物联网进入了工业领域,被叫作工业物联网(IIoT),而且随着技术的发展,工业物联网(IIoT)正在从概念逐渐变成现实,它正在给传统自动化设备带来全新的变革,给传统工业设备运营维护带来全新的变革。传统的工业设备运营维护侧重预防性维护,而新型工业物联网催生了预测性维护,也是工业物联网的一个杀手级应用场景,接下来重点介绍预防性维护与预测性维护间区别。

一、概念定义

IATF(International Automotive Task Force)国际汽车工作组16949对两个概念做了如下定义

1. 预防性维护 preventive maintenance (PM)

为了消除设备失效和非计划性生产中断的原因而策划的定期活动(基于时间的周期性检验和检修),它是制造过程设计的一项输出。

英文原文:planned activities at regular intervals (time-based, periodic inspection, and overhaul) to eliminate causes of equipmentfailure and unscheduled interruptions to production, as an output of the manufacturing process design.

2. 预测性维护 predictive maintenance (PdM)

通过对设备状况实施周期性或持续监视来评价在役设备状况的一种方法或一套技术,以便预测应当进行维护的具体时间。

英文原文:an approach and set of techniques to evaluate the condition ofin-service equipment by performing periodic or continuous monitoring of equipment conditions, in order to predictwhen maintenance should be performed.

二、概念解释

预防性维护和预测性维护是在推行全面生产维护 TPM(total productive maintenance) 时要考虑的重要维护手段。预防性维护最为常见,而预测性维护是最佳的维护方式。

预防性维护是指有计划的定期设备维护和零配件更换,通常包括保养维护、定期使用检查、定期功能检测、定期拆修、定时更换等几种类型;周期性检修 periodicoverhaul 应该属于预防性维护的范畴。

预防性维护举例:

新车5000公里后的首次保养(更换机油)

对生产设备定期作清洁,更换损坏的部件

预测性维护是通过运用各种手段进行数据和信号的采集(可以是间断地采集,也可以是连续地采集)、分析和判断设备的实时运行状态、分析故障部位、原因并预测变化发展、提出防范措施,防止和控制可能的故障出现。

预测性维护举例:

汽车一般都有一个车载OBD诊断系统。该系统主要用于监控发动机的运行和排气系统的工作状态,一旦发现排放超标就会发出警示。OBD-II系统会把故障信息写入存储器,通过标准的诊断仪器可以读取故障代码,然后根据故障信息逐一排除疑点,帮助维护人员快速准确地找出故障源头。初创公司TheCarForce将汽车的OBD诊断数据持续不断的通过移动网络发送到工业云平台,利用这些数据来帮助司机和制造商实现预测性维护,提前预测汽车零部件系统可能会发生的故障以及相应的解决方案。

三、预测性维护趋势

应用预测性维护的最大优点是总体成本的降低。美国联邦能源管理计划 (FEMP) 所进行的研究估计,一个正常发挥作用的预测性维护计划与预防性维护相比,可提供 30 % 到 40 % 的节约。据有关统计数据,平均来看,开展一项工业预测性维护计划可带来以下方面节约:

投资回报:10 倍

维护成本降低:25 % 至 30 %

故障消除:70 % 至 75 %

停产时间缩短:35 % 至 45 %

产量增加:20 % 至 25 %