基于物联网的控制阀预测性维护在工业的应用
2017.02.09 16:15
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    物联网技术是信息技术发展至今重要应用技术,是“信息化”的重要产物。“物联网”顾名思义,就是物物通过互联网相连。其内涵是,互联网是物联网的基础,物联网是互联网延伸和扩展的网络。同时,物联网用户暗含任何可能的物。物联网技术大量应用于网络融合中,包括智能化感知技术、物品识别技术与计算机通讯技术等,所以称为计算机和互联网后的信息产业发展的再一次浪潮。基于物联的控制阀预测性维护在仪器仪表行业的典型应用。
 
1  当前我国控制阀行业的发展现状
 
       目前,国内控制阀生产企业主要集中在重庆、上海、浙江和江苏等地。据统计,当前国内主流的控制阀生产制造企业全部获得了特种设备(压力管道)TSG 制造许可证和ISO9001 质量体系认证,并有部分厂家已通过API和CE认证。随着企业对产品的技术研发的投入,对加工设备的投入,提高了产品研发效率和加工质量及可靠性,有效地提高了企业核心竞争力。
 
随着国内制造水平和加工工艺水平的提高,许多大型企业采购由原来的进口设备转向国产设备;这给国内企业的发展提供了机遇。虽然国内控制阀行业近几年取得了较好的发展,但与国外企业相比,总体上仍然存在着较大的差距。目前控制阀行业发展主要存在以下几大问题:
 
     ①产品水平提高但同质化现象严重
 
     经过几十年的发展,国内控制阀制造企业在产品技术、制造工艺水平上大幅提高,各制造企业为应对客户多种工况下的不同需求积极开发并完善自身产品链,以增强其供货、配套能力和价格的竞争力。但厂商之间往往陷于较低端产品维度的同质化竞争。
 
      ②国外产品质量虽好,但是售后维修服务成本太高
 
    国外品牌产品质量确实高于国内产品质量这是不争的事实,但是国外产品的售后服务和维修成本高,这是普遍用户的共同感受。
 
     ③国内企业普遍服务意识差、售后服务水平参差不齐
 
虽说用户是上帝,但真正落实到每家企业时,很多企业无法将客户当成上帝。国内许多企业在产品出现质量问题后,首先是找用户原因然后进行推诿,而不是第一时间为用户提供解决方案,这给用户造成不良影响。也有许多企业为用户提供售后服务,但由于售后服务人员水平的参差不齐,无法提供及时有效的解决方案。
 
④生产企业、用户对设备的使用状况信息了解不对称
 
对于用户而言,往往对设备的维护是出于设备已经出现故障造成停产状态下,对设备进行维修;对于控制阀生产企业,产品的使用情况完全来自于客户对产品质量的口头或书面的反馈,对产品在不同的使用现场真正的运行状态全然不知,造成对产品信息掌握不对称,严重脱节。这种状况对生产企业对产品质量的改善无法提供有效的帮助。
 
⑤由于市场环境因素,客户对于设备的维保需求大幅提高
 
由于近几年市场经济不景气,许多生产企业对设备的成本把控更加严格,对于新设备的采购需求下降,对旧设备的维保需求大幅提高,这就为企业的售后和维修提出更高的要求。
 
2  基于物联网的控制阀是未来发展趋势
 
    随着“互联网+”、“中国制造2025”被提升到国家层面高度。物联网在未来几年的发展速度必将迎来爆发性增长。
 
    ①传统控制阀的在实际应用中的劣势
 
    由于传统控制阀在实际系统运用中,用户不能对控制阀本身产品质量状况及进行状态进行实时把控,每当控制室出现工艺参数不正确时,才能反馈出产品已经出现问题并影响用户正常生产,严重的影响用户产品质量从而造成停产。
 
②基于物联网的控制阀将在自控系统的使用中成为必然趋势
 
由于物联网技术的快速发展,用户对智能设备的需求越来越大,基于物联网的控制阀取代传统控制阀将成为必然趋势。现场仪表工无论在何时、何地都能够实时了解现场控制阀的使用状态,随时通过电脑或手机查阅设备的使用状态将成为一种常态;这将极大解放了现场仪表工的工作量,提高了工作效率,对设备使用状况更加精准。对设备的管理更加方便、快捷。
 
③基于物联网的控制阀及故障预判系统工作原理

 
       图1 智能控制阀故障预判系统工作原理图
    智能控制阀预判系统是由控制阀、传感器、信号采集模块、物联网卡、云平台、PC端(或移动端)组成;设备在现场运行时,传感器采集到控制阀实时运行状态,通过信号采集模块将控制信号、控制阀实时动态信号发送至智能云平台,通过人工智能对大数据进行分析、判断将设备的运行状态发送至PC端或移动端;用户可以实时把控设备的运行状态,当设备运行出现异常时系统将会自动发送设备可能的故障信息、原因分析和解决方案至客户PC端和移动端,及时通知用户对设备进行保养或维护,避免设备出现故障造成停产。
 
3、基于物联的控制阀预测性维修在工业中应用
 
①用户现场成果展示
 
                         图2 智能控制阀在现场的使用
 
 
     
 
图3  故障预判系统手机端显示

 
 
 
 
 
图4  故障预判系统PC端显示

 
 
②为用户提供控制阀预测性维护服务
 
预测性维护是指设备在发生故障前对设备进行有针对性、有计划性、有目的性采取预防性的一些维修方法,也称改善式维修。对机器设备进行检查、润滑或更换零部件,维护设备由于长时间运行发生的磨损,尽快发现设备在运行中产生磨损而出现的某些可预见性维护。
 
对于控制阀,可以通过传感器、检测模块、智能云平台、人工智能、终端设备(PC端、移动端)实现对控制阀的使用状况进行监测、故障预测,从而达到对设备进行预测性维护的目的。
 
③建立统一的4S服务店
 
通过智能控制阀故障预判系统,跟据用户集中度在当地建立4S服务店。解决了以下几个方面的问题:
 
一、整合维修服务资源,4S店可以接受所有控制阀生产企业的售后调试服务、设备故障维修服务,减少了每家控制阀生产企业在当地均安排售后服务人员,既降低售后服务成本,也更加快捷的为客户提供服务;
 
二、4S店既可提供日常的调试、保养服务,也可提供控制阀的维修服务;不但决了用户的产品使用后顾之忧,也可以大大减少现场维修仪表工,为企业降低管理成本的支出。
 
三、为用户节省管理成本,对于大型化工生产企业,大量的控制阀是企业的主要生产设备之一,该预测性系统可以大大降低企业设备管理和维护的工作量,有效提高工作效率。通过预测性维护系统可以大大压缩设备管理人员和维护人员;对于控制阀的运行监控不必要24小时盯着控制时显示屏,设备一旦出现可能的异常,预判系统自动会发送预警信息和故障原因及解决方案,对产品的日常维护提供有效的保障。

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