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1      方案背景與目標(biāo)

該項(xiàng)目是基于制造業(yè)與數(shù)字化融合，制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的大背景下提出的，旨在通過科學(xué)、系統(tǒng)的方法，對(duì)工業(yè)篩選系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行全面、高效的管理，以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的提升。將制造業(yè)和數(shù)字化進(jìn)行深度融合，通過對(duì)設(shè)備的數(shù)字采集轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)，形成制造業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的整理、分類、分析、優(yōu)化、智能化的整合和分析，錘煉數(shù)據(jù)價(jià)值，沉淀形成行業(yè)生產(chǎn)資料數(shù)字化智能化內(nèi)核，經(jīng)過系統(tǒng)整合，強(qiáng)化勞動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)價(jià)值力量，提升生產(chǎn)力，優(yōu)化生產(chǎn)關(guān)系，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力核心力量，提升科技創(chuàng)新在制造業(yè)篩選系統(tǒng)中的影響作用，形成行業(yè)的新制生產(chǎn)力工具，可以驅(qū)動(dòng)行業(yè)向數(shù)字化、智能化的方向持續(xù)發(fā)展，形成生產(chǎn)力及生產(chǎn)效率的有力支撐，助力產(chǎn)業(yè)升級(jí)，給行業(yè)及企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

基于以上的行業(yè)背景，沈陽科網(wǎng)通信息技術(shù)有限公司經(jīng)過多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累和需求的深度理解與沉淀，提出了工業(yè)環(huán)境下的篩選系統(tǒng)設(shè)備全生命周期管理解決方案，成功首次使用了量子加密技術(shù)在工業(yè)制造企業(yè)的應(yīng)用，并在設(shè)備的全生命周期管理過程中著重建設(shè)了預(yù)測(cè)性維護(hù)、設(shè)備智能運(yùn)維、數(shù)據(jù)治理及廣泛的決策支持應(yīng)用，同時(shí)系統(tǒng)將歷史數(shù)據(jù)及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)相結(jié)合，總結(jié)長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)測(cè)性診斷，并實(shí)現(xiàn)了按需維護(hù)，旨在幫助客戶實(shí)現(xiàn)篩選系統(tǒng)數(shù)字化升級(jí)的總體目標(biāo)，包括但不限于以下目標(biāo)：

①  實(shí)現(xiàn)整個(gè)篩選系統(tǒng)的數(shù)字化升級(jí)：通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警、智能化運(yùn)維，提高設(shè)備可靠性和運(yùn)行效率。

②  智能化管理降低備件消耗：通過預(yù)測(cè)性維護(hù)、智能化備件監(jiān)管，根據(jù)備件實(shí)際使用生命周期，動(dòng)態(tài)調(diào)整備件更換頻率，跟蹤備件使用情況，降低備件成本。

③  智能的流程化管理減少人工成本：通過科學(xué)的流程化管理，優(yōu)化巡檢人員配置，可將多余的人員調(diào)配到更多需要人員的工作環(huán)節(jié)中，降低巡檢工作的人工成本。

④  精細(xì)化管理實(shí)現(xiàn)能耗優(yōu)化：通過數(shù)字化管理對(duì)篩選系統(tǒng)中的設(shè)備的啟停過程、工作狀態(tài)進(jìn)行精細(xì)化管控，實(shí)現(xiàn)能耗優(yōu)化。

⑤  量子加密保障數(shù)據(jù)安全：通過量子加密密鑰分發(fā)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高級(jí)別加密，全面保障數(shù)據(jù)安全。

2      方案詳細(xì)介紹

2.1 技術(shù)架構(gòu)與核心組件

本方案基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能和5G通訊技術(shù)，構(gòu)建了工業(yè)篩選系統(tǒng)設(shè)備的全生命周期管理平臺(tái)。平臺(tái)由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、智能分析層、應(yīng)用服務(wù)層和決策支持層五部分組成，形成閉環(huán)的管理體系，其核心組成如下：

l  多源數(shù)據(jù)匯總：利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過5G網(wǎng)絡(luò)高速傳輸，實(shí)時(shí)采集篩選系統(tǒng)設(shè)備的振動(dòng)、溫度、壓力、電流等多維度數(shù)據(jù)，以及客戶基本數(shù)據(jù)、設(shè)備基本數(shù)據(jù)和維護(hù)數(shù)據(jù)等。

l  數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范：運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、整合、存儲(chǔ)，形成設(shè)備全生命周期的數(shù)據(jù)倉庫。

l  智能分析：結(jié)合科網(wǎng)通的MMDM智能分析體系，通過AI算法在線和離線處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警、能效優(yōu)化和預(yù)測(cè)性維護(hù)等功能。

l  應(yīng)用服務(wù)：提供用戶友好的界面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)可視化、自動(dòng)報(bào)告生成等應(yīng)用服務(wù)。

l  決策支持：基于智能分析的結(jié)果，為管理人員提供設(shè)備維護(hù)、備件采購、生產(chǎn)調(diào)度等決策支持。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

?  物聯(lián)網(wǎng)與5G通訊：利用5G網(wǎng)絡(luò)的高帶寬、低延遲特性，實(shí)現(xiàn)篩選系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控與高效數(shù)據(jù)傳輸，為數(shù)據(jù)分析提供堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

?  大數(shù)據(jù)與云計(jì)算：構(gòu)建基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的量子加密傳輸、分布式存儲(chǔ)與并行處理，提高數(shù)據(jù)處理效率與安全性。

?  MMDM預(yù)測(cè)性維護(hù)體系：經(jīng)過三代技術(shù)革新，公司經(jīng)過多年沉淀自主研發(fā)了以深度學(xué)習(xí)等AI算法與設(shè)備運(yùn)行相結(jié)合的MMDM模型，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)與維護(hù)策略的智能優(yōu)化，包括但不限于以下優(yōu)勢(shì)：

①對(duì)設(shè)備健康情況的動(dòng)態(tài)感知：設(shè)備故障、設(shè)備運(yùn)行過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)態(tài)情況、設(shè)備工作負(fù)載。

 ②對(duì)設(shè)備工作狀態(tài)的智能管控：設(shè)備工作效能的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。

?  能效優(yōu)化模型：通過對(duì)矢量電信號(hào)等工藝數(shù)據(jù)的采集，經(jīng)過多源數(shù)據(jù)融合分析，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，提高設(shè)備能效，降低能耗與運(yùn)行成本。

?  量子級(jí)數(shù)據(jù)加密：利用量子密鑰分發(fā)（QKD）的不可竊取性保障數(shù)據(jù)通信安全；不僅在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)上行和指令下發(fā)業(yè)務(wù)中實(shí)現(xiàn)無條件安全，而且能夠取代企業(yè)設(shè)備上云時(shí)不得不采取的專網(wǎng)傳輸方式，解決公網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸安全防護(hù)問題

2.3 方案實(shí)施的主要步驟

①　需求分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)：根據(jù)客戶需求與選礦場(chǎng)景特點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)與功能定制。

②　數(shù)據(jù)采集與平臺(tái)建設(shè)：部署以振動(dòng)傳感器為主的各種類型的傳感器，構(gòu)建基于邊緣計(jì)算的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)搭建基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)，以及貫通二者的邊云協(xié)同體系。

③　模型訓(xùn)練與優(yōu)化：基于歷史數(shù)據(jù)，訓(xùn)練AI模型，并結(jié)合機(jī)理模型進(jìn)行模型優(yōu)化。同時(shí)，使用離線訓(xùn)練的結(jié)果為在線分析提供支持。

④　系統(tǒng)部署與測(cè)試：完成系統(tǒng)部署，進(jìn)行功能測(cè)試與性能調(diào)優(yōu)。

3      代表性及推廣價(jià)值

3.1代表性

?  綜合性管理工具：

設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)是一個(gè)綜合性的解決方案，涵蓋了設(shè)備全生命周期。這種全面性的管理方式是工業(yè)篩選系統(tǒng)設(shè)備管理的核心所在，確保了設(shè)備在整個(gè)生命周期內(nèi)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行。

?  數(shù)字化管理手段：

通過數(shù)字化手段，如傳感器、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析等，設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)跟蹤和監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，提前預(yù)警潛在故障，優(yōu)化維護(hù)計(jì)劃，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命并降低維護(hù)成本。

?  行業(yè)應(yīng)用廣泛：

在多個(gè)行業(yè)中，如礦山、冶金、制造業(yè)、能源、化工等，工業(yè)篩選系統(tǒng)設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)都得到了廣泛的應(yīng)用。這些行業(yè)對(duì)設(shè)備管理的需求高，而該系統(tǒng)恰好能夠滿足這些需求，提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本。

?  技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)：

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。例如，利用先進(jìn)的算法和數(shù)據(jù)分析技術(shù)，系統(tǒng)能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)設(shè)備的故障和維護(hù)需求，提高維護(hù)的效率和效果。

?  高級(jí)別數(shù)據(jù)安全防護(hù)

        隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展以及攻擊技術(shù)的不斷升級(jí)，數(shù)據(jù)安全已經(jīng)成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的重中之重，其中尤以數(shù)據(jù)交互過程中的數(shù)據(jù)安全較為薄弱，量子級(jí)別的數(shù)據(jù)加密完美的實(shí)現(xiàn)了無條件安全，具備不可竊取性的安全保障。

3.2 推廣價(jià)值

本方案具有廣泛的推廣價(jià)值，據(jù)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，2023年全球篩選設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到687.0億元人民幣，其中中國市場(chǎng)規(guī)模占全球市場(chǎng)的15%左右，此外中國政府提出的“中國制造2025”戰(zhàn)略就強(qiáng)調(diào)了智能制造和高端裝備的重要性，為工業(yè)篩選系統(tǒng)的發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。因此本方案的推廣價(jià)值主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

?  適用性強(qiáng)：本方案可廣泛適用于多個(gè)行業(yè)中，如礦山、冶金、制造業(yè)、能源、化工等，方案規(guī)模具有伸縮性和擴(kuò)展性。系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的洞察和性能評(píng)估功能，能夠輔助企業(yè)管理層制定更明智的決策，有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)的優(yōu)化配置和效益的最大化。

?  技術(shù)領(lǐng)先：本方案融合了AI、5G等前沿技術(shù)，具有技術(shù)領(lǐng)先性和創(chuàng)新性，符合篩選系統(tǒng)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，通過實(shí)時(shí)監(jiān)控和故障預(yù)警功能，設(shè)備全生命周期管理系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全隱患，降低生產(chǎn)事故的風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)人員和財(cái)產(chǎn)安全，提高企業(yè)的安全管理水平。

?  經(jīng)濟(jì)效益顯著：通過實(shí)施本方案，客戶能夠精確控制設(shè)備的維護(hù)成本、備件庫存和能耗等費(fèi)用支出，幫助企業(yè)優(yōu)化預(yù)算分配并降低總體設(shè)備管理成本，通過降低備件消耗、減少人工成本、提高設(shè)備運(yùn)行效率與降低能耗，為企業(yè)帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益，提高生產(chǎn)效率和盈利能力。

?  社會(huì)效應(yīng)良好：本方案符合可持續(xù)發(fā)展理念，能夠降低能耗和碳排放，提高生產(chǎn)安全性，符合工業(yè)節(jié)能減排要求，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)向數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)型升級(jí)，有助于提升企業(yè)的品牌形象和社會(huì)聲譽(yù)，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

因此，本方案在礦業(yè)行業(yè)具有廣闊的推廣前景和應(yīng)用價(jià)值，可以為中國篩選系統(tǒng)的智能化轉(zhuǎn)型和可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

3.3應(yīng)用案例：

系統(tǒng)已經(jīng)成功應(yīng)用在冶金、礦山等行業(yè)進(jìn)行了廣泛的落地應(yīng)用，以重點(diǎn)案例為例：

阜新某鐵礦，經(jīng)過工業(yè)篩選系統(tǒng)全生命周期管理平臺(tái)的系統(tǒng)上線后，通過預(yù)測(cè)性維護(hù)MMDM模型以及智能運(yùn)維、數(shù)據(jù)倉庫等多個(gè)切實(shí)解決了客戶痛點(diǎn)的功能，系統(tǒng)上線半年時(shí)間，已實(shí)現(xiàn)了巡檢人員數(shù)量降低了40%，設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)減少了50%，隨著系統(tǒng)的進(jìn)一步升級(jí)優(yōu)化，就拿篩選系統(tǒng)中的振動(dòng)篩單臺(tái)設(shè)備從耗電量、備件更換就能給客戶每年節(jié)省2-3萬元，占設(shè)備本身價(jià)值大約10%-15%，而阜新礦山篩選設(shè)備大約100臺(tái)左右，至少給企業(yè)帶來節(jié)省200-300萬元左右，如果在從人員及其他方面的進(jìn)一步成本優(yōu)化，保守也能客戶每年帶來400萬萬元左右的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。