寶鋼設(shè)備管理智能運維的探索和實踐介紹
演講者:上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司 工業(yè)智能服務(wù)事業(yè)部總經(jīng)理 王建宇
原文名稱:從“寶鋼技術(shù)”的探索和實踐,縱向剖析鋼鐵行業(yè)如何玩智能運維
本文轉(zhuǎn)自雷鋒網(wǎng) 作者:Robot
摘要:智能運維可理解為基于設(shè)備狀態(tài)變化趨勢的智能決策。智能運維不是簡單地引入自動化的設(shè)備,而是包括數(shù)據(jù)積累,新技術(shù)應(yīng)用,模式變革等在內(nèi)的設(shè)備管理變革;寶鋼技術(shù)工業(yè)智能服務(wù)事業(yè)部總經(jīng)理王建宇,結(jié)合寶鋼設(shè)備管理在智能維護方面的探索和實踐進行了介紹,值得企業(yè)參考。
2018年,AIOps智能運維這一概念迅速躥紅,在這一年里,傳統(tǒng)ITOM/ITSM廠商、新興APM/NPM廠商以及云廠商們紛紛轉(zhuǎn)戰(zhàn)智能運維。阿里、騰訊、華為、百度等,都成立專門的部門對智能運維體系開展深入研究。而專家學者們也不斷向業(yè)界灌輸智能運維的好處,似乎有了智能運維就能立刻破解伴隨數(shù)字化轉(zhuǎn)型而來的IT規(guī)模和復(fù)雜度暴增的管理難題,甚至能逐步取代運維人員。智能運維,到底有沒有這么神奇?
9月19日,施耐德電氣綠色+智能智造創(chuàng)新峰會在上海舉辦,來自上海寶鋼工業(yè)技術(shù)服務(wù)有限公司(簡稱“寶鋼技術(shù)”)工業(yè)智能服務(wù)事業(yè)部總經(jīng)理王建宇,從縱深的角度剖析了寶鋼技術(shù)在鋼鐵行業(yè)智能運維領(lǐng)域的探索和實踐,并結(jié)合智慧制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等話題進行了闡述,此外,對于人們最為關(guān)心的AI、5G等在運維方面的實踐情況發(fā)表了見解。
寶鋼技術(shù)——中國寶武集團(簡稱“寶武”)下屬專業(yè)設(shè)備技術(shù)服務(wù)公司,由原寶鋼檢測、寶鋼檢修整合組建,承擔中國寶武下屬多生產(chǎn)基地核心設(shè)備狀態(tài)保障功能。
以下為王建宇的現(xiàn)場演講內(nèi)容,雷鋒網(wǎng)(公眾號:雷鋒網(wǎng))作了不改變原意的編輯與整理:
何為智能運維?
智能運維,這個概念實際上是這兩年才興起的。
在設(shè)備管理方面,寶鋼技術(shù)從859建廠以來,就引進了“點檢定修制”這樣的一種設(shè)備管理模式。后來,這種模式在國內(nèi)的鋼鐵業(yè),包括大型的一些流程工業(yè),有了廣泛的實踐、推廣和應(yīng)用。
目前,這種模式受到5G、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的影響,產(chǎn)生了一些新的變化,所以現(xiàn)在行業(yè)內(nèi)有新的概念叫做智能運維。
什么是智能運維?
王建宇認為,智能運維可以理解為基于設(shè)備狀態(tài)變化趨勢的智能決策。
在掌握了設(shè)備當前狀態(tài)并對未來狀態(tài)進行預(yù)知的基礎(chǔ)上,去判斷這個設(shè)備該不該修?什么時候修?修什么?怎么來修?誰來修?
實際上,這種設(shè)備維護的整個流程是完全基于數(shù)據(jù),基于“從數(shù)據(jù)中來,到數(shù)據(jù)中去”這樣的一個決策。
核心的變化:“人”到“數(shù)據(jù)”
從傳統(tǒng)運維到智能運維,實際上一個核心的變化是:從以人為核心的設(shè)備管理方式,轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為核心的管理模式。
以人為核心
在傳統(tǒng)的“點檢定修制”里,設(shè)備維護人員通過五感的方式去了解和判斷事物的狀態(tài),是用眼睛看、耳朵聽、鼻子聞、嘴巴嘗和手去觸摸。雷鋒網(wǎng)了解到,這里指通過五感的方式去找到這個地方,然后依靠自己多年積累的經(jīng)驗判斷設(shè)備是不是有異常,在哪些方面可能出現(xiàn)問題,然后結(jié)合設(shè)備的整個維修計劃,維修的模型去排定什么時候來檢查維修;定好之后,現(xiàn)場的設(shè)備管理人員會手工的去派一些單子,然后組織具體的檢修隊伍來對設(shè)備進行維護,維護之后再由這些設(shè)備管理人員到現(xiàn)場對整個維護質(zhì)量去進行驗證。
以數(shù)據(jù)為核心
這體現(xiàn)在,所有與設(shè)備狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)都是自動通過在線方式來獲取的。王建宇表示,這是基于專家、設(shè)備管理人員的經(jīng)驗知識轉(zhuǎn)化成計算規(guī)律,通過計算機中自動化的判斷規(guī)則和模型,來對設(shè)備狀態(tài)進行智能判斷和智能診斷;并且,會跟整個生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)計劃,維修計劃去自動結(jié)合,排定什么時候可以停機,什么時候可以去實施維修;然后系統(tǒng)會把相應(yīng)委托單的檢修任務(wù)和維護任務(wù),通過系統(tǒng)的方式,自動地推送到相關(guān)的資源方等;同時還能把怎么修這個方案通過系統(tǒng)推送給對應(yīng)的人員。
如果在維護和修理的過程中,出現(xiàn)了一些疑難雜癥的問題,那么通過基于平臺的遠程方式去對它進行支撐,整個設(shè)備維護和修理完畢后,再由這種各類在線的數(shù)據(jù)對它自動地進行校驗,來判斷整個狀態(tài)是好是壞。
智能運維:平臺+專家系統(tǒng)+標準化體系
據(jù)了解,寶鋼技術(shù)的智能運維的整體架構(gòu),有三個關(guān)鍵組成部分:一個平臺,一個專家系統(tǒng)和一套標準化的體系。
平臺的話,實際上是一種工具、一種手段,但為什么強調(diào)一個平臺?
王建宇解釋稱,在大工業(yè)系統(tǒng)里面,涉及到的設(shè)備門類特別多,整個維護、保養(yǎng)設(shè)備的管理流程是相對復(fù)雜的,涉及的人員眾多。
比如寶武,與設(shè)備直接相關(guān)的管理人員、技術(shù)人員等,實際上是上萬的這樣一個規(guī)模,這就很有必要為大家提供一個通用的、共同的工作平臺;同時,也方便展現(xiàn)同類型的一些設(shè)備,基于這樣的一個平臺去進行管控和對比,相互之間去取長補短,提供一些經(jīng)驗。
另外一個是專家系統(tǒng),這部分在目前或者在比較長一段時間內(nèi),實際上是人機混合的一個專家系統(tǒng)。前面講,要把現(xiàn)場的設(shè)備管理人員,工藝人員,他們頭腦中那些知識轉(zhuǎn)化成規(guī)則,轉(zhuǎn)化成基于機理的模型,可以利用一些大數(shù)據(jù)、機器學習的方式去對它進行深度挖掘和預(yù)測。
當提到這一點,王建宇很客觀地表示:
到目前為止,我們還沒有辦法把人腦中的所有知識全部轉(zhuǎn)化成自動判斷。
我們通過規(guī)則和模型,然后結(jié)合專家的經(jīng)驗,能夠系統(tǒng)解決掉的就系統(tǒng)解決掉;如果系統(tǒng)不能自動判斷,這時候?qū)<铱梢赃m當介入,去做一些確認和遠程支持。
那么,這些模型也好,規(guī)則也好,都是融入在我們的整個智能運維平臺中,然后所有的這些專家也都是基于這個平臺工作。
最后是標準化體系。做工業(yè)的人都知道,實際上不管是制造產(chǎn)品,還是提供服務(wù),最難的是怎么保證最終產(chǎn)品和服務(wù),穩(wěn)定、高質(zhì)量的去交付;而在設(shè)備維護領(lǐng)域,當去修理一臺馬達,不同的隊伍由于技能水平的差異,最終出來的效果可能不同,這是一個客觀的現(xiàn)實。
王建宇表示,如果我們把維護、維修的要點,一些工序步驟全都標準化之后(維修技術(shù)標準和維修作業(yè)標準),對相應(yīng)的隊伍進行適當?shù)呐嘤?xùn)和輔導(dǎo)的話,就有可能確保無論是哪支隊伍來修理,最后出來的服務(wù),整個維修的交付指標都能夠保證統(tǒng)一。
“我們講到一個平臺,一個專家系統(tǒng)和一個標準化體系,最終,能夠使得設(shè)備管理體系人員的管理效率大大提高,而停機時間會大幅度下降,突發(fā)故障趨向于零。當與設(shè)備維護流程管理去結(jié)合,還能帶來這種備件庫存的共享和大幅下降,維修負荷的下降等。”
不管是物聯(lián)網(wǎng),還是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng),基于這種工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的概念,基本上都是三層架構(gòu),從邊緣、云端到應(yīng)用。王建宇強調(diào),實際上現(xiàn)在基于平臺,沿著鋼鐵企業(yè)的全流程,從煉鐵、煉鋼、熱軋、冷軋到電廠到化工等,寶鋼技術(shù)都有全套的系統(tǒng),一系列解決方案在運行。
智慧制造:以四個“一律”作為手段
在設(shè)備智能運維上,寶武集團已做了多年的探索,前幾年更多是在具體的點上對個別技術(shù)的應(yīng)用。據(jù)了解,但從今年初開始有了變化,寶武集團把智慧制造作為全集團的一項重要的任務(wù)來推進。現(xiàn)在每半年,寶武集團內(nèi)部會開一次智慧制造的專題大會,各個基地、各個單位在大會上展示每隔半年各自在智慧制造的一些成果和業(yè)績。
圍繞智慧制造,寶武以四個“一律”作為手段:
•操作室一律集控;
•操作崗位一律機器人;
•運維一律遠程;
•服務(wù)一律在線。
四個“一律”,作為推進智慧制造的抓手,寶鋼技術(shù)主要承擔第三個“一律”,也就是“運維,一律遠程”,這樣一個落地的實踐。
“點、線、面”的探索和實踐
今年上半年,圍繞著“點、線、面”寶鋼技術(shù)做了一些探索和實踐。在“面”上,針對煉鐵全廠從原料到燒結(jié),到高爐等,全廠區(qū)域做了一個大面積的探索,在熱軋做了整條“線”的探索,同時針對風機這類專業(yè)設(shè)備做了“點”上的探索。
針對煉鐵的探索,對四大關(guān)鍵工序區(qū)域,接入了近1000臺設(shè)備,目前整個在煉鐵的關(guān)鍵設(shè)備的覆蓋率的話,大概在14%到15%。王建宇表示,按照寶鋼技術(shù)未來的目標這些還是遠遠不夠的。
在熱軋的智能運維,寶鋼1580是一個智慧車間,在1580示范項目建設(shè)的時候就做了一些在線監(jiān)測診斷的探索。
針對2050,寶鋼技術(shù)在監(jiān)測診斷的基礎(chǔ)上進一步往前去延伸完整的實踐整個智能運維的鏈條,從監(jiān)測、診斷、數(shù)據(jù)的采集,獲取到判斷,然后再到跟后續(xù)設(shè)備維護流程管理流程的一些勾結(jié),自動的方案的一些推送,自動的維護決策的一些規(guī)則,診斷、維修等遠程支持,都是在這條線上做了一個實踐。
同時,這條線到今年上半年,接入設(shè)備1100多臺,數(shù)據(jù)采集點超過7000個。
據(jù)了解,在這里面,寶鋼技術(shù)也開發(fā)部署了相應(yīng)的智能模型30余類,各類數(shù)字化標準1000余項,實際上是近萬條,每天的數(shù)據(jù)流量現(xiàn)在是一百個G。
通過產(chǎn)線的建設(shè),完整地踐行了寶鋼技術(shù)智能運維的一些理念,產(chǎn)線核心的關(guān)鍵設(shè)備現(xiàn)在是100%的在線監(jiān)控,而數(shù)據(jù)分析是100%通過這種系統(tǒng)來實現(xiàn),業(yè)務(wù)流程是全部的自動觸發(fā),所有的業(yè)務(wù)流程自動上線,同時所有的數(shù)據(jù)解決方案都能夠自動地推送到相關(guān)方。
王建宇表示,今年上線之后,在相關(guān)區(qū)域,整個點檢負荷下降了80%,非計劃停機時間下降30%,檢修負荷下降20%,整個設(shè)備管理都是數(shù)字化。
今年上半年,寶鋼技術(shù)還選取了冶煉區(qū)域64臺關(guān)鍵風機,做了一些嘗試,針對風機等通用設(shè)備寶鋼技術(shù)建立了系列智能運維標準。針對風機設(shè)備,寶鋼技術(shù)在線采集32個測點數(shù)據(jù),基于這種在線數(shù)據(jù)的獲取,然后建立了自動化的預(yù)警模型和診斷模型,同時把封閉的設(shè)備狀態(tài)跟相應(yīng)系統(tǒng)的能效評估、運營效能評估去做勾連,整體地、及時地把握設(shè)備的狀態(tài),同時還能通過這種跟工藝的結(jié)合,來促進風機系統(tǒng)的排放、節(jié)能達標。
據(jù)了解,整個系統(tǒng)上線以來,故障預(yù)警準確率是90%,點檢工作量是下降80%,維修負荷也是下降了30%。
這是寶鋼技術(shù)上半年關(guān)于整個“點、線、面”,關(guān)于設(shè)備智能運維的一個實踐。
工業(yè)人眼中的AI和5G
“大家一談到AI,一談到5G,就以為包治百病,什么問題都能解決了。比如這個企業(yè)有什么問題,用了AI技術(shù),效率就能提升,而實際上這是不可能的情況。”王建宇認為,我們既要看到技術(shù)的長遠趨勢,也要看到實實在在的技術(shù)能落地的應(yīng)用,但實際上這需要有一個過程。
“5G也好,AI也好,一些新的智能傳感也好,這些名詞都很熱門,但是從實踐和應(yīng)用的角度來看,這些概念在某種程度上現(xiàn)在熱度過高。”
在5G方面,今年上半年寶鋼技術(shù)在智慧制造試點中嘗試與5G的應(yīng)用作了一些結(jié)合。王建宇表示,
就5G三大特點,不管是大連接、低時延還是高帶寬,從整個標準建立的角度,現(xiàn)在實際上只有高帶寬標準現(xiàn)在是有的;而大連接和低時延的標準,可能要到明年或后年才能建設(shè)。
也就是說,如果在工業(yè)里面去大范圍的應(yīng)用,實質(zhì)性地去應(yīng)用這種5G的技術(shù),還需要一定的過程。
而人工智能,現(xiàn)在很多企業(yè)貌似都在做人工智能、大數(shù)據(jù),王建宇認為,現(xiàn)在所有的人工智能,不管是機器視覺、深度學習,還是其他的一些東西,現(xiàn)在其實并沒有一套通用性的工具或者方法,可以馬上立竿見影地解決工業(yè)企業(yè)很多現(xiàn)實中的問題。某種程度上,對于工業(yè)企業(yè)人來說,從事制造業(yè)智慧制造是一個苦活、臟活、累活。
但是搞工業(yè)的人,我們覺得這是有價值,我們就愿意持之以恒的、全力以赴到工廠去干。
最后,這幾年寶鋼技術(shù)在推進智慧制造也好,智能運維也好,以上這些是我們具體的一些感悟。接著,王建宇提出了寶鋼技術(shù)對于智能運維行業(yè)的兩點觀察,他表示:
•工業(yè)領(lǐng)域設(shè)備智能運維必須要由專業(yè)化的工業(yè)企業(yè)來引領(lǐng),只有深入理解行業(yè),掌握數(shù)據(jù),掌握場景,掌握需求,才能真正實現(xiàn)智能運維的價值。
•智能運維不是簡單地引入自動化的設(shè)備,而是包括數(shù)據(jù)積累,新技術(shù)應(yīng)用,模式變革等在內(nèi)的設(shè)備管理變革;智能運維也沒有標準答案,需要全行業(yè)設(shè)備人才,生態(tài)圈相關(guān)方,不斷的去顛覆。
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