智能时代新运维

策划 | 沈  瑾    屠  珉

突如其来的疫情对经济社会造成了巨大冲击,各行各业在一片萧索中呈现出或衰或兴的众

生相。危与机,这道辩证的思考题,也在这场疫情大考下得到了淋漓尽致地诠释。一端是传统行业供应断链、需求疲软的下行压力,一端是“云消费”“非接触”在线经济破土而出的逆势增长。此消彼长间,新业态新模式迎来加速发展新机遇。

在新消费模式竞相迸发活力的同时,制造业也在发生悄然转变。疫情让越来越多的制造企业看到了数字化、网络化、智能化在物资供需对接、生产精益管理、设备远程运维上带来的便利,也让更多制造企业认识到开展数字化转型和升级的重要性。

于生活,“互联网+”,无疑为我们现实生活罩上了一层抵御外界侵袭的铠甲,让我们得以在虚拟数字世界里缓冲焦虑和压力。于生产,“互联网+”已然成为疫情中转危为安的新基建保障,更将是后疫情时代危中寻机的新路径探索。


上海电气:在线服务智创价值


新冠肺炎疫情在对经济社会发展造成严重冲击的同时,也催化了新经济新模式的加速萌芽和快速发展。4月13日正式发布的《上海市促进在线新经济发展行动方案(2020-2022年)》,无疑是给数字化转型之路上的探索者吃了“定心丸”。

顺势而为,御风而行。疫情下,上海电气凭借在数字化和智能化上的长期投入和先发布局优势,纷纷在智慧采购、智能工厂、远程诊断、工业互联网等多点发力,迈向全产业链条的智能化全面升级。而在过去的几年间,上海电气一直在积极探索新一代信息技术与制造业的深度融合。2007年起,集团旗下三菱电梯、风电、电站等产业开始陆续搭建电梯物联网、风云系统、电站远程运维等平台。2018年,集团整合各产业优势资源统一规划,打造了“星云智汇”工业互联网平台,把智能化产品逐步接入“星云智汇”平台,推进智慧电厂、风电运维、综合能源管理、地铁综合维保、康复医疗设备等多领域的智能化应用,以实现在线分析运行数据,为用户提供包括软件订阅、运维优化、设备租赁和资产托管等增值服务,深化推动产品服务化和服务产品化,加快新产业新业态发展。




风电智能运维新模式:无人值守、有人值班


自推出人工智能应用场景建设实施计划以来,上海电气风电领域通过嵌入人工智能因子,最先在智能运维领域崭露头角。

风电运维有多智能?在上海电气风电集团的数据中心大屏前,屏幕上实时跳动着数据和画面,这是风电集团智能化运维的“风云系统”在线平台。该系统服务于风电全生命周期,涵盖了“观、汇、智、象、流”五大平台体系,可以满足风电用户全方位的应用场景需求,通过数据洞察为用户创造价值,从而提升上海电气在风电装备设计制造、风电场建立、风电场运营维护的核心竞争能力,“无人值守、有人值班”的日常运维模式,也将直接降低运维的人力成本。

在“风云系统”五大平台体系中,“风云·观”是基于分布式处理系统和AI技术的监控平台,是全新一代的数据处理系统和网络传输系统;“风云·汇”是基于大数据的处理平台,通过分布式数据处理和数据仓库,为用户在海量数据中快速提取有价值的分析,形成企业数字化视角;“风云·智”则运用先进的人工智能技术,结合海量运行数据分析,通过机器学习,实现控制策略动态调整,风机、风场运行更具智能,基于语音助手和AR的智能客服技术赋能运维能力;“风云·象”通过运用快速气象预测技术、洋流分析技术,融入运维、监控等各个领域,实现精准预测和快速运维;“风云·流”是服务风电全生命周期的流程管理平台,让决策更高效,制造更智能。

近年来,随着制造业转型升级和智能制造趋势推动,上海电气“AI+工业互联网”解决方案应运而生,该方案充分利用了人工智能在深度学习方面的优势,可以实现风电机组故障解决方案的智能化匹配,也为风电智能运维系统“添砖加瓦”。同时,基于大数据、云计算、知识图谱和机器学习算法的精准预测,将助力业务从被动式服务向预见式服务转变。未来,主动维护、预测性维护和检修正在成为风电智能运维发展新方向。而过去,由于风电场分布广、风机数量多、工作环境恶劣,风机在运行时出现故障且难以及时发现,继而导致实地运维人力和培训专业技术人员成本的增加,使得风电系统整体运维效率难以提升。

现今,风云系统将基于大数据的智能预警系统,对风电机组故障进行更精准的预判和智能预警,并通过人工智能技术指导检修和运维,避免风机更大故障损失的同时,降低高级技术人员的培训成本。

目前“风云系统”已将智能视频监控、能量管理平台、变流器监控、箱变监控、风功率预测系统、故障诊断系统进行集成,形成一个“all in one”的监控体系,一站式解决风电场所需的监控内容,收集和分析相关监控数据,未来还将更精准模拟风机的实际运行状况,提供更多自动化、智能化故障解决方案,提升运维效率。


燃机智能运维新模式:全生命周期内定制化


当“智能”跟风电“握手”在风中稳定运行的时候,传统燃机电厂如何跟“智能”碰撞出火花,进行运营和发展上的创新呢?

随着全球电厂智能化、数字化、现代化的发展需求,智能电站以自动化、数字化、信息化为基础,综合应用互联网、大数据资源,充分发挥计算机超强的信息处理能力,形成了一种具备自学习、自组织、自趋优、自恢复等功能的智能发电运行控制和管理模式。

智能运维正是基于机器学习等人工智能算法,分析挖掘运维大数据,并利用自动化工具实施运维决策的过程。因此,智能运维的主要技术包括了运维大数据平台、智能分析决策组件、自动化工具。

从电厂层面看,目前电厂厂级监控系统和电子化管理系统已经得到了充分使用,尤其是燃机电厂,燃机作为标准部件具有极高的自动化程度和数据采集系统。但是由于用户无法掌握燃机设计及制造技术,在实际运维过程中,只能根据原始设备制造商提供的运行手册进行操作,而现场环境复杂,尤其电网环境具有波动性,设备启停频繁,因此需要主机厂能够在实际运行过程中提供技术服务成为核心服务内容,不仅能够提升燃机电厂的运行能力、维护能力,还能够提升主机厂的服务价值。

针对用户在设备使用和运维上的痛点,上海电气的燃机智能运维服务可以结合大数据技术提供解决方案。上海电气专注于重型燃气轮机产品系列研发生产十余年,全面掌握燃机全生命周期设计、生产、服务技术,助力燃气轮机智慧电厂建设。与此同时,上海电气突出的专业领域知识与用户需求的高效集成,一方面助力用户提高电站生产运行检测数字化、控制自动化、信息集成化、管理高效化,另一方面通过用户与主机厂信息交互,实现产品全生命周期内的运维信息收集、备件互联,提升新机和服务产品竞争力、开拓智能化产品新兴市场,这样才能在工业物联网竞争日趋激烈的环境下立足市场。

技术创新、服务交付、健康发展是智能运维厂商的核心,上海电气在2017年成立的“燃气轮机远程监测及诊断中心”和“燃气轮机仿真测试中心”,受到了外界的高度关注。依托于集团庞大的用户群及机组运行数据,加快燃机控制系统自主化设计仿真进程,并基于智能设备做出相关控制逻辑改进和硬件升级,加强上海电气燃气轮机远程诊断中心的应用,提升燃机服务水平。

基于设备设计、生产、服务知识,并结合大数据、智能化和工业互联网理念,上海电气打造了燃机智能运维系统SIMPLE(Shanghai Intelligent Maintenance PlatformfLifecycle Economy),可持续为用户提供燃气轮机电厂全生命周期内定制化的智能化解决方案。

上海电气智能化全过程贯穿于一家电厂的全生命周期,在电厂建设期阶段,上海电气可提供基建期机岛或厂级的主设备数字化模型,电厂方可以用三维的方式进行指导建设,有效防止碰撞及基建浪费。在电厂运行阶段,上海电气可基于设备数字化模型,记录各个备件、部件在生命周期中遇到的事件,从而形成设备生命档案库。在电厂运维阶段,上海电气可提供设备的远程监测和专家支持,燃气轮机远程诊断中心,可实时接入电厂数据进行远程诊断,为客户提供健康监测、故障诊断等服务。

用户可以精准点击到每一个阀门、螺钉,看到其对应的说明书、运维手册、安装手册,用户还能在平台上添加运维操作和检修日志,从而实现精准到零件的设备生命档案。而形成的部件生命档案,可以为集团级用户在其各个厂家之间建立备件物联库。更进一步,还可将厂家备件物联库和上海电气的备件管理盘活起来,为用户提供战略仓储管理等服务。

而随着数字化转型向纵深发展,智能运维成为燃机升级传统行业、促进产业发展的新动能,建设智能基础设施和平台、对接智能应用和服务,已成为上海电气单一制造燃机企业向智能化转型的关键。



电梯智能运维新模式:远程“体检”关注健康


远在千里之外的服务中心就能对其“健康状态”了如指掌。在上海三菱电梯有个“千里眼顺风耳”的家伙,电梯一旦发生故障,后台能在第一时间通过无线上传的数据锁定“病因”。

在上海三菱电梯安装维修分公司的远程中心“地图”大屏上,可以实时监视全国联网电梯动态,看到布满星星点点的全国地图和上海市地图,还有一台电梯的内部监控画面。那些星星点点闪亮的,就是正在运行中的电梯。

一旦某台电梯发生故障,大厅中的“地图”大屏即有显示,通过GPS地理定位系统指派最近的急修人员快速到达现场进行急修,变被动急修为主动急修,大大缩短了急修响应时间,有效提高急修效率。而且,通过电梯远程监视,还可以在服务中心进行远程的故障诊断与分析,通过移动应用平台让维修人员第一时间了解电梯“病情”,现场维修“对症下药”。

在电梯发生困人事故时,通过电梯远程监视系统,能够实时了解电梯内乘客的状况,利用良好的语音安抚系统能及时对电梯内乘客进行安抚,稳定乘客恐慌情绪,以及给乘客提供安全保护知识,有效配合救援。

它更“聪明”的地方是,能向服务中心实时传输自己的健康状况,包括电梯开关门次数、钢丝升降次数等电梯日常健康指标。通过大数据分析,帮助技术人员充分了解这部电梯近来的健康趋势,什么时候该更换哪些零部件等。“智慧电梯”的目标是通过物联网技术,将分布在各地区、多型号的电梯都连入网络,并进行动态监视,将电梯发生故障时的信息和实时运行状态及时传送到系统。举个例子,前几年,深圳有个电梯事故,就是维保人员在加润滑油的时候,没有按照规定来做,在可乐瓶上面戳个孔就加油,最后油滴下来造成事故。

据《质检总局关于2019年全国特种设备安全状况情况的通报》显示,当年电梯事故发生33起、死亡29人,事故起数和死亡人数所占比重大。事故原因中,违章作业或操作不当9起,无证操作1起,设备缺陷和安全部件失效或保护装置失灵等原因4起,应急救援(自救)不当2起,安全管理、维护保养不到位8起。据业内人士介绍,目前90%以上电梯企业的售后维保、巡检方式,仍旧依靠一支笔、一张纸的传统方式进行,效率低下,管理粗放。此外,维保市场恶性竞争也是电梯事故频发的原因之一。据报道,我国电梯维保企业过多,仅上海就有300多家,平均维保电梯数量少,价格恶性竞争,导致“质次价低”的维保公司充斥市场,甚至形成“劣胜优汰”的外部效应。

而通过国内最大的远程监视服务平台“智慧电梯”系统,上海三菱电梯提供365天24小时全天候服务,实现了精细管理,也全面提升了用户体验。上海三菱电梯全面实施电梯制造企业转型升级举措,就是为了实现“上上下下的享受”。

鼎新带动革故,增量带动存量。当风电、燃机、电梯等各个领域遇上数字化、智能化,当人工智能与工业互联网“相加相融”,给我们带来许多惊喜和成果。而未来,人工智能在制造业领域的进一步延伸和应用,也决不会止步于此。

产业变革的大机遇前,上海电气将积极投身数字化“新基建”,持续打造工业互联网平台的线上数据优势,发挥先进制造业的线下资源优势,依托长三角一体化,用智能化产品连接用户,用在线服务为用户创造价值,全力打响上海“在线新经济”品牌。未来,云相牵,网相连。相信,上海电气必将动力澎湃,春意盎然。

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