiàn)預(yù)知性檢修，還可滿足用戶定制化需求。
工業(yè)旋轉(zhuǎn)機(jī)械正朝著大型化、成套化、高速化、智能化方向發(fā)展，通過(guò)實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程運(yùn)維保障設(shè)備安全可靠、高效運(yùn)行，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵。然而現(xiàn)今大部分企業(yè)依舊沿用傳統(tǒng)設(shè)備巡檢方式進(jìn)行設(shè)備管理，不僅耗費(fèi)人力，還極易出現(xiàn)設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)，誘發(fā)安全事故、維護(hù)成本攀升等隱患。
為了更好地解決上述問(wèn)題，加速機(jī)械設(shè)備智能化升級(jí)，研華推出iDAQ旋轉(zhuǎn)機(jī)械預(yù)測(cè)維護(hù)方案，其采用模塊化分布式測(cè)控系統(tǒng)，以及WISE-InsightAPM數(shù)字孿生低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)AI賦能和故障機(jī)理模型診斷既可實(shí)現(xiàn)預(yù)知性檢修，還可滿足用戶定制化需求。
iDAQ旋轉(zhuǎn)機(jī)械預(yù)測(cè)維護(hù)方案 設(shè)備智能運(yùn)維的“殺手锏”
硬件部分：采用iDAQ模塊化分布式測(cè)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)故障診斷與預(yù)測(cè)維護(hù)
硬件采集系統(tǒng)基于開(kāi)放式架構(gòu)，采用iDAQ模塊化分布式測(cè)控系統(tǒng)，包括256k，24-bit，4通道動(dòng)態(tài)信號(hào)采集模塊iDAQ-801、32通道隔離DIO模塊iDAQ-731、4槽獨(dú)立式機(jī)箱iDAQ-964、獨(dú)立式控制器AMAX-5580等，針對(duì)電機(jī)、減速箱、泵機(jī)、風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)、沖壓機(jī)、輥壓機(jī)、軋鋼機(jī)等通用和專用旋轉(zhuǎn)機(jī)械進(jìn)行健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障預(yù)警，實(shí)現(xiàn)預(yù)知性維修。
軟件部分：基于WISE-InsightAPM數(shù)字孿生低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)，滿足用戶定制化需求
軟件分析系統(tǒng)基于WISE-InsightAPM數(shù)字孿生低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)，開(kāi)放各類接口并且支持二次快速開(kāi)發(fā)，保證產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)功能的同時(shí)，還能滿足用戶的客制化需求。標(biāo)準(zhǔn)功能包含設(shè)備故障預(yù)警和設(shè)備精密診斷兩個(gè)方案包，其中設(shè)備精密診斷方案包是設(shè)備故障預(yù)警方案包的進(jìn)階版本。
1.設(shè)備故障預(yù)警方案包：輸出ISO振動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)和AI設(shè)備衰退程度指標(biāo)實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障雙指標(biāo)監(jiān)測(cè)及預(yù)警。ISO振動(dòng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的計(jì)算符合ISO 10816旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)評(píng)價(jià)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)；AI設(shè)備衰退程度指標(biāo)的計(jì)算依托非監(jiān)督學(xué)習(xí)模型，通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理、模型訓(xùn)練、模型推理三個(gè)步驟實(shí)現(xiàn)。
2.設(shè)備精密診斷方案包：輸出齒輪和滾動(dòng)軸承健康因子實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)零件故障預(yù)警及定位。齒輪和滾動(dòng)軸承健康因子的計(jì)算依托故障機(jī)理模型，以監(jiān)測(cè)零件結(jié)構(gòu)參數(shù)、轉(zhuǎn)速信息、振動(dòng)信號(hào)作為模型輸入，輸出對(duì)應(yīng)零件健康因子。為保證工業(yè)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行更加可靠，研華推出ULI-300/400系列，包括USB轉(zhuǎn)串口轉(zhuǎn)換器、工業(yè)USB集線器和工業(yè)USB 2.0隔離器。由于USB產(chǎn)品內(nèi)置了隔離保護(hù)功能，可有效防止浪涌、尖峰和接地回路等造成的設(shè)備損壞。此外常規(guī)產(chǎn)品構(gòu)造很難應(yīng)對(duì)苛刻的工業(yè)環(huán)境，而研華ULI-300/400系列產(chǎn)品因高穩(wěn)固力USB端口、串口號(hào)鎖定、端口間隔離等優(yōu)勢(shì)而堅(jiān)固可靠，無(wú)懼嚴(yán)苛環(huán)境。
此外，該解決方案還內(nèi)置精密分析模塊，提供時(shí)域、頻譜、時(shí)頻分布等各類診斷算法，工程師可據(jù)此實(shí)現(xiàn)設(shè)備故障精密分析，滿足不同場(chǎng)合應(yīng)用需求。
典型案例分享：車橋耐久性測(cè)試系統(tǒng)，助力車輛制造商打造“五星級(jí)”品質(zhì)
隨著機(jī)械化、高效化、智能化成為各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨。作為農(nóng)業(yè)大國(guó)與強(qiáng)國(guó)，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)型需求也在不斷攀升。某大型農(nóng)用車輛制造商，同樣面臨巡檢人力不足、維護(hù)保養(yǎng)成本過(guò)高、非計(jì)劃停機(jī)效益疲軟、安全事故頻發(fā)等問(wèn)題，造成經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)嚴(yán)重影響企業(yè)社會(huì)形象。
為此該農(nóng)用車輛制造商選用了研華iDAQ-801采集錐齒輪傳動(dòng)和滾動(dòng)軸承的振動(dòng)信號(hào)，用以判斷車橋工況，選用設(shè)備精密診斷方案包用以監(jiān)測(cè)、診斷因車橋錐齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)/制造缺陷所帶來(lái)的未達(dá)使用壽命損傷，為現(xiàn)場(chǎng)操作人員提供測(cè)試依據(jù)，提前發(fā)現(xiàn)故障，避免公共安全事件發(fā)生。
項(xiàng)目實(shí)施
針對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，研華iDAQ旋轉(zhuǎn)機(jī)械預(yù)測(cè)維護(hù)系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)精密分析與診斷發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)潛在問(wèn)題和故障，進(jìn)一步完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
測(cè)試顯示，AI設(shè)備衰退程度指標(biāo)和齒輪/滾動(dòng)軸承健康因子超出報(bào)警閾值，提示車橋存在異常，結(jié)合齒輪/滾動(dòng)軸承健康因子對(duì)應(yīng)零部件關(guān)系，判斷為主動(dòng)輪齒輪/支撐軸承出現(xiàn)異常，且與精密分析模塊診斷得出結(jié)論一致。
通過(guò)停機(jī)開(kāi)箱檢查，發(fā)現(xiàn)主動(dòng)輪齒輪出現(xiàn)裂紋，主動(dòng)輪支撐軸承出現(xiàn)了滾動(dòng)體大面積燒傷，校驗(yàn)了齒輪/滾動(dòng)軸承健康因子故障定位的能力，也從側(cè)面表明了此批次車橋主動(dòng)輪齒輪及主動(dòng)輪軸承存在設(shè)計(jì)或制造缺陷。
針對(duì)產(chǎn)品所存在的潛在問(wèn)題和故障，客戶進(jìn)行了一系列優(yōu)化設(shè)計(jì)，最終經(jīng)檢測(cè)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
耐久性測(cè)試是機(jī)械、機(jī)電等產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中驗(yàn)證產(chǎn)品使用壽命、安全及穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要試驗(yàn)，研華iDAQ旋轉(zhuǎn)機(jī)械預(yù)測(cè)維護(hù)方案通過(guò)結(jié)合AI技術(shù)和故障機(jī)理模型可監(jiān)測(cè)到設(shè)備隱藏故障并不斷改進(jìn)和升級(jí)，從而為設(shè)備安全運(yùn)行保駕護(hù)航，為產(chǎn)品質(zhì)量提供可靠保障。
精準(zhǔn)診斷 高效運(yùn)維 用智能化保產(chǎn)增效
在現(xiàn)代工廠中存在大量旋轉(zhuǎn)類設(shè)備，其運(yùn)行狀況直接關(guān)系著整個(gè)工廠的經(jīng)濟(jì)效益及安全生產(chǎn)。研華推出的iDAQ旋轉(zhuǎn)機(jī)械預(yù)測(cè)維護(hù)方案，采用模塊化分布式測(cè)控系統(tǒng)，WISE-InsightAPM數(shù)字孿生低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái)，集數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)在線監(jiān)控、故障分析、維修建議、健康診斷等服務(wù)等多功能于一體，可有效幫助企業(yè)提質(zhì)增效，賦能并推動(dòng)其在智能制造中轉(zhuǎn)型升級(jí)。
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