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某國(guó)際知名的鋼鐵企業(yè)，鑒于設(shè)備故障診斷預(yù)測(cè)性低，產(chǎn)線停擺僅能被動(dòng)補(bǔ)救，資深設(shè)備維修人員經(jīng)驗(yàn)難以傳承等問(wèn)題，決定投入設(shè)備監(jiān)診云端化。其期望透過(guò)WISE-PaaS工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析、AI人工智能 ( 震動(dòng)分析機(jī)器學(xué)習(xí)) 等技術(shù)，來(lái)完善設(shè)備維護(hù)、瑕疵檢測(cè)及預(yù)防診斷，提升生產(chǎn)及管理效率。

以傳統(tǒng)工廠的設(shè)備故障診斷來(lái)說(shuō)，主要依靠資深的設(shè)備維修管理人員發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，或設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題再排修，基本上算是被動(dòng)補(bǔ)救的做法。而一旦設(shè)備故障導(dǎo)致產(chǎn)線停擺，即便后續(xù)修復(fù)速度再快，也消弭不了企業(yè)的損失。

因此，不少企業(yè)規(guī)劃建置設(shè)備診斷云端平臺(tái)系統(tǒng)，期望讓管理人員對(duì)所有設(shè)備運(yùn)作狀態(tài)了如指掌，在故障前進(jìn)行必要處置、阻止問(wèn)題發(fā)生，此外藉由分析歷史數(shù)據(jù)對(duì)設(shè)備執(zhí)行狀態(tài)檢測(cè)，以延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

某國(guó)際知名的鋼鐵企業(yè)正是案例之一，由于產(chǎn)線上的設(shè)備位于惡劣環(huán)境，異常狀況變化大，于是啟動(dòng)設(shè)備監(jiān)診云端化項(xiàng)目，希望利用云端平臺(tái)、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)彈性面對(duì)多變的異常狀況，以提升生產(chǎn)及管理效率。

該鋼鐵企業(yè)審慎評(píng)估，認(rèn)為研華的方案涵蓋地端、邊緣端與云端，內(nèi)容相對(duì)完整，且擁有一定彈性空間，便于該公司日后執(zhí)行二次開發(fā)，將自身服務(wù)能量迭加于系統(tǒng)，加上研華負(fù)責(zé)技術(shù)支持的WISE-PaaS Solution Enabling Services團(tuán)隊(duì)，對(duì)系統(tǒng)的掌握度甚高，因而選擇了研華的解決方案，建構(gòu)設(shè)備監(jiān)診私有云端平臺(tái)示范線。

具體來(lái)說(shuō)，該鋼鐵企業(yè)設(shè)定的建置目標(biāo)共有五項(xiàng)：

● 建立標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)上傳機(jī)制，提升數(shù)據(jù)存取多元與兼容性；

● 規(guī)劃?rùn)C(jī)器學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程，提高設(shè)備診斷正確性；

● 導(dǎo)入可視化儀表板，提高數(shù)據(jù)解讀性；

● 導(dǎo)入邊緣智慧運(yùn)算技術(shù)，提高警報(bào)實(shí)時(shí)性；

● 導(dǎo)入模塊化軟硬件架構(gòu)，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。

立足WISE-PaaS，完美整合設(shè)備監(jiān)診管理、AI模型生命周期管理機(jī)制

系統(tǒng)架構(gòu)圖

基于上述目標(biāo)，該鋼鐵企業(yè)在設(shè)備監(jiān)診私有云中規(guī)劃了三個(gè)子架構(gòu)：

其中“邊緣智能”以研華 Smart Machine Box SMB為核心，兼負(fù)數(shù)據(jù)擷取、地端運(yùn)算處理等任務(wù)，而Smart Machine Box由工業(yè)計(jì)算機(jī) MIC-7500搭載8信道高精確度數(shù)據(jù)擷取卡PCIE-1802組合而成。

其次IaaS則奠基于研華的WISE-STACK-300私有云系統(tǒng)。

至于最關(guān)鍵的PaaS部分，構(gòu)筑在研華WISE-PaaS/EnSaaS物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)上，而此鋼鐵企業(yè)也一舉搭配啟用多項(xiàng)服務(wù)，比如：

● 透過(guò)WISE-PaaS/Dashboard來(lái)創(chuàng)建儀表板，因應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)操作人員、數(shù)據(jù)建模人員、系統(tǒng)維運(yùn)人員等不同族群，提供不同的可視化接口；

● 利用 WebAccess/SCADA 與WISE-PaaS/EdgeSense集中管理地端與邊緣端裝置，并在異常事故發(fā)生時(shí)主動(dòng)推播告警；

● 藉由 WISE-PaaS/APM建立設(shè)備模板與管理配置，可快速擴(kuò)增至多條不同的產(chǎn)線或廠區(qū)上，針對(duì)每臺(tái)設(shè)備、每條產(chǎn)線及每個(gè)廠區(qū)設(shè)定事件告警邏輯與報(bào)表邏輯；

● 透過(guò)WISE-PaaS/AFS做在線 AI 模型開發(fā)、訓(xùn)練，并以AFS推理引擎將模型部署到Edge端設(shè)備；

● 另啟用WISE-PaaS/OTA，滿足遠(yuǎn)程軟件更新管理需求。

經(jīng)由邊緣智能、IaaS、PaaS聯(lián)袂運(yùn)作，最終形成狀態(tài)檢測(cè)、預(yù)防維護(hù)、訊號(hào)串流顯示、警報(bào)推播等功能，一人工智慧加值的設(shè)備診斷云端解決方案。

據(jù)悉，本次項(xiàng)目系以涵蓋數(shù)百臺(tái)設(shè)備的冷軋工廠為起點(diǎn)，Phase 0先導(dǎo)入1臺(tái)設(shè)備，驗(yàn)證WISE-PaaS可否確實(shí)發(fā)揮監(jiān)控效果；到了Phase 1，則擴(kuò)到300個(gè)測(cè)點(diǎn)，以驗(yàn)證系統(tǒng)擴(kuò)充性，假使驗(yàn)證成功，后續(xù)復(fù)制速度就會(huì)很快。此鋼鐵企業(yè)與研華合作下，現(xiàn)已完成前述項(xiàng)目進(jìn)程，下一步將從300個(gè)測(cè)點(diǎn)擴(kuò)充至至其他上下游產(chǎn)線，發(fā)揮系統(tǒng)高擴(kuò)容彈性。

值得一提，這次項(xiàng)目深具共創(chuàng)效應(yīng)，一方面協(xié)助該鋼鐵企業(yè)打造自主可控的設(shè)備監(jiān)診系統(tǒng)，另一方面研華也藉由此鋼鐵企業(yè)的需求反饋，連帶為 WISE-PaaS 加入許多實(shí)用功能，例如將 WISE-PaaS/SaaS Composer (3D流程可視化) 的畫面刷新速度從秒級(jí)提升為毫秒級(jí)，或新增支持RESTful API以利將警示訊息傳送到內(nèi)部郵件系統(tǒng)，此外將原本的排隊(duì)式訓(xùn)練改為并發(fā)式訓(xùn)練，以Multi-task方式提高大量模型的訓(xùn)練效率。

透過(guò)此AI設(shè)備監(jiān)診云端平臺(tái)，數(shù)據(jù)采集至WISE-STACK私有云端平臺(tái)后，進(jìn)行云端設(shè)備管理配置、AI模型的開發(fā)、布署與推理，以及后續(xù)設(shè)備運(yùn)維，設(shè)備維護(hù)人員可實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備狀況，減少因設(shè)備故障造成產(chǎn)線停機(jī)，提升設(shè)備使用的壽命，推進(jìn)自動(dòng)化遠(yuǎn)程診斷程序及預(yù)防維護(hù)的功能。