天奇自动化股份有限公司总经理杨雷认为,我国汽车工业的上诉三种维保模式都是对故障的“被动接受模式”,是“工业3.0时代”的产物,随着物联网时代的到来,“以自动收集、智能分析、主动维保为代表的‘4.0维保模式’将成为推进我国汽车工业转型升级的突破口。天奇自动化公司聚焦这一难题,在国内率先自主研发‘汽车装配线智能维保系统’。”杨雷说。
天奇自动化工程股份有限公司研发的“汽车装配线智能维保系统”将物联网技术、制造技术与现代管理技术相融合,在传统装配线的关键节点设置传感器,收集整合生产现场人、机、料、在制品等对象参数,实现整条装配线的数字化。同时,它依托工业增值云服务中心,对数据进行智能分析,实时监控设备状态。
“汽车装配线智能维保系统”可实现对设备故障的预判发现、适时维保,降低传统检修维护和备件库存成本,减少意外停产时间;也可依托大数据分析功能,向企业提供针对生产和工艺优化的决策支持,辅助汽车厂商提高生产透明度,改善生产效益,提升制造工艺和物流水平。五大模块助力汽车工业转型升级
据介绍,天奇“汽车装配线智能维保系统”主要包括感知、映射信息平台、智能状态分析引擎、设备状态维护、生产决策参考五大模块。
感知模块是基础。天奇在传统汽车装配线的关键节点,尤其是维修难度大、涉及面广的核心部位设置了温度、振动、电压等传感器。传感器收集的数据将传送到天奇自主研发的“工业增值云服务中心”进行汇总分析,使设备运行状态从抽象变为具体的数据。同时,“汽车装配线智能维保系统”还利用超高频RFID标签采集生产流程数据,实现物流与信息流的同步。
映射信息平台模块是框架。该模块整合应用程序、服务器、数据库产品等不同软硬件设备,基于OPC UA工业通信接口标准和语义关联等技术,建立起设备模型库、设备关联库、运行状态库等数据库,然后按照实体化的装配线构建出一个数字化的模型,实现各生产要素的信息映射。车企管理者不用进厂,就能通过终端设备追踪每一台汽车、每一部设备、每一条装配线所处的工作状态。
智能状态分析引擎模块是核心。该模块由数据处理、特征信息提取、规则获取解析器和推理引擎等多个部分组成,以规则库、镜像模型的标准数据和传感器数据为数据源,依托人工智能、语义推理、智能搜索引擎等关键技术,实现对数据的智能化分析,并形成设备的状态报告,及时发现生产运行中的异常事件。该模块还具备反馈学习能力,可根据反馈信息不断更新事件规则库,使得分析结果更为接近装配线的实际情况。
设备状态维护模块是应用重点。该模块可使维保人员坐在办公室里就能掌握相关设备的运行情况。对出现问题的设备,该模块不仅可提供故障位置以及相关状态参量曲线等信息,还可对异常状况做出智能判断,指导维保人员实施维修、更换或保养。同时,维保人员也可将实际的故障处理情况反馈回云中心,供智能引擎推演学习。
生产决策参考模块是提质增效的保障。该模块可根据装配线智能引擎和信息映射层的实时运行数据,结合能耗模型进行能耗统计分析,对重要耗能设备的参数配置等属性进行优化建议,为科学有效地降低设备运行能耗提供决策依据,实现汽车数字化装配线的绿色运行。
数据表明,与传统汽车装配线相比,采用天奇“汽车装配线智能维保系统”的装配线可节约60%到70%的零部件备件成本,减少近50%的人工成本,降低30%的能源消耗,增加1%的设备开机率,提升汽车厂5%到10%的底层生产效益。 “智能维保系统”先期瞄准“老线改造”市场
天奇“汽车装配线智能维保系统”将采取整体研发、分步推广的形式进行市场拓展。其中,感知模块已实际应用于美国福特汽车密歇根工厂、广州日产花都工厂、南京福特工厂、郑州日产工厂、长沙菲亚特工厂等。
下一步,天奇将在瞄准新建“数字化汽车装配线”市场的同时,重点开拓传统装配线的智能化升级改造市场。根据不同企业的实际情况,将五大模块进行“定制化”组合。
天奇自动化工程股份有限公司技术中心主任助理张炯算了这样一笔账:以一条造价2.5亿元的汽车装配线为例,对其进行数字化升级改造的费用约为300万-500万元。改造后,新的设备维保模式每年可为客户带来约350万至400万元收益,这意味着投资后,汽车企业一到两年就可收回成本。