設備聯網智能運維解決方案 M2I
一、企業簡介
研華科技成立于1983年，以“智能地球的推手”作為企業品牌愿景，是物聯網智能系統及嵌入式平臺產業的全球領導廠商。研華業務分布全球27個國家，擁有近8000名員工，以強大的技術服務及營銷網絡為客戶提供本土化響應的便捷服務。
2014年至今研華推進產業伙伴共創，提供以邊緣智能和WISE-PaaS工業物聯網云平臺為核心的軟硬件整合解決方案，加速AIoT生態圈的布建與發展。
二、工業APP簡介
（一）、問題定位
InsightAPM/M2I只在為多種領域工業設備提供方便、快捷的低代碼解決方案，助力工業客戶快速搭建物聯網云平臺
（二）、創新點
快速便捷，配置簡潔開發界面，并整合WISE-PaaS應用服務框架，部署后即能自動完成基礎設置。
隨選隨用，提供具高靈活度的多種應用服務與框架加速開發，以利后續客制化解決方案。
彈性擴展，實現邊緣硬件到WISE-PaaS云平臺的端云無縫整合，打造完整數據連接與應用，亦支援與第三方軟體整合。
應用模版，整合可視化、報表以及預警分析等功能，提供多場域的管理模板，可供客戶接入設備直接使用。
開發支持，提供客戶定制支持服務，為客戶定制專屬模版、工單流程、報表模型等。
（三）、功能介紹
M2I解決方案，整合了邊緣接入方案、設備資產模型、可視化模型、派工巡檢、資產報表等多種服務。將相關依賴性進行了處理，可以方便使用者快速便捷的搭建出自己的設備管理方案。M2I提供完整的針對設備管理的全生命周期解決方案。
1.綜合現場監控：對接入設備進行總體全局管理，可以直觀看到設備最新數據，異常設備信息。
2.設備分析報表：通過直觀的郵件發送報表、Line提醒新報表。定期推送設備的基本數據信息，資產狀態信息，設備使用效益信息、零備件預測信息等，以供管理者直觀了解設備情況。
3.異常報警關聯：結合APM的報警功能，可以提供各種靈活報警。直接的數據閾值報警，設備數值比對報警，設備異常持續報警等信息，可以通過監控畫面提示，微信推送、郵件推送、line推送等多種方式通知管理者。并可自動觸發派工巡檢流程，自動提報工單，推送給維修人員。
4.備件系統：針對設備零部件，進行備件編輯管理，提供備件入庫管理、備件更換管理、備件報廢管理。完整監控設備整個生命周期中的配件信息。
5.故障派工：當設備發生故障時，提供完整的追蹤機制。可以自定義各種派工流程，通過故障報警或人工觸發派工巡檢，并提供手機APP可以在手機上進行執行追蹤。通過工單專用追蹤儀表盤，讓管理者時刻了解設備維修狀態。
6.自動巡檢：可以為設備設定定期保養、巡檢周期，當下次保養巡檢時間即將到來時主動提醒。再通過手機APP或Web界面，對巡檢保養過程進行全面追蹤和統計分析。
7.現場影像分析：可以整合設備現場視頻，除提供實時視頻接入、歷史視頻查詢外，還可以整合區域入侵檢測，人頭識別，人臉識別等現場影響分析數據，同設備數據一起進行監控和管理。
（四）、功能和技術指標優勢
指標1：部署方式，相關描述：
支持公有云、私有云靈活部署。
指標2：邊緣方案，相關描述：
支持多種邊緣接入方案。
三、技術方案說明
（一）、工業APP架構
InsightAPM /M2I基于研華邊緣端硬件和采集程序，連接設備與采集各種工業協議數據。整合WISE-PaaS云平臺，極其豐富的各種維服務，提供端云數據管理、運維保養、可視化儀表盤、設備報警、報表生成等功能。同時借助WISE-PaaS AIFS強大的AI開發能力，可搭配各種AI模型為設備提供預兆診斷與品質分析。
（二）、工業APP關鍵技術
InsightAPM.M2I主要基于研華數字孿生平臺InsightAPM。
1.WISE-PaaS/InsightAPM數字孿生平臺定位
（1）分析并檢測資產非最佳績效狀態
（2）提供預測資產非最佳績效狀態AI訓練與學習的開發框架
2.WISE-PaaS/InsightAPM應用架構
3.WISE-PaaS/InsightAPM提供可集成/可組態的完整資產管理
（1）資產靜態數據管理：臺賬管理。
（2）資產動態數據管理：狀態監控、故障狀態監視/報警通知等。
（3）資產績效分析管理：OEE、利用率、COP、PUE、Hi/Low、能耗分析管理、自定義公式分析等。
（4）資產IT流程管理：派工服務、自動巡檢/手動巡檢服務、保養管理、維修管理、報表服務、通知服務等。
（5）資產遠程運維管理：VPN Connected、VPN、OTA、VideoService。
（6）資產AI模型預測與診斷平臺框架：已經整合AIFS服務。
（7）資產狀態可視化2D/3D：已經整合Dashboard和SaaS Composer工具。
（8）提供超過200+ Restful API/Kafka，靈活便于集成開發。
四、應用情況描述
（一）、應用場景描述
InsightAPM/M2I分有多個標準Suite套餐：
1.智慧路燈解決方案：針對智慧路燈聯網、遠程控制、能源管理。
2.空壓機解決方案：針對空壓機遠程監控、負載率分析、備件報表。
3.機器人解決方案：提供遠程機器人監控、機器人開工率監控、機器人重要參數遠程監控、機器人定位監控。
4.通用型解決方案：提供各種工業設備快速建制物聯網方案、快速搭建物聯網云平臺提供一組整合服務及各種工業模版。
（二）、商業化情況
案例：空壓機云端智慧升級，東正打造創新服務模式
1.客戶簡介
東正鐵工廠是臺灣首屈一指的空壓機制造商，自行研發設計并生產空壓機，成立已超過六十年，并以SWAN天鵝牌將產品營銷世界各地。意識到新的業界潮流，選擇與研華合作尋求解決方案：針對該公司所生產的空壓機，以往復式空壓機及螺旋式空壓機為常見的機型，進行空壓設備信息收集，透過物聯網平臺將信息送至邊緣服務器和云端進行運算和分析，因而可得知空壓機運作狀況和零件健康情況，可透過“云服務”事先通知空壓機經銷商及用戶，即時維護或保修設備，避免因故障停機所造成的生產停滯。主要監控數據包括空壓機的溫度、壓力、空氣、油、油氣分離濾清器及傳動皮帶，軸承等空壓機關鍵零組件的健康狀況，在故障發生之前就可以主動通知保修人員進行耗材更換。
2.客戶痛點/需求
空氣壓縮機是一種借由壓縮空氣，將機械能轉換為氣體壓力能的裝置，在工業上使用十分廣泛，例如用來升降搬運、輪帶充氣、清潔除塵、噴漆涂裝、真空包裝、切割…一旦無預警故障或耗材保修通知時未即時更換，往往造成產線停工的損失。
東正期望透過物聯網技術，從以下三個方面來突破傳統空壓機使用模式的管理瓶頸：
首先，要能隨時查看空壓機器運作現況，包括溫度，壓力、稼動率，以及能耗等，精確掌握機器狀態。
其次，空壓機的易損零件包括皮帶、軸承、換油、濾芯等，都需要定期更換，但用戶往往疏于處理，通常都是壞了才提出維修需求，嚴重影響工廠的氣源供應。透過數字化管理，能在零件使用壽命到期前提早告知，事先準備，進行預防性保養，有助于提升工廠產能，延長空壓機臺壽命。
最后，若是機臺發生故障，能立即以email或Line通訊軟件等主動通知，亦可使用手機等行動裝置，隨時查閱，并作實時快速因應。
3.解決方案
借重研華在推動物聯網及WISE-PaaS云端軟硬件解決方案的深厚經驗，以及雙方合作帶來的雙贏綜效，東正選擇研華于2017年開始陸續導入該方案。
導入研華ADAM-6050、EIS-D210邊緣智能服務器，獲取設備運作信息。具體來講：針對沒有控制器的往復式空壓機，采用外掛ADAM-6050以太網絡 I/O 模塊擷取數據，而屬于東正高階機種的螺旋式空壓機因已備有數字控制器，僅需連接一條訊號線，透過RS485擷取機臺運轉信息。導入研華EIS-D210邊緣智能服務器, 放進客戶生產的螺旋式空壓機機臺內部或外部配置，并透過WiFi無線網絡與空壓機控制單元建立連接、取得設備運作信息，幫助客戶快速布建物聯網并完成前后臺數據串連。
運用WISE-PaaS/Dashboard云端儀表板工具，實現空壓機數據可視化呈現及管理。客戶便可以輕松從遠程實時查閱每臺空壓機的溫度、壓力、耗電、稼動率、預防保養等實時狀態，以及歷史數據儲存細節。
導入工業設備聯網低代碼解決方案InsightAPM/M2I工業App，基于此方案快速實現不同種類的設備管理、可視化模型生成、設備報表生成、設備報警推送等功能，此外InsightAPM/M2I也支持手機移動端APP，用戶可以隨時隨地進行設備監控、接受報警信息和查看分析報告。
4.應用效果
一方面，實現了設備備件情況清晰明了、設備的總體運行狀態統一監控，對于改善空壓機的運作效率，以及在異常發生時，可追溯原因，快速找出問題，帶來了極大的效益。特別是，空壓機是高能耗產品，透過掌握耗電信息，優化能效配置，節能效率達到30%以上。
另一方面，由于系統可主動通知須更換零件，將有助于代理商更有信心與客戶簽訂維修合約，而且可以有計劃地區域性一次服務多家客戶，不僅提升了營運效率，也能強化客戶滿意度。
目前，東正已在其臺灣總廠的空壓機房實施了該方案，也將進一步將該方案快速復制到其在泰國、越南的工廠，實現跨廠跨區的設備管理與監測，進一步實現降本增效，提升競爭優勢，開創出更多的商機
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