預測性維護：在制造業中使用工業物聯網數據

2025-07-02 09:11:01來源：千家網關鍵詞：制造業工業物聯網閱讀量：3661

導讀：預測性維護和虛擬孿生不再是未來的愿望，而是制造商保持競爭力的必需品。制造和運營解決方案展現了如何利用這些技術來提升效率、韌性和可持續性。

　　制造業正在進入一個變革時代，技術驅動的解決方案正在重新定義工廠的運營方式。效率不再僅僅關乎維持生產配額，而是關乎預測性洞察、可持續性和運營韌性。由工業物聯網 (IIoT) 驅動的預測性維護技術是這一轉型的基石。它將實時數據轉化為可操作的策略，確保機器高效、可持續地運行。

　　這一轉變的核心是虛擬孿生。這些動態的數字復制品彌合了物理世界和虛擬世界之間的差距，使制造商能夠以新的方式模擬、優化和改進其運營。

　　了解制造運營管理 (MOM) 和制造執行系統 (MES)

　　制造運營管理 (MOM) 軟件涵蓋了廣泛的生產支持活動，包括質量管理、物流、物料管理、工時和勞動力管理以及維護。MES 是 MOM 戰略的關鍵組成部分。

　　制造運營管理 (MOM) 和制造執行系統 (MES) 軟件對現代制造業至關重要，但各自發揮著不同的作用。 MES 在車間運行，指揮勞動力和物料，收集實時數據，確保生產效率。而 MOM 則視野更廣闊，將 MES 與質量、物流和維護等功能相集成，推動企業整體優化。

　　MES 可視為戰術部門，處理即時生產需求；而 MOM 則提供戰略監督，利用 MES 數據簡化整個制造生命周期。兩者共同提供統一的方法，在車間精度與企業級協調之間取得平衡，從而提高效率、合規性和整體績效。

　　虛擬孿生引領維護的未來

　　虛擬孿生將數字孿生的概念(提供物理資產和流程的虛擬模型)提升到新的高度，確保其基于模型、動態、互聯、可在多種情境中重復使用，并添加了第四個維度——時間。一流的虛擬孿生能夠與 MOM 軟件集成，實現虛擬世界與現實世界之間的實時反饋，使制造商能夠以前所未有的方式可視化、預測和優化其運營。

　　虛擬孿生的主要優勢：

　　實時監控：虛擬孿生提供設備性能的持續、實時視圖，確保任何異常或低效之處都能立即被標記。

　　預測分析集成：通過將虛擬孿生與預測性維護算法相結合，制造商可以預先預防設備故障并高效地安排維護活動。

　　場景模擬：制造商可以運行“假設”場景，以了解運營調整、新的生產計劃或意外需求激增的影響。

　　可持續發展洞察：借助虛擬孿生模型優化能源利用，減少材料浪費，使運營與可持續發展目標保持一致。

　　與制造運營管理 (MOM) 系統無縫集成：現代制造運營管理 (MOM) 平臺將虛擬孿生模型直接集成到更廣泛的制造工作流程中，創建一個閉環系統，基于實時數據持續改進流程。

　　應對實施挑戰

　　盡管預測性維護具有變革潛力，但制造商在采用支持工業物聯網 (IIoT) 的解決方案時仍面臨諸多挑戰。

　　關鍵挑戰包括：

　　數據過載和管理：工業物聯網 (IIoT) 會產生海量數據，通常會使傳統系統不堪重負。解決方案在于邊緣計算，它可以在本地處理數據，從而降低延遲并確保實時洞察。此外，諸如運營管理 (MOM) 之類的可擴展數據平臺可以匯總并分析這些數據，將其轉化為可操作的情報。

　　集成復雜性：許多制造商運營著難以與現代工業物聯網 (IIoT) 技術集成的遺留系統。運營管理 (MOM) 通過創建統一的架構將運營技術 (OT) 與 IT 系統連接起來，從而彌合了這一差距，確保整個企業的數據無縫流動。

　　技能短缺：向預測性維護的轉變需要 IT 和 OT 專業知識，而許多制造商缺乏這些專業知識。跨職能培訓計劃和有針對性的招聘工作可以幫助彌補這一差距。工具也通過提供直觀的工具和平臺來簡化采用，從而支持這一轉變。

　　網絡安全風險：隨著工業物聯網 (IIoT) 的擴展，潛在的漏洞也在不斷增加。制造商必須實施強大的安全協議，包括加密、定期審核和遵守行業標準，以保護其系統。

　　可持續性是預測性維護的核心

　　預測性維護通過減少浪費、優化資源利用和最大限度地降低能源消耗來促進可持續性。MOM 解決方案將可持續性指標集成到核心運營中，使制造商能夠跟蹤、衡量和改進其環境績效。

　　增強的可持續發展實踐：

　　能源優化：實時監控和預測洞察通過將生產計劃與節能實踐相結合，減少不必要的能源消耗。

　　減少浪費：預測算法可以識別低效環節，使制造商能夠減少廢料并有效回收材料。

　　循環經濟支持：制造運營管理 (MOM) 支持閉環系統，使制造商能夠重復使用材料并最大限度地減少垃圾填埋場的影響。

　　生命周期評估：通過虛擬孿生模擬產品生命周期中的環境影響，使制造商能夠做出明智的設計和生產決策。

　　實際影響：例如，使用 MOM 的制造商報告稱，通過利用工業物聯網 (IIoT) 開展可持續發展計劃，其環境足跡減少了高達 25%。這些節省不僅源于運營效率的提高，還源于更智能的物流和材料采購策略。

　　未來愿景

　　預測性維護和虛擬孿生不再是未來的愿望，而是制造商保持競爭力的必需品。制造和運營解決方案展現了如何利用這些技術來提升效率、韌性和可持續性。通過擁抱這些創新，制造商不僅可以確保其運營能夠應對當今的挑戰，還能在智能工廠革命中占據領先地位。

　　總而言之：未來工廠并非空談，而是正在逐漸成形的現實。借助預測性維護和虛擬孿生等工具，未來的可能性將無限可能。

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