
Умные фабрики будущего. Как искусственный интеллект меняет прогнозируемое обслуживание в промышленности
8. Составление точного плана обслуживания
Создание графика обслуживания на основе прогнозов системы.
Оптимизация плана для минимизации простоев и затрат.
9. Доработка системы
Анализ результатов тестирования и выявление недостатков.
Внесение изменений в архитектуру, алгоритмы и процессы работы системы.
Повторное обучение моделей и разработка алгоритмов автоматического переобучения.
10. Передача системы в промышленную эксплуатацию
Официальный запуск системы в эксплуатацию.
Обучение персонала работе с системой.
Организация технической поддержки и обслуживания.
Этап 3. Поддержка и развитие системы
1. Непрерывный мониторинг и анализ данных
Организация непрерывного мониторинга работы системы для своевременного выявления и устранения проблем.
Сбор и анализ данных для оценки эффективности системы.
Регулярное обновление моделей машинного обучения на основе новых данных.
Обеспечение технической поддержки и обслуживания системы.
2. Оптимизация процессов
Постоянное улучшение алгоритмов и процессов работы системы.
Внедрение новых технологий и методов анализа данных.
3. Оценка экономической эффективности
Проведение анализа финансовых показателей, например, ROI (англ. Return On Investment, возврат инвестиций) для оценки экономической эффективности работы системы.
Сравнение показателей до и после внедрения (например, снижение времени простоев, сокращение затрат на ремонт и другие).
4. Обучение и развитие персонала
Регулярное обучение сотрудников работе с системой.
Развитие компетенций в области анализа данных и машинного обучения.
5. Масштабирование системы
Постепенное расширение системы на другие активы и производственные линии после успешного завершения пилотного проекта.
Оптимизация процессов и интеграция с другими системами предприятия.
Разработка, внедрение и использование автоматизированных систем прогнозируемого или предписывающего обслуживания многостадийных технологических процессов в промышленности имеет множество преимуществ для промышленных предприятий, включая такие как [16]:
1. Повышение эффективности обслуживания
Оптимизация процессов технического обслуживания за счёт перехода от реактивного и профилактического подхода к прогнозируемому.
Своевременное выявление потенциальных отказов и планирование работ на основе данных.
2. Сокращение расходов на техническое обслуживание
Снижение затрат на ремонт и обслуживание оборудования на 25–30% за счёт предотвращения катастрофических отказов и оптимизации графика обслуживания.
Уменьшение затрат на запасные части и материалы благодаря точному прогнозированию потребностей.
3. Устранение поломок
Предотвращение 70–75% потенциальных поломок оборудования за счёт раннего выявления аномалий и своевременного вмешательства.
Снижение частоты аварийных ситуаций и связанных с ними затрат.
4. Сокращение времени простоя
Уменьшение времени простоя оборудования на 35–45% благодаря оперативному реагированию на предупреждения о возможных отказах.
Повышение общей доступности оборудования и стабильности производственного процесса.
5. Рост производства
Увеличение объёмов производства на 20–25% за счёт снижения простоев и повышения эффективности использования оборудования.
Оптимизация производственных процессов и улучшение планирования.
6. Повышение уровня промышленной безопасности
Снижение рисков аварий и несчастных случаев благодаря раннему выявлению потенциально опасных ситуаций.
Улучшение контроля за состоянием оборудования и соблюдением нормативов безопасности.
7. Интеграция с системами управления техническим обслуживанием (англ. Computerized Maintenance Management System, CMMS)
Упрощение процессов планирования и управления техническим обслуживанием за счёт интеграции с CMMS.
Автоматизация рутинных задач, таких как составление графиков обслуживания и учёт выполненных работ.
8. Улучшение качества продукции
Снижение вероятности выпуска бракованной продукции за счёт поддержания оборудования в оптимальном состоянии.
Повышение стабильности технологических процессов.
9. Экономия ресурсов
Оптимизация использования энергоресурсов и сырья за счёт поддержания оборудования в эффективном рабочем состоянии.
Снижение экологического воздействия благодаря уменьшению количества отходов и выбросов.
10. Долгосрочная выгода
Увеличение срока службы оборудования за счёт своевременного обслуживания и предотвращения износа.
Повышение конкурентоспособности предприятия за счёт внедрения передовых технологий.
11. Аналитика и прогнозирование
Возможность анализа больших объёмов данных для выявления скрытых закономерностей и улучшения процессов.
Использование прогнозов для стратегического планирования и принятия решений.
12. Гибкость и масштабируемость
Возможность адаптации системы под различные типы оборудования и производственные процессы.
Масштабируемость решения для применения на новых участках и предприятиях.
13. Снижение зависимости от человеческого фактора
Автоматизация процессов сбора и анализа данных, что снижает вероятность ошибок, связанных с человеческим фактором.
Повышение точности прогнозов за счёт использования алгоритмов машинного обучения.
14. Улучшение управляемости процессами
Получение актуальной информации о состоянии оборудования в режиме реального времени.
Возможность оперативного принятия решений на основе данных.
15. Поддержка цифровой трансформации
Внедрение систем прогнозируемого обслуживания, как часть стратегии цифровой трансформации предприятия.
Переход к Индустрии 4.0 за счёт использования IIoT, больших данных и искусственного интеллекта.
Эти преимущества делают автоматизированные системы прогнозируемого и предписывающего обслуживания важным инструментом для повышения эффективности, безопасности и конкурентоспособности промышленных предприятий различных отраслей экономики.
Как мы с вами видим, будущее промышленности неразрывно связано с развитием новых информационных технологий. Эти технологии станут основой для создания автоматизированных систем прогнозируемого и предписывающего обслуживания, которые кардинально изменят подходы к управлению производственными процессами. Уже в ближайшие годы мы увидим, как искусственный интеллект превратит промышленные предприятия в умные, автономные и устойчивые системы, способные работать с максимальной эффективностью и минимальными затратами. Компании, которые уже сегодня инвестируют в искусственный интеллект, получат значительное конкурентное преимущество в эпоху цифровой трансформации и экономики данных.
Примечания
1
. Boosting Productivity: The Impact of Predictive Maintenance in Manufacturing. [Электронный ресурс]. URL: https://praxie.com/predictive-maintenance-in-manufacturing-4/#:~:text=Defining%20Predictive%20Maintenance,Monitoring%20equipment%20in%20real%2Dtime. (дата обращения: 23.10.2024)
2
. Юмагузин У.Ф. Баширов М.Г. Прогнозирование остаточного ресурса оборудования предприятий нефтегазовой отрасли. Фундаментальные исследования. 2014. № 3 (часть 2) С. 277-280 URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=33623 (дата обращения: 15.03.2025).
3
. Казаринов Лев Сергеевич, Шнайдер Дмитрий Александрович, Хасанов Алексей Романович. Метод оценки текущего состояния контролируемого оборудования в задаче оперативного планирования ремонтнопрофилактических работ. [Электронный ресурс] cyberleninka.ru URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metod-otsenki-tekuschego-sostoyaniya-kontroliruemogo-oborudovaniya-v-zadache-operativnogo-planirovaniya-remontnoprofilakticheskih (дата обращения: 15.03.2025)
4
. Казаринов Лев Сергеевич, Шнайдер Дмитрий Александрович. Метод упреждающего управления сложными технологическими комплексами по критериям энергетической эффективности. [Электронный ресурс] cyberleninka.ru URL: https://cyberleninka.ru/article/n/metod-uprezhdayuschego-upravleniya-slozhnymi-tehnologicheskimi-kompleksami-po-kriteriyam-energeticheskoy-effektivnosti (дата обращения: 15.03.2025)
5
. Шнайдер, Дмитрий Александрович. Автоматизированные системы упреждающего управления по критериям энергетической эффективности (в теплоэнергетических комплексах металлургических предприятий) : диссертация … доктора технических наук : 05.13.06 / Шнайдер Дмитрий Александрович; [Место защиты: ГОУВПО "Южно-Уральский государственный университет"].– Челябинск, 2011.– 320 с.: ил. URL: http://www.dslib.net/avtomatizacia-upravlenia/avtomatizirovannye-sistemy-uprezhdajuwego-upravlenija-po-kriterijam-jenergeticheskoj.html (дата обращения: 15.03.2025)
6
. Predictive maintenance: techniques and advantages. [Электронный ресурс]. URL: https://www.mecalux.com/blog/predictive-maintenance (дата обращения: 23.10.2024)
7
. Галкин Д.И., Чесалов А.Ю. Перспективы цифровой трансформации производителей оборудования неразрушающего контроля на примере опыта НИИИН МНПО «СПЕКТР» // XXIII Всероссийская научно-техническая конференция по неразрушающему контролю и технической диагностике «Умные технологии НК. Единство теории и практики»: сб. тр. Москва, 23 – 25 октября 2023 г. С. 187-170. – М.: Издательский дом «Спектр». – С. 167 – 170.
8
. Палюх Б.В., Чесалов А.Ю. Методологический подход к цифровой трансформации предприятий отрасли производителей оборудования неразрушающего контроля // «Инжиниринг предприятий и управление знаниями» (ИП&УЗ – 2023) : сборник научных трудов XXVI Российской научной конференции. 29 – 30 ноября 2023 г. / под науч. ред. Ю.Ф. Тельнова.– Москва: ФГБОУ ВО «РЭУ им. Г.В. Плеханова». – С. 256 – 260.
9
. Галкин Д.И., Ефимов А.Г., Чесалов А.Ю. Перспективы создания цифровой инфраструктуры данных в НК // Территория NTD – январь-март – 2024. – С. 62 – 65.
10
. Using AI in Predictive Maintenance: The Benefits of AI-Assisted Maintenance. [Электронный ресурс]. URL: https://tractian.com/en/blog/ai-predictive-maintenance (дата обращения: 23.10.2024)
11
. Predictive Maintenance [Электронный ресурс]. URL: https://www.gofmx.com/predictive-maintenance/ (дата обращения: 23.10.2024)
12
. Ideal State of Equipment Maintenance: Technology That Realizes Predictive Maintenance [Электронный ресурс]. URL: https://article.murata.com/en-eu/article/technology-to-realize-predictive-maintenance (дата обращения: 23.10.2024)
13
. What is edge AI? [Электронный ресурс]. URL: https://www.ibm.com/topics/edge-ai (дата обращения: 23.10.2024)
14
. Ucar, A.; Karakose, M.; Kırımça, N. Artificial Intelligence for Predictive Maintenance Applications: Key Components, Trustworthiness, and Future Trends. Appl. Sci. 2024, 14, 898. https://doi.org/10.3390/app14020898 (дата обращения: 23.10.2024)
15
. Иванов В.К., Палюх Б.В. Демонстратор программной платформы для совместного использования алгоритмов теории свидетельств и нейронных сетей в нечетких системах // Программные продукты и системы / Software & Systems. – 2021. – №4(34) – С.511-523.
16
. Predictive Maintenance [Электронный ресурс]. URL: https://upkeep.com/learning/predictive-maintenance/ (дата обращения: 23.10.2024)
Приобретайте полный текст книги у нашего партнера: