IoT 在资产监测和预测性维护领域

杰娜-洛克 Jayna Locke,Digi International 高级营销经理
2022 年 9 月 8 日

采矿作业、风能和太阳能发电场、建筑作业和制造设施有什么共同之处?它们只是众多复杂环境中的一小部分,这些环境都依赖于强大、安全和经济高效的IoT 连接,以跟踪宝贵的设备位置和状态,并在设备故障发生前加以预防,避免造成业务停机。具体而言,IoT 资产监控和预测性维护解决方案协同工作,在设备和其他资产移动、运行不正常或开始出现故障迹象时提供实时洞察力和通知。

Digi 支持工业资产管理和预测性维护用例,提供高性能连接解决方案以及远程监控和管理工具,并与商业智能和云软件集成,以提供全面、强大的资产跟踪、监控和维护解决方案。让我们来谈谈这些系统以及IoT 连接和远程管理解决方案如何支持这些系统。

什么是资产监控?

拥有复杂资产的生产设施
资产监控可定义为使用连接的硬件和软件远程跟踪工厂、仓库或工业现场设备的位置和状况。例如,在制造业务中,资产可能包括设备、零部件和生产线。随着物联网的应用,该行业正在崛起。事实上 IoT 制造业资产监控市场 预计到 2030 年将增长到 1.52 万亿美元。

资产监控如何工作?

传感器是资产监控的核心。根据不同的应用,传感器可测量运行环境中的位置、速度、振动或温度等一切数据。利用IoT 连接,传感器数据会被处理并传输到云解决方案,或在部署资产的网络边缘进行处理。然后,全球远程团队可以使用这些数据对设备进行实时或近乎实时的监控。这些技术甚至可以远程向设备发送固件、安全和功能更新,而无需中断正常运行。

随着网络速度和其他技术的进步,这些应用程序越来越多地利用人工智能和机器学习功能,将这些数据用于自动决策。 

为什么需要资产监控?

资产监测
任何需要复杂机械和系统作为基础设施或运营一部分的行业都可以从以下方面受益 IoT 资产监测.在制造业,资产监控和预测性维护可以减少计划外停机时间。通过 计划外停机的成本 比计划停机时间高出十倍,其价值不言而喻。
 
风能产业是另一个很好的例子。根据全球风能理事会发布的《2021 年全球风能报告》,2020 年的新增风能产能为 增长了 53 与前一年相比随着 计划外停机 由于陆基涡轮机的运行和维护成本占 60% 以上,且行业持续增长,因此对这些复杂系统进行资产监控至关重要。
 
伊顿是一家电力管理公司,为更高效、安全和可持续地有效管理电力、液压和机械动力提供解决方案。 伊顿利用 Digi 伊顿公司设计了一种预测性监控系统,可在液压软管故障发生之前进行预测。通过主动监测广泛部署的资产上液压软管的健康状况,伊顿不仅避免了昂贵的计划外维修,还扩大了客户机器资产的可见性。

什么是资产追踪?

资产追踪可帮助公司实时掌握高价值设备的情况、使用人员和处理方式。这对于管理大量设备的行业尤其有用,如建筑和农业作业。

例如,启用IoT 的资产跟踪功能可简化供应链绩效。企业可以可靠地跟踪资产和库存的位置和状况,提供实时更新,帮助防止设备故障、资产损失或处理不当。

资产跟踪用途

资产跟踪和监控可实现对设备和公司资产的管理,无论其位于何处。使用案例包括

  • 将 GPS 集成到产品、设备和运输工具中,实现更准确的IoT 资产跟踪和监控
  • 提高生产线、配送流程和运输路线的效率
  • 根据从供应链数据收集中发现的长期模式,加强预测性维护
  • 利用IoT 连接和管理软件对高价值和关键任务资产进行重要资产监控

资产追踪与资产管理有何区别?

资产管理跟踪可监控车队车辆或农用拖拉机等资产的位置和使用情况,除此之外,资产管理还指控制资产信息的整体软件系统。工业资产管理工具可帮助企业管理维护计划、审计、采购信息、报废设备处置等。  

监控资产的最佳方式是什么?

有几项技术可支持关键业务目标,包括工业应用中的远程资产监控、企业的 IT 资产管理以及医院和医疗保健行业的资产监控。这些技术包括

  • 射频识别(RFID)- 存储和传递物体或库存信息(包括位置信息)的标签
  • 全球定位系统(GPS)--通过蜂窝网络或卫星进行传输的设备,可集成到设备中并通过软件进行跟踪
  • 条形码 - 贴在物体上的标签,可使用移动设备扫描
  • 蓝牙低功耗 (BLE)- 一种可与附近设备交换数据的短距离无线技术
  • 近场通信(NFC)--双向通信功能,通常用于移动钱包和其他非接触式支付系统

IoT 资产监控的优势:

  • IoT 可实现智能资产监控和远程检查,从而取代或减少现场巡视。派卡车外出监测资产或发现问题既费时又费钱,而且对工人有危险。
  • IoT 传感器几乎可以测量系统的任何方面,并将其输入资产管理应用程序,以进行预测性维护。
  • 持续监控可减少计划外停机时间,从而提高系统可靠性。     
  • 资产监控大大降低了意外故障的成本。 

什么是预测性维护?

预测性维护目标
预测性维护是IoT 资产监控的重要组成部分。关于预测性维护的定义,可以考虑由传感器和智能边缘设备组成的系统,该系统可识别异常情况并  预测系统故障,防患于未然然后提醒操作员,以便维修人员进行预防性维护。

预测性维护如何工作?

工业应用中的预测性维护
预测性维护技术 监控设备状态和性能 实时分析传感器数据,并将其与正常运行数据进行比较,以便提前发现潜在问题。这样,操作员就可以根据生产计划安排维护工作,从而避免影响正常运行。结果是改进了维护方法,降低了成本,提高了客户满意度。
 
传统方法可能非常昂贵,因为操作员可能会错过设备出现故障的线索。人工检查设备往往需要多次前往偏远地点。相比之下,自动预测性维护解决方案使用传感器全天候监控和检测异常情况,并在问题出现时发出警报。然后,维修团队可以在终端客户意识到问题之前排除故障并解决问题。

人工智能和机器学习在创建无缝自动化工作流程方面发挥着越来越重要的作用,在提高速度、效率和可靠性的同时,也在向全自动化和工业 4.0 的目标迈进。

预测性维护的例子有哪些?

让我们来看看一些预测性维护IoT 的例子。风能和太阳能是可再生能源中的重要组成部分。2022 年夏季,美国的风能和太阳能发电量达到了20%,这是一个重要的里程碑。随着全球向可再生能源转型,可再生能源对电网的贡献越来越大,其可用性和可靠性变得至关重要。

在订购新部件时,意外故障会造成生产中断,导致每天数千美元的能源损失。如果计划外故障发生在需求高峰期,停电可能会导致市民在最需要电力的时候失去电力供应,比如在热浪来袭时空调使用量增加。随着气候变化导致夏季变得更加漫长和炎热,这种情况很可能会持续下去。

预测性维护还能降低成本。根据美国能源部的研究,与被动维护相比,预测性维护解决方案可节省高达 40%的成本。

奥的斯电梯在全球有 210 多万台电梯在运行,每天运送 10 亿人次,预测性维护为客户提供了最佳服务。奥的斯的IoT 解决方案可快速检测问题,并将数据发送到云端,然后将数据分发到客户和现场技术人员使用的应用程序中。通过在客户遇到问题之前主动了解潜在问题,奥的斯的 30,000 名现场技术人员可以进行维护,防止电梯服务中断。

其他预测性维护实例

  • 制造业 -IoT 连接性为制造业和供应链应用中的预测性维护提供了动力,并正在提高质量、正常运行时间和工人安全性
  • 铁路部门- 铁路部门采用预测性维护来检测资产问题和轨道异常情况
  • 石油和天然气行业 -IoT 连接功能可对不易接近的设施进行预测性维护,尤其是在偏远地区、近海和深水区域
  • 采矿作业- 采矿作业在长距离运输岩石时可避免输送带意外故障,从而减少数百万美元的收入损失

预防性维护和预测性维护有什么区别?

虽然这两种方法都是积极主动的维护方法,但两者之间有具体的区别。预防性维护是定期对设备进行有计划的例行维护,以尽量减少故障,无论设备是否正常运行。预防性维护通常以时间或设备预期寿命内的使用情况为基础。预测性维护并不基于例行计划。

相反,预测性维护利用资产状态监测,在故障发生前预测故障。然后,可以在故障发生前安排维护。归根结底,两种方法的结合最能减少计划外维护的可能性。

实施IoT 资产监控和预测性维护的下一步是什么?

无论您的目标是创造更好的客户体验、降低计划外维护成本,还是更好地了解设备位置和使用情况,IoT 资产监控和预测性维护解决方案都能为您提供帮助。合适的技术合作伙伴可以使预测性维护和资产监控解决方案实现无缝衔接,同时还能大大减少产生影响的时间和所需的投资。Digi 是您的技术合作伙伴。
 

Digi 如何提供帮助

Digi解决方案提供在全球任何地方部署资产管理和预测性维护应用所需的强大、安全的连接和远程监控工具,让您触手可及地实现可视性和控制。

Digi 提供全套设备、装置和远程管理工具,无论您从事何种行业,都能对关键资产进行资产监控、深入了解并进行预测性维护。Digi 的解决方案可与资产跟踪IoT 公司和系统集成商提供的商业智能应用程序轻松集成。

用于资产监控和预测性维护的 Digi 解决方案

以下是一些 Digi 解决方案和服务的概述,可帮助您为运营部署完整的资产监控和预防性维护解决方案。
 

Digi Remote Manager

Digi 远程管理器 (Digi RM) 是分布式网络的指挥中心。它可以随时监控设备,提供自动通知和安全监控(防止入侵者更改设备配置),并使 IT 和系统管理员能够通过仪表板快速控制和更新大量设备。
Digi Remote Manager 和用例



除管理 Digi 设备外,Digi RM 还提供一个控制台,可全天候远程访问和带外管理网络上的任何串行设备。将 Digi RM 与 Microsoft Azure、AWS 和谷歌云平台等第三方云服务快速轻松地集成。Digi RM 可在以下方面发挥促进作用 边缘设备 它还能为您提供更多信息,如蜂窝无线电、网关和路由器以及许多不同的第三方服务。这样就能简化将数据传送到您想要的地方的能力。增加边缘智能,减少延迟,提高网络效率。
 

Digi 蜂窝解决方案

Digi Remote Manager 与 Digi 设备一起使用
Digi 蜂窝路由器和扩展器 提供 企业 和 工业 为任何地方的任何联网应用提供连接。企业路由器为室内和轻工业应用提供连接。工业连接解决方案可满足挑战性和危险环境中的应用需求。

随着网络速度以及数字双胞胎和工业 4.0 相关技术的发展,Digi 提供了包括Digi IX40在内的工业 5G 路由器解决方案,这些解决方案支持制造自动化中的关键任务用例,具有关键任务速度和边缘智能。

Digi 还为交通管理、公共交通和重轨应用提供交通连接,用于资产跟踪和预测性维护。我们的蜂窝路由器是完全集成的解决方案,致力于支持最关键的任务需求,具有快速部署、安全的边缘计算能力和高弹性连接的特点。

所有这些解决方案都集成了 Digi RM,用于远程监控、固件更新、功能增强和带外管理
 

Digi 嵌入式解决方案

Digi 为开发人员和系统集成商提供广泛的嵌入式解决方案,包括

传感器连接

Digi Connect 传感器+
Digi 传感器连接解决方案,如 Digi Connect 传感器+ 使应用程序能够从传感器收集数据,并通过Digi Remote Manager 发送到基于云的应用程序。用户友好的界面使您能够在许多工业应用中实现自动化和快速部署。
 

串行连接和基础设施管理

Digi 为 IT 资产管理提供各种连接解决方案,并通过各种协议连接和管理远程设备。

这些解决方案包括 USB 连接解决方案,如Digi AnywhereUSB® Plus,它通过以太网或 Wi-Fi 为局域网 (LAN) 上的任何地方的外围设备和手持资产提供安全、灵活和可扩展的连接,而无需本地连接的主机。

Digi 的基础设施管理解决方案还包括串行设备服务器,如Digi Connect® EZ系列,它支持对服务器、网络设备和关键设备进行强大的安全访问和管理。

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