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1      方案背景與目標

該項目是基于制造業(yè)與數(shù)字化融合，制造業(yè)轉型升級的大背景下提出的，旨在通過科學、系統(tǒng)的方法，對工業(yè)篩選系統(tǒng)設備進行全面、高效的管理，以實現(xiàn)企業(yè)的長遠發(fā)展和市場競爭力的提升。將制造業(yè)和數(shù)字化進行深度融合，通過對設備的數(shù)字采集轉變?yōu)閿?shù)據(jù)，形成制造業(yè)大數(shù)據(jù)驅動力，同時，將數(shù)據(jù)進行進一步的整理、分類、分析、優(yōu)化、智能化的整合和分析，錘煉數(shù)據(jù)價值，沉淀形成行業(yè)生產資料數(shù)字化智能化內核，經過系統(tǒng)整合，強化勞動對象數(shù)據(jù)價值力量，提升生產力，優(yōu)化生產關系，將數(shù)據(jù)轉變?yōu)樯a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)的新制生產力工具，可以驅動行業(yè)向數(shù)字化、智能化的方向持續(xù)發(fā)展，形成生產力及生產效率的有力支撐，助力產業(yè)升級，給行業(yè)及企業(yè)帶來巨大的經濟效益。

基于以上的行業(yè)背景，沈陽科網(wǎng)通信息技術有限公司經過多年行業(yè)經驗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在工業(yè)制造企業(yè)的應用，并在設備的全生命周期管理過程中著重建設了預測性維護、設備智能運維、數(shù)據(jù)治理及廣泛的決策支持應用，同時系統(tǒng)將歷史數(shù)據(jù)及實時數(shù)據(jù)相結合，總結長期經驗，實現(xiàn)設備預測性診斷，并實現(xiàn)了按需維護，旨在幫助客戶實現(xiàn)篩選系統(tǒng)數(shù)字化升級的總體目標，包括但不限于以下目標：

①  實現(xiàn)整個篩選系統(tǒng)的數(shù)字化升級：通過實時監(jiān)測與預警、智能化運維，提高設備可靠性和運行效率。

②  智能化管理降低備件消耗：通過預測性維護、智能化備件監(jiān)管，根據(jù)備件實際使用生命周期，動態(tài)調整備件更換頻率，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：通過科學的流程化管理，優(yōu)化巡檢人員配置，可將多余的人員調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  精細化管理實現(xiàn)能耗優(yōu)化：通過數(shù)字化管理對篩選系統(tǒng)中的設備的啟停過程、工作狀態(tài)進行精細化管控，實現(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)機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)高級別加密，全面保障數(shù)據(jù)安全。

2      方案詳細介紹

2.1 技術架構與核心組件

本方案基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能和5G通訊技術，構建了工業(yè)篩選系統(tǒng)設備的全生命周期管理平臺。平臺由數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)處理層、智能分析層、應用服務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，通過5G網(wǎng)絡高速傳輸，實時采集篩選系統(tǒng)設備的振動、溫度、壓力、電流等多維度數(shù)據(jù)，以及客戶基本數(shù)據(jù)、設備基本數(shù)據(jù)和維護數(shù)據(jù)等。

l  數(shù)據(jù)結構規(guī)范：運用大數(shù)據(jù)技術，對采集到的數(shù)據(jù)進行清洗、整合、存儲，形成設備全生命周期的數(shù)據(jù)倉庫。

l  智能分析：結合科網(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)，實現(xiàn)設備狀態(tài)監(jiān)測、故障預警、能效優(yōu)化和預測性維護等功能。

l  應用服務：提供用戶友好的界面，實現(xiàn)遠程監(jiān)控、數(shù)據(jù)可視化、自動報告生成等應用服務。

l  決策支持：基于智能分析的結果，為管理人員提供設備維護、備件采購、生產調度等決策支持。

2.2 關鍵技術創(chuàng)新點

?  物聯(lián)網(wǎng)與5G通訊：利用5G網(wǎng)絡的高帶寬、低延遲特性，實現(xiàn)篩選系統(tǒng)設備的遠程實時監(jiān)控與高效數(shù)據(jù)傳輸，為數(shù)據(jù)分析提供堅實基礎。

?  大數(shù)據(jù)與云計算：構建基于云計算的大數(shù)據(jù)處理平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的量子加密傳輸、分布式存儲與并行處理，提高數(shù)據(jù)處理效率與安全性。

?  MMDM預測性維護體系：經過三代技術革新，公司經過多年沉淀自主研發(fā)了以深度學習等AI算法與設備運行相結合的MMDM模型，結合歷史數(shù)據(jù)以及實時數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)對設備狀態(tài)的精準預測與維護策略的智能優(yōu)化，包括但不限于以下優(yōu)勢：

①對設備健康情況的動態(tài)感知：設備故障、設備運行過程中的結構穩(wěn)態(tài)情況、設備工作負載。

 ②對設備工作狀態(tài)的智能管控：設備工作效能的動態(tài)補償。

?  能效優(yōu)化模型：通過對矢量電信號等工藝數(shù)據(jù)的采集，經過多源數(shù)據(jù)融合分析，實現(xiàn)設備運行優(yōu)化調整，提高設備能效，降低能耗與運行成本。

?  量子級數(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)務中實現(xiàn)無條件安全，而且能夠取代企業(yè)設備上云時不得不采取的專網(wǎng)傳輸方式，解決公網(wǎng)環(huán)境下的數(shù)據(jù)傳輸安全防護問題

2.3 方案實施的主要步驟

①　需求分析與系統(tǒng)設計：根據(jù)客戶需求與選礦場景特點，進行系統(tǒng)設計與功能定制。

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

③　模型訓練與優(yōu)化：基于歷史數(shù)據(jù)，訓練AI模型，并結合機理模型進行模型優(yōu)化。同時，使用離線訓練的結果為在線分析提供支持。

④　系統(tǒng)部署與測試：完成系統(tǒng)部署，進行功能測試與性能調優(yōu)。

3      代表性及推廣價值

3.1代表性

?  綜合性管理工具：

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

?  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)技術和數(shù)據(jù)分析等，設備全生命周期管理系統(tǒng)能夠實時跟蹤和監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，提前預警潛在故障，優(yōu)化維護計劃，從而延長設備的使用壽命并降低維護成本。

?  行業(yè)應用廣泛：

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

?  技術創(chuàng)新引領：

隨著技術的不斷進步，設備全生命周期管理系統(tǒng)也在不斷創(chuàng)新和發(fā)展。例如，利用先進的算法和數(shù)據(jù)分析技術，系統(tǒng)能夠更準確地預測設備的故障和維護需求，提高維護的效率和效果。

?  高級別數(shù)據(jù)安全防護

        隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展以及攻擊技術的不斷升級，數(shù)據(jù)安全已經成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產品的重中之重，其中尤以數(shù)據(jù)交互過程中的數(shù)據(jù)安全較為薄弱，量子級別的數(shù)據(jù)加密完美的實現(xiàn)了無條件安全，具備不可竊取性的安全保障。

3.2 推廣價值

本方案具有廣泛的推廣價值，據(jù)報告統(tǒng)計，2023年全球篩選設備市場規(guī)模達到687.0億元人民幣，其中中國市場規(guī)模占全球市場的15%左右，此外中國政府提出的“中國制造2025”戰(zhàn)略就強調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空間。因此本方案的推廣價值主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

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

?  技術領先：本方案融合了AI、5G等前沿技術，具有技術領先性和創(chuàng)新性，符合篩選系統(tǒng)的數(shù)字化轉型的趨勢，通過實時監(jiān)控和故障預警功能，設備全生命周期管理系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的安全隱患，降低生產事故的風險，保護人員和財產安全，提高企業(yè)的安全管理水平。

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

?  社會效應良好：本方案符合可持續(xù)發(fā)展理念，能夠降低能耗和碳排放，提高生產安全性，符合工業(yè)節(jié)能減排要求，推動整個行業(yè)向數(shù)字化、智能化方向轉型升級，有助于提升企業(yè)的品牌形象和社會聲譽，增強企業(yè)的市場競爭力。

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

3.3應用案例：

系統(tǒng)已經成功應用在冶金、礦山等行業(yè)進行了廣泛的落地應用，以重點案例為例：

阜新某鐵礦，經過工業(yè)篩選系統(tǒng)全生命周期管理平臺的系統(tǒng)上線后，通過預測性維護MMDM模型以及智能運維、數(shù)據(jù)倉庫等多個切實解決了客戶痛點的功能，系統(tǒng)上線半年時間，已實現(xiàn)了巡檢人員數(shù)量降低了40%，設備非計劃停機減少了50%，隨著系統(tǒng)的進一步升級優(yōu)化，就拿篩選系統(tǒng)中的振動篩單臺設備從耗電量、備件更換就能給客戶每年節(jié)省2-3萬元，占設備本身價值大約10%-15%，而阜新礦山篩選設備大約100臺左右，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400萬萬元左右的經濟價值。