应用领域:纺织制造企业
转化方式:技术转让、技术许可、合作开发
项目简介:
1、项目背景
在大数据、物联网、云计算、人工智能的背景下,为了助推工厂生产过程的精益化管理和智能制造,实现生产设备全生命周期智能化维保,达到节能降耗,绿色生产,进一步实现设备的状态管理。设备能耗数据智能挖掘与应用系统是通过在生产车间设置能耗计量装置,通过这些装置进行集中管理、远程抄表、自动统计和分析,将数据传送至平台,从而实现生产设备的三级能耗信息化。该系统依次对生产设备的各种参数(电参数、工艺参数、环境参数)进行实时采集监测、运行状态监管,提供能耗账单用量数据。并且利用各种传感数据、设备运行数据、管理数据、运维数据的智能分析,提供专业设备维保工作指导,并在用电设备发生过载、短路等异常现象,系统就会立即发出告警,提醒并督促用户及时排查,消除潜在的危险。
2、技术创新点
(1)基于用电参数分析模型的故障预警
采用生产设备用电模型化技术,建立生产设备用电模型,对整个电路的电能质量实行连续监测,监控电压电流的异常情况(供电频率超限、电压偏差、三相电压不平衡度、有功功率超限、功率因数超限、台时耗电超限),如果监控指标超出额定用电指标,则反应了设备非正常工作状态(设备固有故障),系统会自动对该设备进行实时报警,并将相关信息推送给相关维修人员,以便于提前采取措施预防设备发生故障进而造成设备损坏,该功能感知设备用电异常、及时高效推送维护信息缩短故障维护时间、降低停产所造成的经济损失、有效保护设备。
(2)生产关键设备能耗精益化分析
采用降低能耗统计颗粒度的方法,按生产设备的状态,将生产工序的生命周期划分为停机、预热、准备、生产、待机、清洗六个阶段,分别统计汇总每个阶段消耗的电能数据,并实现生产工序关键设备生命周期的电参数数据可视化。利用正常生产状态下能耗与班组(批次)总能耗的比值反应设备生产能耗的利用率,比值越高则设备利用率及操作人员效率越高。统计准备消耗与生产能耗的占比,进而为设备能耗优化提供数据支持。
(3)数据融合智能分析
运用智能电表采集生产设备的用电参数,采用现代物联网技术将 SPC(统计过程控制)、MES(生产执行系统)平台收集的各种生产数据、车间环境参数数据融合集成到到能源管理平台,同时有效收集与车间能耗相关的生产、维护、员工、设备故障等信息,将采集到的设备能耗数据与生产信息、员工信息、产品信息、设备信息、环境信息、维护信息等进行融合,对能耗数据开展分类、分项、统计和比对,计算各类能源中各分项能源使用情况,找到影响能耗的关键因素,确定节能技改的方向,挖掘关键设备在运行过程中可能出现的问题。
3、知识产权情况
获得国家发明专利4项;实用新型4项;软件著作权50余项;发表论文20余篇;研究成果获得纺织工业联合会科技进步奖一等奖2项。
4、市场前景及应用领域
制造业生产过程设备群内核终端的能耗数据集成系统几乎已成为各智能生产企业的一种标准配置。国外相对普遍,国内该业务在国家节能降耗大力推广下得到较大发展。越来越多的制造企业,如典型的纺织生产过程中,设备台套数多,能耗大,而且纺织行业利润薄,所以对设备能耗数据利用的需求比较大。目前的纺织生产过程信息化/智能化系统中,均在考虑搭建设备底层能耗信息化系统。由于企业规模化、标准化建设,制造业对设备能耗的管理采用的通常为能源管理系统,对能耗的检测也只是做到了低压配电柜,实现了二级能耗监管,即使这样,能耗数据也没有充分利用。底层设备各内核部分的能耗数据没有实现采集和处理,更谈不上使用这些数据与生产信息、员工信息、产品信息、设备信息进行融合关联智能分析。该项目的实施在制造行业具有开创性的应用意义。
项目合作:
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