卷接包设备状态监测诊断中智能人机交互的运用
卷接包设备状态监测诊断中智能人机交互的运
用
摘要：针对卷接包设备预测性维护的应用需求,提出以设备故障监测、诊断、维修指导为
手段,给出基于工业互联网与人机交互技术的维修指导总体模型和技术框架,研发了基于人机交
互技术的设备在线监测管控平台,应用于设备状态监测诊断、可视化分析决策,实现设备级、产
线级、车间级健康状态在线监测、设备辅助指导维修、远程监控诊断的智能高效设备维护模式,
从而将人机交互维修指导与设备故障信息相结合,实现对现场维修工程技术人员的可视化实时指
导,提升设备维修效率。
关键词：卷接包设备; 人机交互; 预测性维护; 设备辅助维修;
The Application of Human-Computer Interaction in The Predictive Maintenance of Crimped
Packaging Equipment
Abstract：In response to the application requirements of predictive maintenance of rolling-up
package equipment,this paper proposes to use equipment fault monitoring,diagnosis,and maintenance
guidance as means,and provides an overall model and technical framework for maintenance guidance
based on industrial internet and human-computer interaction technology.The interactive technology
equipment online monitoring and control platform is applied to equipment condition monitoring and
diagnosis,visual analysis and decision-making,and realizes the intelligent and efficient equipment
maintenance mode of equipment-level,production-line-level,workshop-level health status online
monitoring,equipment auxiliary guidance maintenance,and remote monitoring diagnosis combine
man-machine interactive maintenance guidance with equipment failure information to realize visual
and real-time guidance to on-site maintenance engineers and technicians,and improve equipment
maintenance efficiency.
卷接包设备是烟草工业企业重要的生产设备之一,其健康状态的优劣决定了企业生产制造能力和
烟草制品的质量水平。烟草工业企业为典型的流程制造模式,而卷接包设备是生产制造的关键性
设备,卷接包设备的健康状态对企业的生产计划排程、产品的内外品质保障以及卷烟生产的成本
控制都有着非常重要且直接的影响,对企业的生产运营至关重要。
1 卷接包设备的运维现状
目前,烟草行业中最新卷接包设备的生产能力为 600～1 000 包/min,设备高速运转,一旦出现突发
故障造成停机维护,必然会打乱原有生产计划,产出不合格产品,影响设备有效作业率,对企业造成
巨大的损失。从生产经营角度而言,烟厂对主要设备的生产维护主要有以下三种方式。
1.1 事后维修
“ ”在设备已经突发故障的情况下进行 消防式 维修,这种维修方式会打乱原有的生产计划,不可避
免地产出瑕疵产品,造成较大的生产损失。
1.2 预防性维护
企业在固定的时间,严格按照设备检修计划对所有卷接包设备定期开展检修工作, “ ”通过 大修 的
方式更换部分相关组件,以确保未来长时间内的稳定运行。这种维护方式对设备本身的健康状态
没有精准的判断,在维护过程中存在设备初期过度维修、设备使用残值消耗、设备后期欠维修等
问题,致使设备组件无法及时更换导致设备突发故障。
1.3 预测性维护
预测性维护是以设备状态为依据,对设备进行连续在线的状态监测及数据分析,诊断并预测设备
故障的发展趋势,提前制定预测性维护计划并实施检维修的行为[1,2]。这种维护方式很大程度上
有效减少了设备停机维修时间,避免设备突发故障,提高了设备运行的安全性和可靠性,是设备运
维努力的方向。
2 预测性维护技术体系
在预测性维护中,判断预测性维护是否合理的根本在于设备的状态监测与故障诊断,其中设备真
实状态的监测是预测性维护至关重要的一环。当设备状态出现异常趋势,根据故障诊断和状态预
测出设备可能发生的故障从而得出维修决策,实施维修活动。在预测性维护的技术体系中,涵盖
了设备的状态监测、故障诊断、状态预测以及维修决策等设备运维全过程,如图 1所示。
2.1 设备状态监测
设备状态监测技术是在设备的关键部位部署各类状态监测元器件,对设备的运行参数、状态参数
等进行实时监测。根据状态监测手段不同,主要有以下四种形式。
(1)振动监测。
在卷接包设备的刀盘、包装机轮机切纸轮等关键部件位置安装振动传感器,实时采集设备信号进
行趋势分析。
(2)超声波监测。
在设备的关键部件位置安装脉冲等高频传感器,判断机械设备部件内的细微摩擦,对设备的微小
故障实时监测。
(3)温度监测。
在卷接包设备的轴承部位使用红外测温仪以监测其温度,观察变化趋势。
(4)电信号监测。
监测卷接包设备的变频器的电信号,如电流、电压等,预判存在潜在风险的设备部件。
2.2 设备故障分析诊断
设备故障分析诊断是在设备状态实时监测的基础上,通过特征提取算法及故障识别方法对连续的
状态数据进行提取,将实时监测数据域设备与健康数据模式对比分析,识别、模拟并解读设备发
生故障的趋势与规律,继而进行故障确认并预警。
2.3 设备状态预警预测
当生产中的设备运行状态发生变化,偏离正常健康数据分布规律时,系统会基于物理模型、知识
系统和统计模型的混合型故障预测技术自动识别偏离趋势。当设备的运行状态持续恶化至超出
预警检测线时,设备预警系统自动发出潜在故障预警,并且可以通过多种方式进行人员推送。
2.4 维修决策
维修决策是预测性维护的最后环节,也是价值最大化的环节,设备状态监测、故障诊断、状态预
警,基于各种决策算法最终要给出监测设备的维修决策方案。现阶段的预测性维护中,维修决策
往往还是依靠人工,通过设备状态还未能成功实现全系统的智能诊断。
3 基于智能人机交互技术的卷接包设备在线监测管控平台
随着人机交互技术的日趋成熟,与各行业的融合越来越深入,在烟草工业领域将人机交互技术与
工业互联网技术深度融合,研发基于工业互联网的卷接包设备预测性维护的故障维修指导,为卷
接包设备状态监测、高速数据传输、精细化诊断分析、数据信息交互、辅助维修指导等提供新
兴技术支撑。
摘要：
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卷接包设备状态监测诊断中智能人机交互的运用 摘要：针对卷接包设备预测性维护的应用需求,提出以设备故障监测、诊断、维修指导为手段,给出基于工业互联网与人机交互技术的维修指导总体模型和技术框架,研发了基于人机交互技术的设备在线监测管控平台,应用于设备状态监测诊断、可视化分析决策,实现设备级、产线级、车间级健康状态在线监测、设备辅助指导维修、远程监控诊断的智能高效设备维护模式,从而将人机交互维修指导与设备故障信息相结合,实现对现场维修工程技术人员的可视化实时指导,提升设备维修效率。 关键词：卷接包设备;人机交互;预测性维护;设备辅助维修;TheApplicationofHuman-Computer...
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作者：闻远设计
分类：非标机械电气自动化
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属性：5 页
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时间：2023-03-27
