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富士康工业互联网携手天泽智云 打造智能的FMCS

9月17日-19日,以“人工智能赋能新时代”为主题的2018世界人工智能大会在上海举办。大会集中呈现“AI+智造”等七大“AI+”主题式体验近百个应用场景,汇集多位全球AI精英及260+重量级嘉宾,共同定义和深度探索人工智能的未来。


凭借自身在人工智能领域的技术领先性,富士康工业互联网股份有限公司(简称“工业富联”)携手北京天泽智云有限公司(简称“天泽智云”),联合打造的智慧厂务能源管理系统(FMCS)作为富士康工业互联网生态系统的重要组成部分在大会上亮相。


上海市委宣传部部长周慧琳在展位参观


该系统将智能算法与大数据分析相结合,为厂务系统提供节能、增效、降本、减劳的价值提升。天泽智云上一篇文章《剧透 | 天泽智云智慧厂务能源管理系统(FMCS)亮相2018世界人工智能大会》已对系统做了简单的介绍,今天将从落地案例、算法实力、智慧厂务系统需具备的功能等多个维度揭开智能FMCS的面纱。


落地案例——空压机和冰机能效管理与优化方案



上图概括了天泽智云提出的空压机和冰机的能效管理及预测性保养优化方案,总结来讲可分为两方面:


一是通过对空压机效能曲线的分析检测,分析造成效能衰退的原因和影响,并通过预测性保养的方式保持空压机最优的性能。


二是通过预测使用端对压缩气体和冰水的需求,结合优化算法计算出满足需求的最优空压机控制策略和冰机使用策略,将调整建议及时通过移动端和短信提醒厂务人员,避免设备冗余开启的浪费或供应不足造成的氮气消耗成本。


该方案已在某光电厂落地应用,通过使用大数据分析与优化算法对空压机和冰机进行能耗及健康管理,经POC验证可以每年节省约400万元电费。


算法实力


成本模型


收集历史操作数据,在历史数据中找到在当前冰机制冷量或空压机用气量下的最经济组合方式,用以指导未来最优化的操作方式。


但这种方式是高度离散的,比如空压机是6台以上同时运行,冰机依据7度和14度有几种固定的组合模式,所以在构建算法过程中涉及大量的数据预处理,才能得出最优的成本模型。


预测算法


预测算法分为短期预测算法和长期预测算法。


长期预测不仅仅是预测,因为会结合生产排程计划以及每天的投产计划做拟合,再结合启停优化得到未来12个小时的机台启停排程。


预测的结果可以用来指导值班人员具体的操作,如在3点关一台设备,5点钟开一台设备等。


然而实际生产的很多情况往往是计划赶不上变化的,因此需要一个短期预测模型来分辨实时的变化。


能效分析算法


结合故障预测与健康管理PHM方法,对冰机和空压机的能效进行监测,基于对电流信号、振动信号的分析,找到能效健康状态的指标。


当设备出现衰退导致能效降低,对应造成的成本损失,与进行保养以及更换耗材的成本之间做比较,找到最优的维护保养的时间点并给到维保人员相关提醒。


智能的FMCS——系统功能与能力提升路线图


天泽智云基于多年来积累的经验和探索,提出一套完整的智慧厂务系统框架和理论体系,具体应具备以下四方面的能力:系统合理化改善、敏捷响应、预测优化、协同强韧,并且这是一个层层递进的发展过程。



1、系统合理化改善


通过精益改善和行业领域知识提升工厂的基线,这当中会用到IE(工业工程)的一些思想,如5S(整理、整顿、清扫、清洁和素养)等。


同时基于数据分析和General Science(物理、化学知识),发现当前系统中的一些不合理之处,例如通过管道压差的计算发现泄露点,从而提升系统的baseline等。


系统合理化改善是所有数字化、智能化的基础。


2、敏捷响应


敏捷响应即及时地发现现场运行中存在的问题,并在仪表盘(Dashboard)上显示出来,之后将问题和事件及时地反馈给现场操作人员,避免人的因素导致操作失误或不及时。


敏捷响应目前已经有很多厂在做,如具体的各种电子看板、设备状态监控APP等。


3、预测优化


预测优化也是天泽智云正在做的智能化厂务系统的能力之一,其中涉及工业大数据分析和PHM等技术,能够预测未来的需求变化,并把预测的结果导入到设备的控制中,从而提前进行调节。


此外对于设备的预测性维护保养,即PHM,天泽智云也有着丰富的技术和实践经验。核心技术团队基于IMS在工业智能化的探索与全球领先工业项目应用经验,对工业设备评估能效衰退趋势和故障预警,并进行维护排程优化,最终达到预测性的维护保养,避免设备故障造成的损失和危险。


4、协同强韧


协同强韧是未来完整的智慧厂务系统应具备的能力,可以分为以下几个方面:


通过厂务的监控数据来追溯到厂端的不合理和误操作,比如机台用气量异常、废液错排放等;

和制程端结合优化生产排程、优化机台稼动率,使设备维护与生产计划错峰排程;

和厂端的其他业务部门(如库存部门、采购部门等)联动,发现需要更换的耗材并进行自动比价、下单,真正实现无忧厂务系统。


Tips:这套智慧厂务系统框架和理论体系,也可以推广到任何有用到通风、空调、HVAC系统的地方,比如地铁、机场、商场、医院、学校等。


天泽智云和工业富联共同合作,未来将可以通过工业互联网平台实现智能群控,把智能算法的输出到更多设备的控制上,也可以把微服务放在云端SaaS化,用户通过订阅算法的输出结果,指导人员操作,实现价值转换的闭环,赋能更多的企业实现节能增效降本减劳的目标。


发布时间:2018年9月21日 9:46 人气: 审核编辑:袁键灏
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