【壓縮機網(wǎng)】壓縮機設(shè)備維修、維保和零部件管理及全壽命周期應(yīng)用的配套服務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化高精尖設(shè)備實現(xiàn)技術(shù)引進、學(xué)習(xí)、汲取、自主創(chuàng)新必不可少的應(yīng)用工具。這類系統(tǒng)整合人工智能與工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建覆蓋設(shè)備全壽命周期的數(shù)據(jù)閉環(huán)系統(tǒng)，可實現(xiàn)零部件級產(chǎn)品從生產(chǎn)、維修到報廢的全壽命周期管理，亦可實現(xiàn)設(shè)備維修知識庫管理、故障庫管理、預(yù)測性維護等功能。在國內(nèi)外相關(guān)行業(yè)，該系統(tǒng)已應(yīng)用于高端設(shè)備研發(fā)輔助、維護和維修，成為行業(yè)發(fā)展的重要基石。但該系統(tǒng)目前還沒有廣泛鋪開，這與目前企業(yè)管理層的重視度不夠、相關(guān)人員技術(shù)知識缺乏、資金不到位等因素密切相關(guān)。在此背景下，開展壓縮機智能維修工廠的技術(shù)創(chuàng)新研究，對推動企業(yè)設(shè)備維護的智能化轉(zhuǎn)型，提高企業(yè)管理水平具有重要的現(xiàn)實意義。

　　一．壓縮機智能維修工廠實施內(nèi)容

　　壓縮機智能維修工廠圍繞生產(chǎn)管理、專業(yè)技術(shù)文件管理、維修工藝工序管理、歷史數(shù)據(jù)管理、壓縮機故障案例知識沉淀完成生產(chǎn)管理模塊系統(tǒng)開發(fā)，配合安全模塊、能碳模塊等進行工廠智能化管理，實現(xiàn)作業(yè)指導(dǎo)、維修作業(yè)過程、維修報告產(chǎn)出線上化操作，并對維修數(shù)據(jù)和作業(yè)指導(dǎo)書進行加密保護，通過線上信息流轉(zhuǎn)提升維修效率、保障數(shù)據(jù)鏈的安全于完整性，最終形成維修作業(yè)委托、執(zhí)行、檢測、存檔全流程信息化、規(guī)范化、程序化管理。

　　壓縮機智能維修工廠架構(gòu)劃分為運營管理層、制造管理層、工控層三個層級組成，具備基礎(chǔ)信息、生產(chǎn)訂單管理、生產(chǎn)計劃管理、產(chǎn)品生產(chǎn)管理、質(zhì)檢管理、物料管理、工藝管理等核心服務(wù)。

　　1.運營管理層

　　將生產(chǎn)支撐層與生產(chǎn)執(zhí)行層的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，為不同管理人員提供多維度數(shù)據(jù)展示，為合理決策提供支持。

　　2.制造執(zhí)行層

　　主要接收上層系統(tǒng)作業(yè)指令，實現(xiàn)人員派發(fā)與接收、作業(yè)過程引導(dǎo)與控制等。

　　3.工控層

　　主要實現(xiàn)對底層硬件進行通信，將壓縮機設(shè)備運行數(shù)據(jù)、作業(yè)數(shù)據(jù)采集上傳。

　　二．生產(chǎn)管理模塊開發(fā)（MES）

　　生產(chǎn)管理模塊的二個核心內(nèi)容，數(shù)據(jù)一體化和業(yè)務(wù)一體化。數(shù)據(jù)一體化是指在統(tǒng)一基礎(chǔ)信息，如產(chǎn)品信息、物料的基礎(chǔ)上實現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同，實現(xiàn)產(chǎn)品信息及相關(guān)生產(chǎn)信息的數(shù)字化管理。業(yè)務(wù)一體化是指以產(chǎn)品全壽命周期為主線實現(xiàn)智能制造一體化業(yè)務(wù)協(xié)同。

　　以制造執(zhí)行系統(tǒng)為核心，通過與其它信息化系統(tǒng)、智能制造裝備與智能物流裝備的控制層信息的無縫集成，實時跟蹤壓縮機工廠的生產(chǎn)計劃、生產(chǎn)作業(yè)過程、物流活動、設(shè)備狀態(tài)及生產(chǎn)現(xiàn)場活動，使整個生產(chǎn)組織與管理可視化、透明化。生產(chǎn)管理模塊開發(fā)系統(tǒng)的實施，將生產(chǎn)所需的核心業(yè)務(wù)的所有流程整合在一起，提供實時化、多生產(chǎn)型態(tài)架構(gòu)的信息交換，提供了可隨產(chǎn)品、訂單種類及交貨期的變動彈性調(diào)整參數(shù)等諸多能力，有效的協(xié)助管理存貨、降低采購成本、提高準(zhǔn)時交貨能力，增進企業(yè)少量多樣的生產(chǎn)管控能力。

　　1.技術(shù)文件的結(jié)構(gòu)化解析技術(shù)

　　壓縮機設(shè)備極為復(fù)雜，尤其大型離心式壓縮機、活塞式壓縮機，因此支持機組維護和維修的技術(shù)文件非常龐大，尤其在石油化工、煤化工、生物制藥、航天航空等行業(yè)使用的壓縮機，涉及的零部件多達幾百種，維修作業(yè)手冊技術(shù)文件就多達幾十萬，甚至上百萬字。要把這么龐大的技術(shù)知識解析、吸取、消化為實時指導(dǎo)一線作業(yè)操作的工藝路徑、工序和工藝作業(yè)卡等，需要一個專業(yè)團隊進行分工協(xié)作，工作繁瑣，檢修數(shù)據(jù)使用和技術(shù)資料使用嚴重影響維修服務(wù)執(zhí)行效率。

　　在實際工作中，壓縮機智能維修工廠采用技術(shù)文件結(jié)構(gòu)化處理方法，將不同類型技術(shù)文件進行分類梳理后通過人工智能產(chǎn)生對應(yīng)工藝作業(yè)卡，解析為作業(yè)需要的應(yīng)用指令和應(yīng)用數(shù)據(jù)。作業(yè)指令及數(shù)據(jù)均可直接溯源至原始技術(shù)文件，大大提高了現(xiàn)場作業(yè)人員技術(shù)文件使用效率及準(zhǔn)確性。

　　2.數(shù)字化工藝作業(yè)卡

　　技術(shù)文件完成結(jié)構(gòu)化解析后可根據(jù)當(dāng)前工藝步驟生成數(shù)字化工藝作業(yè)卡，數(shù)字化工藝作業(yè)卡表頭數(shù)據(jù)主要包括工藝卡順序流水號、工序編號、工藝卡編號、產(chǎn)品編號、產(chǎn)品名稱、檢測范圍、檢測地點、光照度、檢測部位、檢測標(biāo)準(zhǔn)、表面狀況、檢測設(shè)備、檢測部位示意圖等信息。

　　數(shù)字化工藝卡項目數(shù)據(jù)主要包括位置、缺陷類型、可重復(fù)使用標(biāo)準(zhǔn)、可修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)、可幸福操作方法等，檢測判定進行文本值、范圍值、列表值處理。數(shù)字化工藝作業(yè)卡與技術(shù)文件知識庫、備件使用進行打通，實現(xiàn)壓縮機設(shè)備維修流程的標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化及簡單化，有利于提升設(shè)備維修的可靠性及效率。

　　3.數(shù)字化知識庫和經(jīng)驗庫

　　數(shù)字化知識庫和經(jīng)驗庫通過收集和整理故障案例、熟練工實操知識及技能結(jié)合知識圖譜和語義分析技術(shù)，構(gòu)建知識共享平臺。一線工人借助手持終端設(shè)備上的配套服務(wù)執(zhí)行系統(tǒng)軟件，可隨時隨地獲取每一項施工步驟所需的知識和經(jīng)驗，擺脫傳統(tǒng)紙質(zhì)技術(shù)文件的束搏，提升維修工作的效率和質(zhì)量，并實現(xiàn)高效的經(jīng)驗傳承。

　　三．安全管理模塊

　　壓縮機維保作業(yè)的程序較多，參與人員類型復(fù)雜，安全風(fēng)險性較高，借助統(tǒng)一平臺安全管理模塊對現(xiàn)場的安全隱患進行綜合治理，并對危險源進行統(tǒng)籌管理和風(fēng)險的分級管控，實現(xiàn)安全事件的事前預(yù)防，依托云服務(wù)平臺技術(shù)實現(xiàn)安防資源的實時共享，并且憑借對現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時分析，加強車間對現(xiàn)場狀況的預(yù)警監(jiān)測能力，最終通過圍繞車間作業(yè)過程管理，建設(shè)一套快速感知、實時監(jiān)測、超前預(yù)警、互聯(lián)協(xié)同、智能評估的安全管理體系，全面提升安全風(fēng)險防控水平。

　　四．能碳管理模塊

　　基于國家雙碳目標(biāo)，致力將能源和能耗監(jiān)管深入各級企業(yè)運營，依托高精度計量、高可靠采集、智能化管理與分析構(gòu)建一站式能碳解決方案，為壓縮機智能維修工廠提供集能耗、碳排為一體的智能監(jiān)測系統(tǒng)，清晰了解自身能耗情況，提供能效優(yōu)化、低碳發(fā)展的智能決策系統(tǒng)，提高企業(yè)能效水平，降低企業(yè)碳排放水平，從而降低企業(yè)成本、提升企業(yè)競爭力。

　　能碳管理模塊可自動采集統(tǒng)計用電、用水等信息，實現(xiàn)各個層級用能的準(zhǔn)確統(tǒng)計核算，為企業(yè)生產(chǎn)運營提供有力的決策數(shù)據(jù)，提高用能利用率，達到節(jié)能效果。同時，可實現(xiàn)能源實時監(jiān)測、能源使用分析并根據(jù)排放源配置（包括企業(yè)基本信息、核算邊界、數(shù)據(jù)填報水平、監(jiān)測備案、數(shù)據(jù)確認方式等預(yù)先設(shè)置的碳結(jié)構(gòu)參數(shù)）的核算公式計算排放源的碳排放量，直接量化碳排放的數(shù)據(jù)，通過分析各環(huán)節(jié)碳排放的數(shù)據(jù)，找出潛在的減排環(huán)節(jié)和方式。在線監(jiān)測接入企業(yè)用能的實時信息并根據(jù)報警類型進行報警，實時提示管理者用能異常情況，避免出現(xiàn)能源浪費。

　　五．結(jié)語

　　現(xiàn)代智能維修工廠必須具備精益化、數(shù)字化、智能化與綠色化特點，精益化是效率，數(shù)字化和智能化是驅(qū)動力，綠色化是結(jié)果目標(biāo)。

　　精益化技術(shù)涉及云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字孿生、虛擬工廠等，精益化能夠應(yīng)用到維修生產(chǎn)環(huán)節(jié)的全壽命周期過程中，并實現(xiàn)生產(chǎn)效率的大幅提升。如果數(shù)字孿生能讓高精尖設(shè)備的維護維修實現(xiàn)遠程合作，很快就能找到問題和維修方案，設(shè)備運行對工人現(xiàn)場要求高，也不安全，但虛擬工廠就能通過遠程辦公解決這類問題，還能實現(xiàn)遠程培訓(xùn)，生產(chǎn)調(diào)整由于涉及要素非常多，包括設(shè)備位置、生產(chǎn)參數(shù)、生產(chǎn)節(jié)奏、供應(yīng)鏈配合等，因此非常難也非常慢，數(shù)字孿生靈活性和柔性就可以通過提前模擬解決該問題，讓生產(chǎn)調(diào)整的難度和成本大幅度降低等。

　　數(shù)字化和智能化是經(jīng)驗驅(qū)動的最好方法，取代人工依賴，利用大數(shù)據(jù)實現(xiàn)智能化，正是工業(yè)4.0給出的答案。高精尖設(shè)備利用每個環(huán)節(jié)都有數(shù)字驅(qū)動的生產(chǎn)和檢測設(shè)備，背后也有廣泛的AI應(yīng)用。粗放型人工依賴的生產(chǎn)運行，某個工序的差異需要后續(xù)工藝進行適應(yīng)性調(diào)整，這個工作的工藝繁瑣且工作量巨大，生產(chǎn)結(jié)果質(zhì)量也不高。但通過攝像頭拍攝外觀的處理和高精度檢測設(shè)備數(shù)據(jù)采集，進行海量數(shù)據(jù)對比和監(jiān)控分析，就能通過數(shù)字化及時發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)整糾正。

　　綠色化是智能維修工廠的結(jié)果目標(biāo)。智能維修工廠要求研發(fā)、供應(yīng)鏈、生產(chǎn)、使用和回收全壽命周期都實現(xiàn)減排，使用綠色能源如太陽能、生產(chǎn)能源循環(huán)利用、效率提升帶來的能源消耗減少等。設(shè)備上減少對環(huán)境破壞材料的使用，通過物聯(lián)網(wǎng)實時采集能源數(shù)據(jù)，讓每個設(shè)備都運行在最低能耗下，這樣水、能源、恢復(fù)性有機物和廢水都得到大幅度降低，進而實現(xiàn)國家戰(zhàn)略要求的碳中和、碳達峰。