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iDAQ旋轉機（jī）械預測維護（hù）方案：AI賦能，輕鬆實現（xiàn）精密診斷

2022-9-19 來源：研華科技作者：-

研華（huá）科技，2022年（nián）9月—為加速機械（xiè）設備智能化升級，研華推出（chū）iDAQ旋轉機械預測維護方案，其采（cǎi）用模塊化（huà）分布式測控係統，以及WISE-InsightAPM數（shù）字孿生低代碼開發平台，通過AI賦能和故障（zhàng）機理模型（xíng）診（zhěn）斷既可實現預知性檢（jiǎn）修，還可滿足用戶定製化需求。

工業旋轉機械正朝著大型化、成套化、高速化、智能化方（fāng）向發展，通過實時狀態監測與遠程（chéng）運維保障設（shè）備安全可靠、高效運行，成為傳統產業（yè）轉型升級的關鍵（jiàn）。然而現今大部（bù）分企業依舊沿用傳統設（shè）備（bèi）巡檢方式進行設（shè）備（bèi）管理，不僅耗（hào）費人力，還極易出現設備非計劃（huá）停機，誘發安全事故、維（wéi）護成本攀（pān）升等隱患。

為了更好地解決上述問題，加速機械設備智能化升級（jí），研華推出iDAQ旋轉機械預測維護方案，其采用模塊化分布式測控係統，以及WISE-InsightAPM數字孿生低代碼開發平台（tái），通（tōng）過AI賦（fù）能和（hé）故障機理模型（xíng）診斷既可實現預知性檢修，還可滿足用戶定製化需求。

iDAQ旋轉機械預測維護方案設備智能運維的“殺手（shǒu）鐧”

硬（yìng）件部（bù）分：采（cǎi）用iDAQ模塊化分布式（shì）測（cè）控係統，實現故障診斷與預測（cè）維護

硬件（jiàn）采集係統基於開放式架構，采用iDAQ模塊化分布式測控係統，包括256k，24-bit，4通道動態信號采集模塊iDAQ-801、32通道（dào）隔離DIO模塊iDAQ-731、4槽獨立式機箱iDAQ-964、獨立（lì）式控製器AMAX-5580等（děng），針對電機、減速箱、泵機（jī）、風（fēng）機、空壓機、衝（chōng）壓機、輥壓機、軋鋼機等通用和專用旋轉機械進行健康狀態監（jiān）測和故障預警（jǐng），實（shí）現預知性維修。

軟（ruǎn）件部分：基於WISE-InsightAPM數字孿生低代碼開發平台，滿足用戶定（dìng）製化需求

軟件分（fèn）析係統基於WISE-InsightAPM數字孿生低代碼開發平台，開放各類接（jiē）口並且支持（chí）二次（cì）快速開發，保證（zhèng）產品（pǐn）標準功能的（de）同（tóng）時，還能滿（mǎn）足用戶的客製化需求（qiú）。標準功能包含設備故障預警和設備精密診斷兩個（gè）方案包，其中設備（bèi）精密診斷方案包是設備故障預警（jǐng）方案包的進階版本。

1.設（shè）備故障（zhàng）預警方案包：輸出ISO振動評價指標（biāo）和AI設備衰（shuāi）退（tuì）程度指標實現設備故障雙（shuāng）指標監測及預（yù）警。ISO振（zhèn）動評價指標的計算符合ISO 10816旋轉（zhuǎn）機械振動評價（jià）國際標準；AI設備衰退程度指標的計算依托非監督學習模型，通過數據預處理（lǐ）、模型（xíng）訓練、模型推理三個（gè）步驟實現。

2.設備（bèi）精密診斷方案包：輸出齒輪和滾動軸承健康因子實現對應零件故障預警（jǐng）及定位。齒（chǐ）輪和滾動軸承（chéng）健康因（yīn）子的計算依托故障機理（lǐ）模型（xíng），以（yǐ）監測（cè）零件結構參數、轉速信息、振（zhèn）動信號作為模型輸入，輸（shū）出對應零件健康因子。為（wéi）保證工（gōng）業設備網絡運行更加可靠，研華推出ULI-300/400係列，包括USB轉串口（kǒu）轉換器、工業USB集線器和工業（yè）USB 2.0隔離器。由於USB產品內置了隔離保護功能，可有效防止浪湧、尖峰和（hé）接地回路等造成的設備損壞。此外（wài）常規產品構造很（hěn）難應對苛刻的工業環（huán）境，而研華（huá）ULI-300/400係列產（chǎn）品（pǐn）因高穩固力USB端口、串口號鎖定（dìng）、端口間隔離（lí）等優勢而堅固可靠，無懼嚴苛環境。

此外（wài），該解決方案（àn）還內置精密分析模塊，提供時域、頻譜（pǔ）、時頻分布等各類診斷算法，工程師可據此實現設備故障精密分析，滿足不同場合應用（yòng）需求。

典（diǎn）型案例分享（xiǎng）：車（chē）橋耐久性測試係統，助力車輛製造商打造“五星級”品質

隨著（zhe）機械化、高效化、智能化成為各產（chǎn）業發展的大勢所趨。作為農業大國與強國，我國農業機械設備轉型需求也在不斷攀升。某大（dà）型農（nóng）用車輛製造商，同樣（yàng）麵臨巡檢人力不足、維護保養成本過高、非計劃停機效益疲軟、安全事故頻發等問題，造成經濟損失的同時嚴重影響企業社會形象。

為此該農用車輛製造商選用了研華（huá）iDAQ-801采集錐齒輪傳動和（hé）滾（gǔn）動軸承的振動信號，用以判斷車橋工況，選用設備精密（mì）診斷（duàn）方案包（bāo）用以監測、診斷因車橋錐齒輪傳動設計/製造（zào）缺陷所帶來的未（wèi）達使用壽命損傷（shāng），為現場操作人員提供測試（shì）依據，提前發現故障，避免公共安全事件發生。

項目實施

針對產（chǎn）品開發階段，研華iDAQ旋轉機械預測維護係統對產品進行測試，通過精密分析（xī）與診斷發現設計（jì）潛在問題和（hé）故（gù）障，進一步完善產品設計。

測試顯示，AI設備（bèi）衰退（tuì）程度指標和齒輪/滾動軸承健康因子超（chāo）出報警閾（yù）值，提示（shì）車橋存在異常，結合齒輪/滾動軸（zhóu）承健康因子對應零（líng）部件關係，判斷為主動輪齒輪/支撐軸承出現（xiàn）異常，且與（yǔ）精密（mì）分析模塊診（zhěn）斷得出結論一致。

通過停機開箱檢查，發現主動輪齒輪出（chū）現裂紋，主動輪支撐軸承出現了滾動體大麵積燒傷，校（xiào）驗了齒輪/滾動軸承健康因子故障定位的能力（lì），也從側麵表明了此（cǐ）批次車橋主動輪齒輪及主動輪軸承存在設計（jì）或製造缺陷。

針（zhēn）對產品所（suǒ）存在的潛在問（wèn）題和故障，客戶（hù）進行了一係列優（yōu）化設計，最終經檢測達到設計要求。

耐久性測試（shì）是機械、機電等產（chǎn）品在設計過程中驗證產（chǎn）品使（shǐ）用壽命、安全及穩定性的一項重要試驗，研華iDAQ旋（xuán）轉機械預（yù）測（cè）維護方（fāng）案通過結（jié）合AI技（jì）術和故障機理模型可監測到設備隱藏故障並不斷改進和升級，從而為設備安全運行（háng）保駕護航，為產品質量提供可靠保障。

精準診斷高效運維用智（zhì）能（néng）化保（bǎo）產增效

在現代工廠中存在大量旋（xuán）轉類設備（bèi），其（qí）運行狀況直接關係著整個工廠的經濟效益及安全生產。研（yán）華推出（chū）的iDAQ旋轉機械預測維護方案，采用模塊化分布式測控係統，WISE-InsightAPM數字孿生低代碼開發平台，集數據采集、實時在線監控、故障分析（xī）、維修建（jiàn）議、健康（kāng）診斷等服務等多功（gōng）能於一（yī）體，可有效幫助企業提質增效，賦能並推動其在智能製造中轉型升級。

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