人員與技術延長機器運行時間
根據 Gartner 指出,預測性維護可節省開銷,在某些案例中,甚至可將成本降低最多百分之 40。舉例來說,有一間製造商最佳化了他們的製造廠,讓他們不需在接到新客戶合約時購買額外的機器,從而節省了 600 萬歐元。
但是,需要大量的資訊才能進行分析。工業營運中不會缺少資料,但收集、正常化、整合,以及分析這些資料,才是巨大的挑戰。
而相同地,程序與技術一樣重要。成功與否取決於營運痛點、財務損失,以及其他挑戰。必須定義並認同明確的目標,以決定可取得最高效能/價格比與最佳 ROI 的使用案例。
運用預測式分析進行預防性維護
在一間航空產業用戶不停發生停電問題時,他們便尋求 Capgemini 的協助。他們發現是機器的軸心問題導致停機,但更換軸心並無法解決此情況。他們花費了兩個月反覆試驗,才發現電力問題是狀況的根源。
營運團隊採取了動作,以避免未來發生軸心問題,同時改善其他設備的效能與可用性。為此,公司部署了 Capgemini 的 Predictive Asset Maintenance with Edge Compute 解決方案。
「當我們遇到這樣的專案時,我們會由諮詢階段開始,識別可最快節省花費或增加收益的問題與使用案例,」Capgemini 的 XIoT 全球解決方案主管 Philippe Ravix 說: 「我們會查看各個廠區,瞭解部署哪一種『數位關鍵工具』能快速致勝,並加速取得 ROI。」
此解決方案能讓企業降低維護成本,並提升工作人員的生產力。
此系統會針對機器的問題,以及可能在兩週、兩個月,或兩年後發生的故障,對使用者發出警示。這代表可在正確時間點維護設備以節省成本,而不會過早或太晚進行。
透過自訂的分析能力,加上應用程式、管理,以及現場服務人員之間近乎即時的互動,便可偵測穩定運作過程中出現的偏差。透過內建的機器學習能力微調設定可避免誤報,並使解決方案持續演進,以改善效能與資產使用壽命。
「預防性維護的最終步驟,就是預測機器將會故障的時間。透過運用機器狀態、維護操作、故障特性及其他因素的歷史紀錄建立數據分析模型,我們使用的方法便以此模型為基礎。」Ravix 表示。
透過部署預測性資產維護,讓此航空企業的營運由完全預防性維護轉變為條件式維修,為他們節省資源、時間與金錢。
資料品質加上專案方法
為了確保成功,Capgemini 每個新專案的第一步,都是與從設備營運者到廠區管理員等主要利益相關協同合作規劃。成功的部署牽涉到許多面向。遠遠不只收集、分析,以及回報資料。還需要在正確的時機取得正確的資訊,並傳送至正確的人員,加上必要的工具和訓練,才能讓此資料具有價值。
「您需要擁有一套方法,才能跨整個企業管理這種數位轉型,包括從工廠內的工作人員到辦公室裡的管理員。」Ravix 表示。
預防性維護等工廠自動化應用,只有在能讓人們的工作變得更加簡單時,才能發揮效率。這是 Capgemini 如此注重廠房和現場工作人員的主要原因。
「在過去,維護操作人員經常擔心這樣的數位轉型將會增加他們的工作量,」Ravix 說: 「導入此解決方案便不會導致這種情況發生。事實上,這種專案的很大一部份內容是訓練,因為大部分的工作人員並不熟悉數位技術。一旦系統可順暢運作,且工作人員經過妥善訓練,這就成為妥善的工具,可讓他們的工作更輕鬆,也更容易獲致成功。」
最後,因為技術人員與營運人員能獲得更加準確即時的資訊,他們便可提供更高等級的專業與價值。
在邊緣與雲端進行分析
Predictive Asset Maintenance with Edge Compute 系統結合四種內建模組,如圖 1 所示:
- 連線能力 – 透過儲存在時間序列資料庫中的 PLC、感應器,以及歷史資料 API 收集機器資料,提供近乎即時的監控效能。
- 資料流 – 透過機器監控,並在超過臨界值或進行不相容操作時發出警報,以觸發第一層預測性維護。
- 資料平台 – 結合計算引擎、專用資料庫,以及機器學習,提供進階監控與認知式監管能力。
- 虛擬化 – 可自訂和個人化的儀表板,適合桌上型電腦、平板電腦,或智慧型手機。
「我們的方法是建立一個模型,根據其參數定義機器的正常運作情況,而不著眼在故障方面,」Ravix 說: 「然後,我們比較機器目前的行為與參考狀態,便可偵測潛在的偏差。在發生異常時,我們可以找出偏差源頭的參數。」
定期復原機器資料,並在傳送至雲端前,在 XIoT 邊緣閘道進行分析。這能降低頻寬要求,且因為具有本地儲存設備,可在網路故障時備份資料。
系統會持續監控此資料,並運用預測性維護技術,透過簡訊或電子郵件將警報傳送至管理與現場人員。透過額外的認知功能,甚至可以找出特定機器的哪一個部份會在哪一段時間範圍內故障。
無論在邊緣或雲端,Capgemini 預測性維護基礎架構的核心皆為 Intel® 技術。在 Azure 或 AWS 等雲端平台上部署深度學習演算法需要快速的運算能力,」Ravix 說: 「Intel 提供了能滿足效能需求的平台。」
「最後,我們運用 Intel 技術所開發和部署的市場就緒解決方案提高獲得成果的速度,帶來了大規模的優勢,」Ravix 表示: 「因此,我們便可提供最適合讓客戶成功進行數位轉型專案的平台。」