(一)项目背景
沈鼓集团十分重视商业模式的创新和新技术的研究应用。2012年,沈鼓集团响应国家整体产业规划,结合自身发展实际需要,提出“由制造向服务转型”的发展战略,并与在线状态监测行业的领先公司深圳格鲁森测控技术有限公司合资成立了沈阳鼓风机集团测控技术有限公司。通过合资的形式,进行装备制造业的基因改造。引进了技术、人才和互联网思维理念。
(二)项目现状
2015年,在学习国际先进理念的基础上,沈鼓集团提出“沈鼓智造2025”的宏伟规划——建立“沈鼓云”。“沈鼓云”规划了服务平台、创新平台、制造平台、营销平台、工程平台、物流平台、数据平台等八大平台,将逐步实施。旨在通过数据驱动,实现产品全生命周期服务和客户终身价值管理,创造极致的用户体验,提高客户的经济效益。
作为沈鼓云规划的核心平台之一,沈鼓测控公司以自主研发和实施机组监测系统SG8000和远程监测中心为基础,率先实施了沈鼓云服务平台,希冀以此平台打通沈鼓服务全流程,打造流程工业设备云医院。2015年3月,沈鼓云服务平台一期正式上线发布。
目前,沈鼓云服务平台现已接入4 000多台关键旋转机组。未来3年,预计接入机组、机泵3 600台。
(三)沈鼓云服务平台之上增值服务业务开展的情况
1.机组保运服务
(1)机组启机。一方面为一次性开车成功提供了技术支持与保障,也为机组制造商、设计院及其他同类型装置企业的专家远程指导顺利开车提供了数据基础。另一方面完整保留了机组试车的全过程,为后续机组的维护、维修及满负荷运转提供了参考。
(2)实时监测。诊断服务工程师每天实时关注SG8000系统数据,监测机组运行趋势、波形、频谱等信息,分析判断机组运行状态。
(3)电话咨询。诊断服务工程师通过电话方式,为客户提供有关机组故障诊断方面的优先咨询如:故障诊断理论咨询、故障处理办法咨询、现场操作注意事项咨询、检维修咨询等。
(4)运行报告。诊断服务工程师定期(每月/每季度)对所服务机组提供运行状态分析评估,并出具报告;报告内容将包括机组运行状态分析依据、评估结论、下一步运行和处理意见等。
2.机组异常服务
(1)机组故障预警。诊断服务工程师在监测期间机组出现振动异常时,通过短信、手机APP、电话或邮件方式为客户提供故障早期预警服务。
(2)临时故障诊断。诊断服务工程师对现场机组突发的各种异常情况(如振动异常、温度异常、故障停机等),针对SG8000 系统监测得到的数据,进行机组故障诊断分析,提供故障诊断分析报告并给出原则性处理意见。数据驱动的服务流程如图4-1所示。
图4-1 数据驱动的服务流程
3.检维修服务
(1)整机解决。提供机组安装检修、保养维护、故障抢修、转子动平衡、故障诊断和设备改造的整体解决方案。
(2)备件指导。依据企业机组状态、检维修计划及备件库存状态,为企业提供备件指导,以有效降低企业备件库存量及周转率。
(3)信息反馈。及时了解用户现场状况,与用户建立全面的检维修服务流程,在沈鼓与用户之间搭建畅通的信息反馈平台,从而实现有效的沟通,快速解决用户实际问题。
(4)现场诊断。根据客户要求,诊断服务工程师进行现场诊断服务,结合SG8000 系统监测得到的数据与机组现场工艺与本周期内检维修情况,与客户诊断人员一起进行现场诊断,出具故障诊断方案,参与现场方案的实施。
(四)基于云平台的推送服务情况
1.推送机组运行状态及报警
当机组运行状态发生变化,或者系统判断机组有故障征兆时,系统将会提高事件前后的数据存储密度,并将事件推送到短信接口、手机APP、PC客户端,以提醒用户。
2.推送诊断报告
根据与客户签订的服务协议,诊断工程师定期(月度、季度、年度)为服务的机组出具诊断报告;或者当机组发生故障后,诊断工程师将专门出具故障诊断报告。诊断报告通过系统上传到云端,并将链接推送到手机APP、用户邮箱中,用户可以随时下载、查看、转发。
沈鼓云服务平台自下而上由旋转机组在线监测系统、远程监测及故障诊断中心、数据中心和移动APP组成。
(一)系统架构
沈鼓云服务平台系统拓扑图如图4-2所示,系统架构如图4-3所示。
(二)详细功能
在线监测系统SG8000。SG8000在线监测系统由中心服务器DS8000及若干现场监测分站 DA8000组成。DA8000负责对机组键相、振动、过程量等信号进行实时采集、分析,然后将数据传送给DS8000。DS8000负责对DA8000所传送的数据进行深入处理,并承担数据存储、管理、发布等功能,以便用户进行状态监测及故障诊断;DS8000还可通过Internet将现场实时监测数据发送给沈鼓远程中心SGC8000,实现机组远程监测及故障诊断。
图4-2 系统拓扑图
图4-3 系统架构
数据中心接收、存储来自现场的海量数据;管理机组各项设计参数、图纸、资料;进行灾难备份,确保数据安全性、系统可靠性。
远程监测及故障诊断中心(见图4-4)可远程浏览机组实时、历史数据、进行故障分析;可灵活设置各机组,当机组产生故障征兆时,第一时间提醒诊断服务人员。机组触发报警后,相应事件通过短信、手机 APP 等形式直接推送给用户。持续对已有数据进行分析和挖掘,不断提高故障判断的准确性。
移动 APP 与云服务平台相连,使得用户和服务人员可以随时随地监测机组的状态,更及时地做成反应;通过移动 APP 可查看各机组的基础信息、运行状态、实时数据、历史数据、事件列表等,更可以便捷地分享机组信息,有益于沟通讨论;另外,移动 APP还可以用于查看机组的历史服务记录,用户信息反馈、查看诊断报告等,如图4-5所示。
图4-4 沈鼓云远程监测中心
图4-5 通过移动APP可查看各机组的状态
(一)服务平台运行优势
沈鼓云服务平台与国际先进水平比较,具有以下特点:
(1)服务全流程整合。国际上的远程监测,多以技术平台为主,对于服务的整个实施流程,缺少整合。只有实现了服务全流程的整合,才能实现让用户“尖叫”的极致体验,这也是互联网思维与大型装备制造业跨界融合的一次大胆尝试。
(2)移动互联网技术的采用。沈鼓云服务平台一期已经开发并投用“沈鼓云”移动APP,目前以支持Android和iOS平台。这个APP是在线状态监测行业第一个移动APP应用。
沈鼓云服务平台实施之前,沈鼓用户的机组状态监测信息是分散的、本地的,沈鼓只能提供被动服务,即用户有问题通知沈鼓来进行服务,解决已经发生的问题。沈鼓强大的技术能力无法充分发挥,用户的问题处理也难以达到用户期望的相应速度。项目实施后,沈鼓借助远程监测手段,为用户提供主动的、预知性的状态监测和故障诊断,沈鼓专家的技术实力逐步发挥,由被动服务转变为主动服务、预知性服务和基于状态的维修维护。服务变得及时而专业,获得客户的好评。
(二)用户经济效益提升
(1)减少关键设备非计划停机。机组故障导致的非计划停机对用户造成巨大损失。据统计一次非计划停机平均直接损失100万元人民币,间接损失200万元人民币。云服务预计可减少每台机组每年平均0.3次非计划停机。按照2017年覆盖大型机组1 600台(旋转机组和往复机组)计算,可减少直接损失4.8亿元人民币,间接损失9.6亿元人民币。
(2)提升能源利用率。大型机组是用户的主要耗能设备。通过沈鼓云服务平台大数据分析,并结合沈鼓产品技术设计优化,可使机组效率平均提升1个百分点,每年可节省能源6.3亿千瓦时。按照工业用电平均1元/kW·h计算,可节省6.3亿元人民币。同时减少碳排放,带来环境效益。实施前后成效对比见表4-1。
表4-1 沈鼓实施智能制造前后成效对比
(一)与行业友商共享
本项目不仅可为沈鼓制造的设备提供大数据支持,还可为与沈鼓机组配套的汽轮机、电机等设备提供大数据支持。从而将服务平台扩展到沈鼓之外的友商,形成围绕石油、石化、化工、煤化工、核电等重大能源行业用户的全方位设备服务平台。为机组用户实现一站式、集成化专业服务。
(二)示范作用
沈鼓云服务平台对装备制造业服务转型可起到的示范作用。如发电设备制造(核电、火电、风电、水电)、输变电设备制造、轨道交通设备制造、国防工业、冶金设备制造、大型制造设备等。可复制商业模式、系统架构设计、数据集成技术、大数据技术等。
沈鼓云服务平台作为沈鼓整合服务全流程的重要平台,作为沈鼓和用户之间联系的枢纽,是沈鼓集团的现代生产性服务转型和两化深度融合的核心平台,对于提升用户的满意度,提升用户经济效益、提升沈鼓自身技术能力等具有现实、长期、深远的意义。
编委会:赵志海 编写组:杨玉娟