针对自动化设备的数据采集、广泛链接5G网络组网以及设备预测性维护的研究

2024/09/18
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项目计划总投入:10万元
奖励金额:面议
单位名称:中国联合网络通信有限公司福建省分公司
所属领域:新一代信息技术
技术需求类型:“卡脖子” 前沿技术、关键核心(共性)技术
期望合作方式:委托专家团队长期技术服务
联系人:吴**
联系电话:18559973495

我要揭榜

项目需求说明

在传统上,工业设施主要依赖于被动维护策略,即在设备出现故障后再进行处理。这种方法往往会导致计划外停机、维护成本增加以及潜在的安全风险。预测性维护通过实时监测设备的运行状态和性能,提前发现潜在的故障和问题,从而进行及时的维护和修复,避免了设备故障对生产造成的影响。老旧设备难以满足现代化生产对设备高可靠性和持续运行的需求,亟需研究面向高价值设备的智能预测性维护技术。

目前,加工制造领域的关键生产设备预测性维护面临着复杂的技术瓶颈和挑战:

尤其在

1)缺乏通用预测性维护数据采集终端,不同厂家不同设备的适配性工作量大;

2)许多企业的基础数据还缺乏积累,比如设备基本的巡点检、维护保养、故障分析记录,都还是散落在各种纸张、电子表格中,设备缺乏数字化档案,基本维护保养数据、备件更换记录、故障和修理数据,包括设备的故障特征数据还没有结构化的积累,就不可能实现模型的训练和验证; 

3) 数据采集和分析系统不完善,许多已有的技术方案单纯依赖数据分析路径而忽略了设备工程师现有专业知识和经验的融入,光靠数学和AI算法容易走入统计陷阱,只是得到了相关性,不容易得出可解释、可预测的因果性模型,因此无法有效整合和利用设备运行数据进行预测性维护决策。

针对上述问题,技术攻关方向如下:

1. 数据收集:设计通用数据采集工业互联网终端。针对生产制造企业中的关键生产设备的常用数据采集点位,对设备关键运行参数进行实时采集,实现数据源头的高灵敏度感知。通过对这些数据进行实时监控,可以发现设备的异常情况,为预测性维护提供依据。

2. 数据分析:开发适用于关键生产设备的预测性维护算法,结合机器学习和深度学习技术,提高故障预测的准确性。

通过上述技术创新,期望实现以下主要技术指标参数(至少实现其中2个):

1. 预测准确性:设备故障预测准确率不低于85%,预警时间提前24小时以上。

2. 系统响应性能:在边缘计算设备(如ARM Cortex-A7处理器、嵌入式Linux系统的设备)上,数据采集频率≤5s,分析处理延迟≤10s。

3. 维护效率提升:通过预测性维护,将设备平均停机时间减少10%。


现有基础条件情况

福建联通是中国联合网络通信有限公司在福建设立的省级分公司,在全省所有市、县(区)和平潭综合实验区设立分支机构。公司先后荣获“全国五一劳动奖状”、“全国用户满意企业”“全国厂务公开民主管理工作先进单位”福建纳税百强”“福建企业百强”、“福建服务百强企业”“福建省文明单位”“福建省工人先锋队”等荣誉。

持续推进新基建建设,福建联通建成高速泛在基础网络,打造千兆宽带精品网,构建全国领先高品质算力网。在全省开通超3.8万个5G基站,5G网络覆盖所有地市城区、县城城区和乡镇镇区,千兆光纤网络覆盖范围持续扩大初步建立布局全省云网一体的算力网体系及技术先进、绿色低碳的新型数据中心发展格局。

坚持创新驱动,福建联通积极构建两院两云、一基地”创新能力体系。打造“两院创新底座,继创建中国联通东南研究院后,正式成立中国联通(福建)工业互联网研究院以智能制造为主攻方向,深耕工业互联网领域,打造“工业互联网第一品牌”。建设福州智云、厦门智云两大云基础设施,打造中国联通网络安全(福建)中心安全基地,作为安全能力基座护航福建数字经济高质量发展。


预期成果及经济社会生态效益

计划联合申请不少于1项软件著作权或专利。项目重点聚焦于制造业企业内广泛物联与数据要素采集与利用,旨在打造面向工业互联网的通用维保预测性维护方案。本项目的技术创新将促进工业互联网终端设备的精细化管理,提升设备运行效率。通过研发和推广,项目成果可广泛应用于工业互联网的设备预测性维护方案,满足大规模工业设备的维保需求,推动产业数字化升级。项目转化后,将为工业互联网领域的布局提供有力技术支撑,助力工业互联网基础设施建设,创造显著的经济效益。

工业互联网是推动制造业转型升级的重要抓手。联通作为国家主导的通信和互联网服务提供商,紧抓“数字化转型”和“新工业时代”的历史机遇,依托先进的数字技术和解决方案,强化工业领域的专业技术能力,提升服务水平。本项目的实施将有助于推动联通及其合作伙伴在工业互联网领域的全面数字化转型,提升整个产业链的安全性与智能化水平。


对技术难题解决应征方要求

1.揭榜方应为国内外有研究开发能力的高校、科研机构、科技型企业或新型研发机构等法人单位;

2.揭榜方应具有博士点、博士后流动站;能够支持需求方共同培养和选树一批新型工业化科技领军人才和创新团队;

3.揭榜方课题负责人应具有主持数字经济领域的省部级以上纵向智库课题经验;

4.揭榜方以及团队成员应具有良好的科研诚信和社会信用,无在惩戒执行期内的科研严重失信行为记录和相关社会领域信用“黑名单”记录。5.项目期限一年,完成关键核心算法的设计和原型系统的开发,产权归属双方。


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