Soluzione di gestione completa del ciclo di vita per dispositivi intelligenti Microcyber
Sfruttando oltre vent'anni di esperienza maturata nell'ambito dell'Internet industriale e delle tecnologie di controllo industriale, Microcyber ha sviluppato una soluzione integrata hardware-software per la gestione intelligente dei dispositivi, conforme agli standard industriali nazionali, alle specifiche tecniche di Huawei Kunpeng e agli standard di settore fieldbus. Progettata per soddisfare le esigenze di gestione e controllo intelligenti degli impianti di produzione e petrolchimici, la soluzione integra tecnologie di acquisizione dati edge, digital twin, allarme precoce dei guasti e gestione completa del processo operativo e di manutenzione. Eliminando i silos di dati tra i dispositivi, consente alle aziende di passare da interventi di riparazione reattivi a una manutenzione predittiva, realizzando così una gestione digitale completa del ciclo di vita delle apparecchiature, riducendo i costi, migliorando l'efficienza e garantendo una produzione sicura.
Analisi dei punti critici del settore
1. Punti critici esistenti in loco
Negli impianti di produzione di apparecchiature e negli stabilimenti petrolchimici, la varietà di attrezzature è vastissima e comprende unità critiche come ventilatori, motori e pompe, che si affidano a ispezioni periodiche manuali. Questo approccio comporta costi di manodopera significativi e frequenti mancate rilevazioni. I guasti nascosti delle apparecchiature non possono essere identificati in anticipo, causando frequenti arresti non pianificati e perdite di capacità produttiva. La documentazione relativa alle apparecchiature è ancora gestita tramite registri cartacei, con registri di manutenzione, ricambi e lubrificazione sparsi e scollegati, rendendo impossibile la tracciabilità completa dei dati durante l'intero ciclo di vita. L'esperienza operativa dei tecnici esperti si perde con il ricambio del personale, mentre i nuovi dipendenti faticano a causa della scarsa efficienza nella diagnosi dei guasti. La gestione delle scorte di ricambi, lubrificanti e rifiuti pericolosi rimane rudimentale, con conseguente eccessivo accumulo di materiale o frequenti interruzioni del lavoro dovute a carenze. I sistemi DCS tradizionali forniscono notifiche di allarme solo quando vengono superati i limiti, non riuscendo a identificare le anomalie delle apparecchiature nelle fasi iniziali e lasciando le operazioni di manutenzione in un perenne stato di gestione delle emergenze post-guasto.
2. Estrazione dei requisiti principali
(1) Acquisizione online in tempo reale di tutti i parametri delle apparecchiature, consentendo un allarme tempestivo dei guasti e riducendo la frequenza degli arresti non pianificati.
(2) Istituire un sistema di registro digitale con funzionamento e manutenzione online dell'intero processo, eliminando i registri cartacei.
(3) Acquisire e accumulare competenze operative e di manutenzione, stabilire una base di conoscenze e affrontare il problema delle lacune di conoscenze tecniche causate dal ricambio della forza lavoro.
(4) Attuare una gestione raffinata delle scorte di pezzi di ricambio, lubrificanti e rifiuti pericolosi per ridurre i costi delle perdite di materiale.
(5) La soluzione supporta un'implementazione flessibile ed è adattabile all'ammodernamento di linee di produzione nuove ed esistenti, soddisfacendo le esigenze di implementazione di grandi, medie e piccole imprese.
Architettura di base della soluzione
La soluzione complessiva è strutturata in tre livelli: il livello di percezione edge, il livello PaaS della piattaforma e il livello applicativo.
Livello di percezione periferica: questo livello impiega terminali di allarme periferici sviluppati internamente da Microcyber con grado di protezione IP65, abbinati a sensori di vibrazione, temperatura, rumore e spostamento. Esegue l'acquisizione di dati in loco ad alta precisione e la diagnosi preliminare dei guasti, con trasmissione dei dati verso l'alto tramite 4G/5G o bus di campo industriale.Livello PaaS della piattaforma: la piattaforma internet industriale in questo livello sfrutta un motore low-code e un motore di integrazione dati per eseguire la pulizia dei dati, i calcoli del modello meccanicistico e del modello di intelligenza artificiale, l'archiviazione dei dati e la gestione della configurazione.
Livello applicativo: questo livello superiore crea moduli applicativi per schermi di grandi dimensioni di PC, app per dispositivi mobili, WeChat Work e DingTalk, coprendo funzioni quali l'allerta precoce dei guasti, la visualizzazione del gemello digitale, i registri contabili digitali, la gestione delle ispezioni e della manutenzione, la gestione dei pezzi di ricambio e una base di conoscenza intelligente. Si interfaccia inoltre con i sistemi aziendali esistenti come MES, ERP e DCS per garantire l'interoperabilità dei dati a livello di impianto.
Principali vantaggi della soluzione
1. Selezione e configurazione del prodotto
L'hardware adotta il terminale di acquisizione e allarme edge multicanale ad alta precisione a 24 bit sviluppato internamente da Microcyber, integrato da una gamma completa di componenti di rilevamento industriali. Il software è dotato della piattaforma cloud di gestione intelligente dei dispositivi sviluppata internamente, che supporta sia modelli di implementazione privata SaaS che on-premise, con funzioni modulari disponibili su richiesta.
2. Vantaggi tecnici mirati
Diagnosi dei guasti a doppio modello: i modelli basati sui meccanismi, combinati con modelli di guasto basati sull'intelligenza artificiale specifici del settore, consentono di rilevare guasti latenti prima che vengano attivate le soglie di allarme del DCS, fornendo un preavviso tempestivo.
Visualizzazione 3D del gemello digitale: modellazione 1:1 di impianti e condotte, con evidenziazione dei guasti e posizionamento preciso, oltre al controllo degli accessi basato sui ruoli per una gestione gerarchica delle autorizzazioni.
Gestione e manutenzione digitale dell'intera catena: profilazione digitale "un'apparecchiatura, un codice", reportistica mobile a circuito chiuso per ispezioni e riparazioni, con generazione automatizzata di programmi di manutenzione e lubrificazione.
Base di conoscenze del settore: aggrega una vasta raccolta di casi di manutenzione, consente la ricerca intelligente e le domande e risposte, e digitalizza e preserva l'esperienza pratica per una conservazione a lungo termine.
Adattabilità hardware di livello industriale: le apparecchiature resistono a temperature estreme, nebbia salina e polvere, risultando adatte a condizioni operative difficili, con supporto per aggiornamenti online da remoto.
Risultati attesi e analisi del valore
1. Miglioramenti delle prestazioni tecniche
L'intervallo di acquisizione dei dati delle apparecchiature è ridotto da minuti a millisecondi, consentendo l'emissione di avvisi di guasto tempestivi con un anticipo da diversi giorni a oltre dieci giorni, con una copertura di identificazione dei guasti superiore al 95% per le apparecchiature critiche. Il MTBF (tempo medio tra i guasti) complessivo del sistema può raggiungere le 100.000 ore, mentre la copertura del monitoraggio online delle apparecchiature arriva al 100%.
2. Vantaggi economici e gestionali
È possibile ridurre del 30-45% il lavoro necessario per le ispezioni annuali in loco e diminuire di oltre il 25% il consumo di pezzi di ricambio. I tempi di fermo non pianificati delle apparecchiature critiche possono essere ridotti del 40-60%, mentre l'efficienza complessiva delle apparecchiature (OEE) può essere migliorata del 10-20%. La gestione online dei rifiuti pericolosi e dei lubrificanti elimina gli sprechi di materiale. L'implementazione di una knowledge base riduce del 60% il ciclo di formazione dei nuovi dipendenti, diminuendo la dipendenza da tecnici esperti per la manutenzione. Alla fonte, si mitigano i rischi per la sicurezza causati dai guasti alle apparecchiature, garantendo una produzione sicura in tutto lo stabilimento.
3. Casi di implementazione di successo
PetroChina Qingyang Petrochemical: Con oltre 2.000 motori, quadri elettrici e inverter gestiti digitalmente, Microcyber ha implementato una diagnostica a doppio modello basata su intelligenza artificiale e meccanica, insieme alla visualizzazione del gemello digitale 3D, per realizzare un sistema intelligente di gestione e manutenzione (O&M) a livello di impianto. I risultati includono una riduzione del 35% dei guasti imprevisti, un aumento del 60% dell'efficienza O&M e un risparmio annuo sui costi superiore al 20%. Il passaggio dalla manutenzione reattiva a quella predittiva ha ridotto la frequenza delle revisioni principali, prolungato la durata utile degli asset e stabilito un nuovo punto di riferimento nel settore per la gestione di impianti petrolchimici su larga scala.
Guangzhou Guangri Elevator, Hitachi Elevator e altre aziende leader: la soluzione copre l'intero ciclo di vita della gestione digitale, sia delle apparecchiature di produzione in officina che dei prodotti finiti per ascensori. Attraverso terminali edge, raccoglie con precisione i dati operativi dai componenti principali, come i motori di trazione e i sistemi di controllo degli ascensori, sfruttando l'analisi intelligente per ottenere una previsione accurata dei guasti in fase iniziale. Il sistema integra l'intero flusso di lavoro di registrazione, ispezioni, manutenzione, riparazioni e gestione dei pezzi di ricambio, consentendo un controllo online a ciclo chiuso delle operazioni di O&M. La soluzione è stata implementata con successo in diverse stazioni della metropolitana, stazioni ferroviarie ad alta velocità e altri importanti luoghi pubblici. In seguito all'implementazione, i tempi di O&M delle apparecchiature sono stati ridotti del 50%, i costi di manutenzione sono diminuiti del 30% e la sicurezza e la stabilità del funzionamento degli ascensori sono state significativamente migliorate, stabilendo una soluzione O&M intelligente standardizzata per il settore degli ascensori.
Scenari applicativi tipici
(1) Scenari dell'industria petrolchimica
Pensata per affrontare le sfide di gestione e controllo delle grandi apparecchiature elettriche e di potenza presenti negli impianti di raffinazione e chimici, tra cui pompe, ventilatori, motori ad alta e bassa tensione, quadri elettrici, azionamenti a frequenza variabile e altre risorse critiche, la soluzione consente una gestione centralizzata, un monitoraggio unificato e una manutenzione e gestione intelligenti per tutte le categorie di apparecchiature. Sfruttando l'acquisizione di dati in loco e le funzionalità di allerta precoce basate sull'intelligenza artificiale, rileva con precisione i guasti latenti dovuti al degrado in condizioni di alta temperatura e carico elevato, tipiche dei processi chimici. Abbinata a una dashboard di visualizzazione del digital twin, offre una gestione e un controllo visivi completi delle apparecchiature e delle condotte dell'impianto. Progettata per resistere alle difficili condizioni operative tipiche dell'industria petrolchimica, la soluzione può replicare rapidamente il modello di implementazione di successo stabilito presso Qingyang Petrochemical, aiutando le aziende chimiche a ottenere miglioramenti in termini di riduzione dei costi, miglioramento della qualità e garanzia della sicurezza.
(2) Scenari della catena del valore dell'industria degli ascensori
La soluzione copre l'intero spettro degli scenari del settore degli ascensori, dalla produzione all'applicazione. Sul fronte della produzione, consente la gestione digitale della manutenzione e dell'esercizio (O&M) delle apparecchiature di produzione e dei macchinari di processo in fabbrica, garantendo un funzionamento stabile e affidabile degli impianti di produzione. Sul fronte dell'applicazione, si concentra su scenari pubblici come ascensori commerciali, ascensori della metropolitana e ascensori per stazioni ferroviarie ad alta velocità. Per i componenti principali, tra cui macchine di trazione, cuscinetti e sistemi di controllo, la soluzione offre monitoraggio delle condizioni in tempo reale, segnalazione tempestiva dei guasti, gestione completa del ciclo di vita e manutenzione a ciclo chiuso. Ciò riduce significativamente i tassi di guasto degli ascensori, migliora la sicurezza e la tempestività della manutenzione e dell'esercizio delle apparecchiature in ambienti pubblici e supporta pienamente la transizione del settore degli ascensori verso aggiornamenti di manutenzione e esercizio standardizzati e intelligenti.
(3) Scenari generali di produzione di apparecchiature
La soluzione si adatta a diversi impianti di produzione nei settori della fabbricazione di macchinari, della lavorazione di attrezzature e in altri settori industriali. Pensata per apparecchiature industriali generiche come macchine utensili, ventilatori, pompe e dispositivi di trasmissione, affronta problematiche comuni quali la bassa efficienza delle ispezioni manuali tradizionali, il ritardo nel rilevamento dei guasti, la disorganizzazione dei registri contabili e la gestione delle materie prime. Grazie a registri digitali, un sistema di gestione e manutenzione a ciclo chiuso accessibile da dispositivi mobili, una gestione ottimizzata dei pezzi di ricambio e una base di conoscenza intelligente, la soluzione standardizza in modo completo i processi di gestione e manutenzione delle apparecchiature, migliora l'utilizzo complessivo delle stesse e riduce i costi di gestione e manutenzione per le piccole e medie imprese manifatturiere. È altamente adattabile all'ammodernamento digitale di linee di produzione sia nuove che esistenti, offrendo grande versatilità e facilità di implementazione.
