提升機器維護的M2M通信技術

所有的設備及零件都有生命周期，最終都會出現故障。但是問題是什么時候出現故障，頻率又如何。能否提前采取合適的預防措施？此外，這里面還牽涉到成本問題——SMRP公司2015年發布的一項研究顯示，設備的可用性每提升1%，維護的成本就可以減少10%。

雖然預防性或酌情維護技術解決了在故障真正發生前如何預測等此類問題，但問題是，還能否有進一步的發展，比如提高工廠設備的利用率和改進成本管理。

今天，物聯網（IoT）帶來了許多創新發展趨勢，這些技術可以實現實時事件處理，更好、更高效地使用工廠設備。機器與機器間（M2M）的通信就是這樣一項技術，引起了廣泛的關注。物聯網被認為是繼蒸汽機、大規模生產和互聯網之后的第四次工業革命。預測性維護搭載物聯網技術能夠迎來新的飛躍性發展？又將如何實現？

維護策略的發展

毋庸置疑，在過去20年中，設備維護策略從最初的響應式到預防式再到如今的預測式經歷了較大的發展轉變。據美國能源署2010年一項研究顯示，這些發展變化使維護成本下降了25-35%，使設備停機時間減少了35-45%，使產量提升了20-25%。

所以說，這并非什么新鮮事物。Thomas Hoening曾著文稱，利用振動和超聲波技術對主軸、泵及電機進行預測性維護是一項成熟的數據手動收集和分析方法。但這通常是一項階段性的評估方式，數據的記錄和分析一般需要7-10天的時間。每臺設備的檢查成本也非常高。因此，考慮投入較高，此類技術一般僅限用于昂貴的設備或關鍵零部件。

新的發展？

機器與機器之間的通信的確可以在工業設備維護及許多其他應用領域發揮重要的作用。在今天的數字化世界中，隨著傳感器、芯片以及攝像頭等硬件成本的不斷降低，相較傳統通過ERP系統的方式，數據采集也變得越來越容易。而通過現有的移動網絡，數據傳輸也變得越來越簡單，成本也越來越低。

以下舉幾個例子，來說明M2M在今天是如何改變設備維護方式的。當然，這樣的例子不勝枚舉。

● 實時事件處理：M2M的真正潛力體現在設備數據的實時分析以及決策的自動化，它需要與ERP、CMMS等IT系統融合在一起，它可以設定報警，給出事件處理建議，甚至還可以給出最佳的維修方式。

● 遠程維護：通過簡單的運行參數調整就可以遠程解決問題，這樣上門服務的次數就可以大大減少。機器上的智能設備也可以讓設備自我糾錯，避免故障的發生。

● 備件規劃：具備設備零件實時監控功能的聯網備件商店可以在恰當的時間自動觸發關鍵零件采購指令，從而避免出現較大的停機現象。與此同時，它還可以更嚴格地控制備件庫存水平。

● 工具跟蹤及監控更容易：從供應商管理的角度看，汽車OEM可能會是最大的受益者。M2M可以幫助汽車OEM在供應商端跟蹤并監控工具的健康狀態，省去了實地拜訪的麻煩。

● 打造智能車間：M2M可以從根本上提升工廠能源及設施管理效率。這種概念已經用于智能城市概念中，比如自動控制路燈的開啟和關閉。IBM正在嘗試通過一系列新技術，其中包括物聯網解決方案，來幫助印度打造一個數字化的總統府邸，其中涉及能源、水及廢棄物管理。

對設備維護來說，采用M2M 技術可以帶來無限的機會，但是這需要有一個前提，那就是物聯網要與其他IT 系統比如ERP、CMMS等軟件實現無縫連接。

再來看一些公司在M2M方面的實際應用案例：

● 美國約翰迪爾公司（John Deere）在售往全球的農機上都安裝了傳感器，一旦拖拉機或收割機上某一個運動部件可能會出現故障時，公司可以提前一個月左右就可以提醒用戶。

● 服務于航空航天、石油及天然氣以及醫療行業的全球領先特種合金及鋼鐵生產商——ATI 特種材料公司，采用了PTC公司的ThingWorx 物聯網平臺。該平臺提供了一個實時通信層，與ATI公司的生產、質量、維護及ERP系統相連，可以快速創建基于角色的決策支持‘控制面板’和交互性應用。

● 阿特拉斯? 科普柯（Atlas Copco）采用沃達豐（Vodafone）的全球M2M通信服務來監控其全球客戶正在使用的壓縮空氣產品的性能和健康狀態，為其研發和服務支持團隊提供了關鍵的信息。

印度市場M2M應用前景

據市場咨詢公司6Wresearch預測，2016年，印度M2M通信模塊市場規模會達9,838萬美元，2011年到2016年平均增長率達到了33.81%。手機M2M通信模塊市場同期年均增長率預計為最高，將達到35.32%。

印度政府提倡的“印度制造（Make in India）”戰略強調了M2M技術的本土創新能力和相關設備的本土制造能力。印度電信部也在積極制定多項計劃來提升這一能力。

展望未來

想象一下，在未來的智能車間中，在質量缺陷可能發生或可能會造成停機前，設備就可以自動糾正參數設置，從而避免停機的出現，同時工廠在沒有主動詢問供應商的情況下就可以知道工具的使用狀態（正確或錯誤使用）。

M2M目前依然處于發展初期，但是其應用必將徹底改變今天工廠的運行方式，工廠人員將直接感受到這項技術帶來的便利。

這一切并不遙遠。