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某國際知名的鋼鐵企業(yè)，鑒于設(shè)備故障診斷預(yù)測性低，產(chǎn)線停擺僅能被動補救，資深設(shè)備維修人員經(jīng)驗難以傳承等問題，決定投入設(shè)備監(jiān)診云端化。其期望透過WISE-PaaS工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺、大數(shù)據(jù)分析、AI人工智能 ( 震動分析機器學(xué)習(xí)) 等技術(shù)，來完善設(shè)備維護、瑕疵檢測及預(yù)防診斷，提升生產(chǎn)及管理效率。

以傳統(tǒng)工廠的設(shè)備故障診斷來說，主要依靠資深的設(shè)備維修管理人員發(fā)現(xiàn)問題，或設(shè)備出現(xiàn)問題再排修，基本上算是被動補救的做法。而一旦設(shè)備故障導(dǎo)致產(chǎn)線停擺，即便后續(xù)修復(fù)速度再快，也消弭不了企業(yè)的損失。

因此，不少企業(yè)規(guī)劃建置設(shè)備診斷云端平臺系統(tǒng)，期望讓管理人員對所有設(shè)備運作狀態(tài)了如指掌，在故障前進行必要處置、阻止問題發(fā)生，此外藉由分析歷史數(shù)據(jù)對設(shè)備執(zhí)行狀態(tài)檢測，以延長設(shè)備使用壽命。

某國際知名的鋼鐵企業(yè)正是案例之一，由于產(chǎn)線上的設(shè)備位于惡劣環(huán)境，異常狀況變化大，于是啟動設(shè)備監(jiān)診云端化項目，希望利用云端平臺、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)彈性面對多變的異常狀況，以提升生產(chǎn)及管理效率。

該鋼鐵企業(yè)審慎評估，認為研華的方案涵蓋地端、邊緣端與云端，內(nèi)容相對完整，且擁有一定彈性空間，便于該公司日后執(zhí)行二次開發(fā)，將自身服務(wù)能量迭加于系統(tǒng)，加上研華負責(zé)技術(shù)支持的WISE-PaaS Solution Enabling Services團隊，對系統(tǒng)的掌握度甚高，因而選擇了研華的解決方案，建構(gòu)設(shè)備監(jiān)診私有云端平臺示范線。

具體來說，該鋼鐵企業(yè)設(shè)定的建置目標共有五項：

● 建立標準化數(shù)據(jù)上傳機制，提升數(shù)據(jù)存取多元與兼容性；

● 規(guī)劃機器學(xué)習(xí)標準作業(yè)流程，提高設(shè)備診斷正確性；

● 導(dǎo)入可視化儀表板，提高數(shù)據(jù)解讀性；

● 導(dǎo)入邊緣智慧運算技術(shù)，提高警報實時性；

● 導(dǎo)入模塊化軟硬件架構(gòu)，提高系統(tǒng)的可擴充性。

立足WISE-PaaS，完美整合設(shè)備監(jiān)診管理、AI模型生命周期管理機制

系統(tǒng)架構(gòu)圖

基于上述目標，該鋼鐵企業(yè)在設(shè)備監(jiān)診私有云中規(guī)劃了三個子架構(gòu)：

其中“邊緣智能”以研華 Smart Machine Box SMB為核心，兼負數(shù)據(jù)擷取、地端運算處理等任務(wù)，而Smart Machine Box由工業(yè)計算機 MIC-7500搭載8信道高精確度數(shù)據(jù)擷取卡PCIE-1802組合而成。

其次IaaS則奠基于研華的WISE-STACK-300私有云系統(tǒng)。

至于最關(guān)鍵的PaaS部分，構(gòu)筑在研華WISE-PaaS/EnSaaS物聯(lián)網(wǎng)云平臺上，而此鋼鐵企業(yè)也一舉搭配啟用多項服務(wù)，比如：

● 透過WISE-PaaS/Dashboard來創(chuàng)建儀表板，因應(yīng)現(xiàn)場操作人員、數(shù)據(jù)建模人員、系統(tǒng)維運人員等不同族群，提供不同的可視化接口；

● 利用 WebAccess/SCADA 與WISE-PaaS/EdgeSense集中管理地端與邊緣端裝置，并在異常事故發(fā)生時主動推播告警；

● 藉由 WISE-PaaS/APM建立設(shè)備模板與管理配置，可快速擴增至多條不同的產(chǎn)線或廠區(qū)上，針對每臺設(shè)備、每條產(chǎn)線及每個廠區(qū)設(shè)定事件告警邏輯與報表邏輯；

● 透過WISE-PaaS/AFS做在線 AI 模型開發(fā)、訓(xùn)練，并以AFS推理引擎將模型部署到Edge端設(shè)備；

● 另啟用WISE-PaaS/OTA，滿足遠程軟件更新管理需求。

經(jīng)由邊緣智能、IaaS、PaaS聯(lián)袂運作，最終形成狀態(tài)檢測、預(yù)防維護、訊號串流顯示、警報推播等功能，一人工智慧加值的設(shè)備診斷云端解決方案。

據(jù)悉，本次項目系以涵蓋數(shù)百臺設(shè)備的冷軋工廠為起點，Phase 0先導(dǎo)入1臺設(shè)備，驗證WISE-PaaS可否確實發(fā)揮監(jiān)控效果；到了Phase 1，則擴到300個測點，以驗證系統(tǒng)擴充性，假使驗證成功，后續(xù)復(fù)制速度就會很快。此鋼鐵企業(yè)與研華合作下，現(xiàn)已完成前述項目進程，下一步將從300個測點擴充至至其他上下游產(chǎn)線，發(fā)揮系統(tǒng)高擴容彈性。

值得一提，這次項目深具共創(chuàng)效應(yīng)，一方面協(xié)助該鋼鐵企業(yè)打造自主可控的設(shè)備監(jiān)診系統(tǒng)，另一方面研華也藉由此鋼鐵企業(yè)的需求反饋，連帶為 WISE-PaaS 加入許多實用功能，例如將 WISE-PaaS/SaaS Composer (3D流程可視化) 的畫面刷新速度從秒級提升為毫秒級，或新增支持RESTful API以利將警示訊息傳送到內(nèi)部郵件系統(tǒng)，此外將原本的排隊式訓(xùn)練改為并發(fā)式訓(xùn)練，以Multi-task方式提高大量模型的訓(xùn)練效率。

透過此AI設(shè)備監(jiān)診云端平臺，數(shù)據(jù)采集至WISE-STACK私有云端平臺后，進行云端設(shè)備管理配置、AI模型的開發(fā)、布署與推理，以及后續(xù)設(shè)備運維，設(shè)備維護人員可實時監(jiān)控設(shè)備狀況，減少因設(shè)備故障造成產(chǎn)線停機，提升設(shè)備使用的壽命，推進自動化遠程診斷程序及預(yù)防維護的功能。