工業(yè)設(shè)備智能運(yùn)維指南：規(guī)劃、成熟度模型、方案與實(shí)施

CONTENTS
目　　錄
序
前言
第1章　設(shè)備智能運(yùn)維概論　1
1.1　什么是智能運(yùn)維　1
1.2　為什么要智能運(yùn)維　1
1.3　智能運(yùn)維目前存在的問題　3
1.4　智能運(yùn)維的基本要求　4
1.5　智能運(yùn)維的效益　5
1.6　智能運(yùn)維的意義　7
第2章　設(shè)備維修方式與運(yùn)維模式　8
2.1　設(shè)備維修方式的演進(jìn)　8
2.1.1　事后維修　8
2.1.2　預(yù)防維修　9
2.1.3　預(yù)知維修　9
2.1.4　預(yù)測(cè)維修　10
2.2　設(shè)備運(yùn)維模式的發(fā)展　11
2.2.1　預(yù)防維修模式　11
2.2.2　點(diǎn)檢定修制模式　11
2.2.3　設(shè)備智能運(yùn)維模式　12
2.3　設(shè)備維修方式與設(shè)備運(yùn)維模式的
關(guān)系　12
2.4　智能運(yùn)維模式的發(fā)展趨勢(shì)
探討　13
第3章　設(shè)備智能運(yùn)維的成熟度　15
3.1　為什么需要設(shè)備智能運(yùn)維成熟度
模型　15
3.2　智能運(yùn)維的成熟度要素　16
3.3　設(shè)備數(shù)字化的要求　17
3.3.1　智能運(yùn)維一級(jí)的設(shè)備
數(shù)字化要求　17
3.3.2　智能運(yùn)維二級(jí)的設(shè)備
數(shù)字化要求　18
3.3.3　智能運(yùn)維三級(jí)的設(shè)備
數(shù)字化要求　19
3.3.4　智能運(yùn)維四級(jí)的設(shè)備
數(shù)字化要求　19
3.3.5　智能運(yùn)維五級(jí)的設(shè)備
數(shù)字化要求　19
3.4　對(duì)數(shù)據(jù)分析與智能化程度的要求　20
3.4.1　數(shù)據(jù)分析與智能化一級(jí)的
能力要求　20
3.4.2　數(shù)據(jù)分析與智能化二級(jí)的
能力要求　20
3.4.3　數(shù)據(jù)分析與智能化三級(jí)的
能力要求　21
3.4.4　數(shù)據(jù)分析與智能化四級(jí)的
能力要求　21
3.4.5　數(shù)據(jù)分析與智能化五級(jí)的
能力要求　22
3.5　對(duì)人員能力素質(zhì)的要求　22
3.5.1　智能運(yùn)維一級(jí)對(duì)人員能力
素質(zhì)的要求　23
3.5.2　智能運(yùn)維二級(jí)對(duì)人員能力
素質(zhì)的要求　23
3.5.3　智能運(yùn)維三級(jí)對(duì)人員能力
素質(zhì)的要求　24
3.5.4　智能運(yùn)維四級(jí)對(duì)人員能力
素質(zhì)的要求　24
3.5.5　智能運(yùn)維五級(jí)對(duì)人員能力
素質(zhì)的要求　25
3.6　對(duì)管理的要求　25
3.6.1　智能運(yùn)維一級(jí)的管理要求　25
3.6.2　智能運(yùn)維二級(jí)的管理要求　26
3.6.3　智能運(yùn)維三級(jí)的管理要求　27
3.6.4　智能運(yùn)維四級(jí)的管理要求　27
3.6.5　智能運(yùn)維五級(jí)的管理要求　28
3.7　對(duì)數(shù)據(jù)平臺(tái)的要求　28
3.7.1　智能運(yùn)維一級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
要求　28
3.7.2　智能運(yùn)維二級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
要求　29
3.7.3　智能運(yùn)維三級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
要求　29
3.7.4　智能運(yùn)維四級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
要求　30
3.7.5　智能運(yùn)維五級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
要求　30
3.8　智能運(yùn)維成熟度評(píng)價(jià)　30
第4章　設(shè)備數(shù)字化方法　32
4.1　設(shè)備分類分層和維修方式　32
4.1.1　設(shè)備分類分層方法　33
4.1.2　設(shè)備維修方式的確定原則、
技術(shù)原理與特性　33
4.1.3　預(yù)知維修設(shè)備的確定　35
4.2　事后維修設(shè)備的數(shù)字化方法　35
4.3　預(yù)防維修設(shè)備的數(shù)字化方法　37
4.3.1　預(yù)防維修設(shè)備的類型　38
4.3.2　預(yù)防維修設(shè)備的數(shù)據(jù)內(nèi)容　38
4.4　預(yù)知維修設(shè)備的數(shù)字化方法　41
4.4.1　掌握設(shè)備狀態(tài)的方式　41
4.4.2　預(yù)知維修設(shè)備的數(shù)據(jù)內(nèi)容　41
4.4.3　設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的要點(diǎn)　42
4.5　預(yù)測(cè)維修設(shè)備的數(shù)字化方法　45
4.6　設(shè)備維護(hù)過程的數(shù)字化方法　45
4.7　設(shè)備維修過程的數(shù)字化方法　46
第5章　設(shè)備數(shù)據(jù)分析與智能化
方法　48
5.1　數(shù)據(jù)預(yù)處理　48
5.1.1　數(shù)據(jù)清洗　49
5.1.2　數(shù)據(jù)整理　50
5.1.3　數(shù)據(jù)變換　50
5.1.4　特征量提取　51
5.1.5　數(shù)據(jù)分組　53
5.1.6　數(shù)據(jù)閉環(huán)　55
5.2　基于知識(shí)的分析診斷方法　58
5.2.1　故障診斷方法　59
5.2.2　因果關(guān)系樹診斷法　59
5.2.3　第一原則模型　60
5.3　數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的分析診斷方法　61
5.3.1　基于統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的分析診斷　61
5.3.2　基于案例推理的分析診斷　62
5.3.3　基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分析診斷　63
5.3.4　基于決策樹的分析診斷　64
5.3.5　基于隨機(jī)森林的分析診斷　65
5.3.6　基于邏輯回歸的分析診斷　66
5.3.7　基于支持向量機(jī)的分析
診斷　66
5.4　分析診斷方法的比較和選擇　66
5.4.1　分析診斷方法的比較　67
5.4.2　分析診斷方法的選擇　69
5.5　分析結(jié)果的展現(xiàn)　70
5.6　模型的構(gòu)建、評(píng)估、部署與
優(yōu)化　71
5.6.1　模型構(gòu)建　71
5.6.2　模型評(píng)估　72
5.6.3　模型部署　73
5.6.4　驗(yàn)證優(yōu)化　74
5.7　設(shè)備狀態(tài)預(yù)測(cè)　74
5.8　設(shè)備健康度評(píng)價(jià)　75
5.9　數(shù)字孿生的應(yīng)用　76
5.9.1　數(shù)字孿生建模方法　77
5.9.2　數(shù)字孿生在設(shè)備狀態(tài)診斷
中的應(yīng)用　77
5.9.3　數(shù)字孿生在生產(chǎn)過程中的
作用　78
5.9.4　數(shù)字孿生在工業(yè)應(yīng)用中
面臨的難點(diǎn)問題　79
5.10　知識(shí)圖譜　79
5.11　智能運(yùn)維決策模型　81
5.11.1　智能決策方法　81
5.11.2　決策模型部署與優(yōu)化　82
第6章　智能運(yùn)維對(duì)人員素質(zhì)的
要求　84
6.1　智維工程師的能力素質(zhì)要求　85
6.1.1　智維工程師一級(jí)　85
6.1.2　智維工程師二級(jí)　86
6.1.3　智維工程師三級(jí)　87
6.1.4　智維工程師四級(jí)　88
6.1.5　培訓(xùn)時(shí)長及工作經(jīng)歷
要求　89
6.1.6　培訓(xùn)課程內(nèi)容及要求　90
6.2　智維分析師的能力素質(zhì)要求　91
6.2.1　智維分析師一級(jí)　92
6.2.2　智維分析師二級(jí)　93
6.2.3　智維分析師三級(jí)　94
6.2.4　智維分析師四級(jí)　95
6.2.5　培訓(xùn)時(shí)長及工作經(jīng)歷
要求　96
6.2.6　培訓(xùn)課程內(nèi)容及要求　96
6.3　智維維護(hù)師的能力素質(zhì)要求　98
6.3.1　智維維護(hù)師一級(jí)　98
6.3.2　智維維護(hù)師二級(jí)　99
6.3.3　智維維護(hù)師三級(jí)　99
6.3.4　智維維護(hù)師四級(jí)　100
6.3.5　培訓(xùn)時(shí)長及工作經(jīng)歷
要求　101
6.3.6　培訓(xùn)課程內(nèi)容及要求　101
6.4　智維管理師的能力素質(zhì)要求　102
6.4.1　智維管理師一級(jí)　103
6.4.2　智維管理師二級(jí)　103
6.4.3　智維管理師三級(jí)　104
6.4.4　智維管理師四級(jí)　105
6.4.5　培訓(xùn)時(shí)長及工作經(jīng)歷
要求　106
6.4.6　培訓(xùn)課程內(nèi)容及要求　107
第7章　設(shè)備管理　108
7.1　目標(biāo)制定　108
7.2　設(shè)備數(shù)字化規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)　109
7.3　設(shè)備數(shù)字化管理　111
7.3.1　保障設(shè)備數(shù)據(jù)的合規(guī)性和
完整性　111
7.3.2　檢查設(shè)備數(shù)據(jù)的質(zhì)量、
分組和閉環(huán)　112
7.3.3　檢查設(shè)備的數(shù)據(jù)流與
工作流　113
7.3.4　檢查落實(shí)設(shè)備維修
策略　114
7.3.5　設(shè)備事故分析及提煉　114
7.3.6　制定智能運(yùn)維評(píng)價(jià)指標(biāo)　114
7.4　設(shè)備數(shù)據(jù)資產(chǎn)化　117
7.4.1　確立數(shù)據(jù)治理架構(gòu)　117
7.4.2　搭建高效的數(shù)據(jù)平臺(tái)　117
7.4.3　推動(dòng)數(shù)據(jù)文化建設(shè)　117
7.4.4　保護(hù)數(shù)據(jù)安全與隱私　118
7.4.5　開展數(shù)據(jù)價(jià)值挖掘　118
7.4.6　監(jiān)測(cè)與優(yōu)化數(shù)據(jù)資產(chǎn)　118
7.5　追求價(jià)值最大化　119
7.6　資源配置　120
7.7　組織架構(gòu)優(yōu)化　122
第8章　設(shè)備數(shù)據(jù)平臺(tái)　123
8.1　數(shù)據(jù)來源及數(shù)據(jù)預(yù)處理　124
8.1.1　數(shù)據(jù)平臺(tái)的數(shù)據(jù)來源　124
8.1.2　對(duì)數(shù)據(jù)平臺(tái)的能力要求　126
8.2　基本功能架構(gòu)　126
8.2.1　成熟度一級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
基本功能　127
8.2.2　成熟度二級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
基本功能　128
8.2.3　成熟度三級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
基本功能　128
8.2.4　成熟度四級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
基本功能　129
8.2.5　成熟度五級(jí)的數(shù)據(jù)平臺(tái)
基本功能　130
8.3　分析工具的功能要求　130
8.3.1　波形數(shù)據(jù)的量值　130
8.3.2　時(shí)域信號(hào)分析　131
8.3.3　頻域信號(hào)分析　133
8.3.4　生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)分析　135
8.3.5　計(jì)算及統(tǒng)計(jì)　136
8.4　設(shè)備及數(shù)據(jù)的展示方法　136
8.4.1　幾種常見的設(shè)備及數(shù)據(jù)
展示方法對(duì)比　136
8.4.2　數(shù)據(jù)分組的展示方法　137
8.4.3　數(shù)據(jù)閉環(huán)的展示方法　138
8.5　狀態(tài)預(yù)警方法和預(yù)警模型　138
8.5.1　設(shè)備狀態(tài)預(yù)警方法　139
8.5.2　狀態(tài)預(yù)警模型　139
8.5.3　按不同工況設(shè)置
預(yù)警值　140
8.6　數(shù)據(jù)流與工作流　141
8.6.1　事后維修的數(shù)據(jù)流　141
8.6.2　預(yù)防維修的數(shù)據(jù)流　143
8.6.3　預(yù)知維修的數(shù)據(jù)流　144
8.6.4　預(yù)測(cè)維修的數(shù)據(jù)流　147
8.6.5　工作流與數(shù)據(jù)流的相互
配合　149
8.7　數(shù)據(jù)平臺(tái)中需要的知識(shí)及其
應(yīng)用　149
8.7.1　現(xiàn)有知識(shí)的類型及提取
方法　149
8.7.2　從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)　150
8.7.3　知識(shí)的應(yīng)用　150
8.8　優(yōu)化控制的實(shí)現(xiàn)方法　151
第9章　設(shè)備智能運(yùn)維的方案　152
9.1　當(dāng)前智能運(yùn)維能力評(píng)估　152
9.2　智能運(yùn)維方案選擇　153
9.3　實(shí)施方案制訂　154
第10章　設(shè)備智能運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)的
內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)化方法　156
10.1　標(biāo)準(zhǔn)化的重要性及標(biāo)準(zhǔn)的
內(nèi)容　156
10.2　設(shè)備分類分層　159
10.2.1　設(shè)備分類分層的
目標(biāo)　159
10.2.2　設(shè)備分類分層的
方法　160
10.3　設(shè)備維修策略選用　163
10.4　命名規(guī)范　164
10.4.1　設(shè)備及部件命名
規(guī)范　164
10.4.2　設(shè)備異常及故障命名
規(guī)范　165
10.4.3　設(shè)備維護(hù)維修名詞　166
10.5　設(shè)備維護(hù)維修數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)　166
10.6　設(shè)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)　170
10.7　設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)采集標(biāo)準(zhǔn)　171
10.8　設(shè)備下機(jī)狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)　172
10.9　設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)選用參考
標(biāo)準(zhǔn)　172
10.10　設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范　176
10.10.1　常用傳感器的性能
指標(biāo)及選型　176
10.10.2　常用監(jiān)測(cè)裝置的技術(shù)
指標(biāo)規(guī)范　180
10.10.3　監(jiān)測(cè)傳感器安裝位置
及監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量　185
10.11　監(jiān)測(cè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集參數(shù)配置　188
10.11.1　振動(dòng)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集
相關(guān)參數(shù)配置　188
10.11.2　電流監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集
相關(guān)參數(shù)配置　190
10.11.3　扭矩、扭振的數(shù)據(jù)
采集相關(guān)參數(shù)配置　191
10.11.4　應(yīng)力監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)采集
相關(guān)參數(shù)配置　191
10.11.5　壓力流量的數(shù)據(jù)采集
相關(guān)參數(shù)配置　191
10.11.6　單數(shù)值監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)
采集相關(guān)參數(shù)配置　192
10.12　傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝
規(guī)范　192
10.12.1　振動(dòng)傳感器的安裝
規(guī)范　192
10.12.2　監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝
規(guī)范　196
第11章　常用的設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)
技術(shù)　198
11.1　振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)　198
11.1.1　振動(dòng)傳感器分類　199
11.1.2　振動(dòng)監(jiān)測(cè)的三要素　200
11.1.3　振動(dòng)采集參數(shù)的設(shè)定
原理　202
11.1.4　振動(dòng)的預(yù)警值設(shè)置　207
11.1.5　設(shè)備工況對(duì)設(shè)備狀態(tài)的
影響　208
11.2　溫度檢測(cè)技術(shù)　209
11.2.1　常規(guī)溫度檢測(cè)技術(shù)　209
11.2.2　紅外熱成像技術(shù)　210
11.3　油液監(jiān)測(cè)技術(shù)　210
11.3.1　油液監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要
內(nèi)容　211
11.3.2　設(shè)備用油的在線監(jiān)測(cè)
技術(shù)　212
11.4　無損檢測(cè)技術(shù)　215
11.4.1　射線檢測(cè)　215
11.4.2　超聲檢測(cè)　216
11.4.3　磁粉檢測(cè)　217
11.4.4　滲透檢測(cè)　218
11.4.5　渦流檢測(cè)　219
11.5　絕緣檢測(cè)技術(shù)　220
11.5.1　絕緣電阻和極化指數(shù)　221
11.5.2　直流泄漏和直流耐壓
試驗(yàn)　221
11.5.3　匝間絕緣的耐壓試驗(yàn)　222
11.5.4　對(duì)地絕緣耐壓試驗(yàn)　222
11.5.5　介質(zhì)損耗角正切值及其
增量　222
11.5.6　局部放電檢測(cè)　224
11.6　應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)　224
11.6.1　應(yīng)力檢測(cè)的特點(diǎn)與
局限性　224
11.6.2　應(yīng)力檢測(cè)在設(shè)備運(yùn)維
中的應(yīng)用　225
11.7　電流檢測(cè)技術(shù)　228
11.7.1　電流檢測(cè)技術(shù)的主要
方法　228
11.7.2　電流檢測(cè)在設(shè)備運(yùn)維
中的作用　229
11.7.3　電流故障診斷
方法　230
11.8　聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)　230
11.9　聲音檢測(cè)技術(shù)　231
11.10　圖像檢測(cè)技術(shù)　232
11.11　氣體檢測(cè)技術(shù)　233
11.12　生產(chǎn)過程參數(shù)檢測(cè)
技術(shù)　234
11.13　高壓開關(guān)機(jī)械性能在線監(jiān)測(cè)
技術(shù)　235