對(duì)于不斷被迫減少停機(jī)時(shí)間（導(dǎo)致更頻繁地使用設(shè)備）和降低維護(hù)成本（通常隨著設(shè)備的使用而增加）的工業(yè)設(shè)備運(yùn)營(yíng)商而言，預(yù)測(cè)性維護(hù)已從“錦上添花”轉(zhuǎn)變?yōu)橐欢ㄓ小?/p>

一旦實(shí)施，有效的預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)和識(shí)別潛在的設(shè)備故障，使操作員能夠提前安排維修，防止災(zāi)難性系統(tǒng)故障，并最大限度地減少對(duì)工廠運(yùn)營(yíng)的干擾——最終有利于公司的底線。

對(duì)預(yù)測(cè)性維護(hù)的可衡量收益的懷疑仍然存在，高管們經(jīng)常將預(yù)測(cè)性維護(hù)錯(cuò)誤地標(biāo)記為“黑匣子”解決方案。他們描繪了一個(gè)應(yīng)用程序正在接收機(jī)器的操作數(shù)據(jù)并以某種方式預(yù)測(cè)其剩余壽命。就高管們對(duì)流程的理解程度而言，他們無法想象算法如何能夠擁有足夠的設(shè)備故障數(shù)據(jù)來發(fā)揮作用。

實(shí)際上，這種“黑盒子”的刻板印象不僅不準(zhǔn)確，而且忽略了領(lǐng)域知識(shí)或解決方案目標(biāo)環(huán)境特有的專業(yè)知識(shí)所起的作用。舉一個(gè)例子，開發(fā)、監(jiān)控和維護(hù)工廠運(yùn)營(yíng)的工業(yè)工程師在開發(fā)預(yù)測(cè)和檢測(cè)設(shè)備潛在故障的算法方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

軟件如何彌合數(shù)據(jù)/工程知識(shí)差距

預(yù)測(cè)性維護(hù)通常由具有數(shù)學(xué)背景的數(shù)據(jù)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)，他們有時(shí)可能缺乏算法所支持領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)。因此，工程師帶來的價(jià)值是他們的領(lǐng)域知識(shí)，這使他們成為開發(fā)預(yù)測(cè)性維護(hù)的有效算法的關(guān)鍵。軟件扮演著彌合這些數(shù)據(jù)科學(xué)家和工程師之間鴻溝的角色。

是的，公司在訓(xùn)練這些算法時(shí)需要知道故障數(shù)據(jù)是什么樣的。鑒于設(shè)備很少發(fā)生故障，這種類型的數(shù)據(jù)通常不可用，并且僅出于收集數(shù)據(jù)的目的而故意讓設(shè)備發(fā)生故障在經(jīng)濟(jì)上是不可行的。這就是MATLAB等仿真軟件的用武之地，因?yàn)樗构こ處煾菀讓⑴c其專業(yè)領(lǐng)域相關(guān)的數(shù)據(jù)輸入預(yù)測(cè)模型，并使數(shù)據(jù)科學(xué)家更容易使用這些數(shù)據(jù)來訓(xùn)練模型。

不熟悉數(shù)據(jù)科學(xué)的用戶仍然可以使用該軟件來實(shí)現(xiàn)不同的數(shù)據(jù)處理技術(shù)，識(shí)別潛在問題并測(cè)試潛在的解決方案。不熟悉預(yù)測(cè)性維護(hù)的用戶也可以使用它生成模擬故障數(shù)據(jù)，增強(qiáng)算法的預(yù)測(cè)性維護(hù)能力，確保算法有效訓(xùn)練所需的真實(shí)數(shù)據(jù)更少。

例如，油田服務(wù)公司Baker Hughes使用 MATLAB 開發(fā)泵健康監(jiān)測(cè)軟件，將設(shè)備停機(jī)成本降低了 40%，并減少了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)額外卡車的需求。同時(shí)，包裝和紙制品制造商Mondi能夠使用 MATLAB 開發(fā)一種預(yù)測(cè)性維護(hù)應(yīng)用程序，能夠在幾個(gè)月內(nèi)識(shí)別潛在的設(shè)備問題。

2021 年預(yù)測(cè)性維護(hù)的下一步是什么？

大多數(shù)預(yù)測(cè)性維護(hù)算法目前位于使用它們的工業(yè)空間和設(shè)施中——最好靠近設(shè)備，例如從本地發(fā)電機(jī)、生產(chǎn)設(shè)施或提取設(shè)備收集數(shù)據(jù)的邊緣服務(wù)器。雖然這可以為開始進(jìn)行預(yù)測(cè)性維護(hù)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但除了本地之外，組織還應(yīng)該考慮云解決方案。托管在云中可能對(duì)一些需要強(qiáng)大處理器來產(chǎn)生洞察力的尖端算法有益，例如人工智能 （AI） 驅(qū)動(dòng)的軟件。

因此，除了工業(yè)控制器和邊緣計(jì)算設(shè)備數(shù)量的增加外，公司應(yīng)該期望看到更多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手采用云系統(tǒng)，以優(yōu)化其生產(chǎn)軟件的功能。盡管由于數(shù)據(jù)所有權(quán)和安全性等因素，一些制造商對(duì)云表示懷疑，但他們?nèi)詰?yīng)為基于云的預(yù)測(cè)性維護(hù)的現(xiàn)實(shí)做好準(zhǔn)備。由于云能夠從多個(gè)來源收集數(shù)據(jù)，因此可以更有效地訓(xùn)練預(yù)測(cè)性維護(hù)算法。

當(dāng)然，預(yù)測(cè)性維護(hù)只是將人工智能納入其生產(chǎn)線的企業(yè)將獲得的眾多好處之一。忽視人工智能的組織越來越處于競(jìng)爭(zhēng)劣勢(shì)，除非他們以某種方式探索人工智能集成，否則將繼續(xù)保持這種劣勢(shì)。好消息是，人工智能及其好處，包括預(yù)測(cè)性維護(hù)，都在每家公司的范圍內(nèi)，并且有足夠多的資源來幫助他們學(xué)習(xí)。

審核編輯：郭婷