方玉宏 侯開耀 李振
摘 要:中國是世界上最大的煙草消費(fèi)國,煙草設(shè)備故障排除技術(shù)受到了特別關(guān)注。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,人工智能和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用將煙草生產(chǎn)推向了一個(gè)更加智能的階段。煙草設(shè)備故障預(yù)報(bào)進(jìn)一步提高了煙草設(shè)備總體健康監(jiān)測(cè)水平,為煙草機(jī)械生產(chǎn)提供了更安全、更智能的功能?,F(xiàn)代煙草機(jī)械生產(chǎn)精度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜。如果生產(chǎn)鏈出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的故障,煙草工業(yè)企業(yè)就會(huì)遭受經(jīng)濟(jì)損失。人工智能在線監(jiān)測(cè)技術(shù)可在煙草生產(chǎn)鏈出現(xiàn)故障時(shí)提供實(shí)時(shí)警報(bào),同時(shí)提高煙草工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的整體效率,而不影響整個(gè)生產(chǎn)線的運(yùn)作,從而產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上,分析了煙草設(shè)備故障排除技術(shù)的現(xiàn)狀,提出了煙草設(shè)備故障排除中人工智能在線監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用。同時(shí)考慮了煙草設(shè)備故障排除技術(shù)的智能化發(fā)展。
關(guān)鍵詞:煙草設(shè)備;人工智能;故障監(jiān)測(cè);應(yīng)用分析
前言
在現(xiàn)代和穩(wěn)定的工業(yè)發(fā)展背景下,越來越多的機(jī)器投入使用,操作和總體水平提高,內(nèi)部結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜。損壞的零件通常會(huì)使整個(gè)設(shè)備癱瘓,甚至危及操作人員的生命。為避免故障對(duì)吸煙草設(shè)備的影響,有必要進(jìn)行良好的控制和處理,合理利用故障排除技術(shù),控制所有故障的主要因素,以制定有針對(duì)性的處理解決方案,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
一、煙草設(shè)備故障診斷技術(shù)應(yīng)用
現(xiàn)代煙草業(yè)生產(chǎn)逐步擴(kuò)大和加快,走向持續(xù)生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)備精度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,傳動(dòng)結(jié)構(gòu)頻繁使用,使得設(shè)備在日常使用中容易故障,故障類型逐漸增加,維修工作更加復(fù)雜。技術(shù)人員應(yīng)使用現(xiàn)代科學(xué)的故障排除方法和技術(shù)來診斷設(shè)備故障,以便準(zhǔn)確確定故障的原因和部位,并制定合理的維修方法。傳統(tǒng)的煙草控制設(shè)備故障排除完全由操作人員負(fù)責(zé),現(xiàn)階段不再符合設(shè)備使用的要求,需要及時(shí)調(diào)整。煙草機(jī)器的診斷思路和分析方法可以通過簡單的初步診斷得到準(zhǔn)確的診斷。
二、煙草設(shè)備檢修及維護(hù)
1.定期維護(hù)煙草設(shè)備會(huì)浪費(fèi)大量人力和財(cái)政資源。煙草設(shè)備的準(zhǔn)確性逐年提高,自動(dòng)化程度的提高要求維護(hù)更加準(zhǔn)確。例如,包裝生產(chǎn)單位越老,海外維修需求越高,每次海外維修的平均費(fèi)用就越是設(shè)備價(jià)格的一半。維護(hù)成本對(duì)企業(yè)來說更高。
2.對(duì)煙草設(shè)備的深入審查在一定程度上提高了煙草機(jī)械的故障率。一方面,在維修煙草機(jī)器期間,原先在維修后穩(wěn)定的設(shè)備的脆弱性增加了近30%,而且煙草機(jī)器制造和操作渠道的老化加劇,具體而言,定期保養(yǎng)會(huì)降低煙草機(jī)械這種相對(duì)復(fù)雜的煙草機(jī)械的故障率。由于監(jiān)測(cè)技術(shù)沒有達(dá)到預(yù)期水平,難以維持運(yùn)作的煙草機(jī)械繼續(xù)得到定期保養(yǎng)。其次,在維修過程中,由于工作人員工作不良,容易引起維修錯(cuò)誤,或者所需的維修任務(wù)無法在規(guī)定的維修時(shí)間內(nèi)完成,因此維修后的效率低于維修前的理想狀態(tài),需要一段時(shí)間來調(diào)整生產(chǎn)環(huán)節(jié)。
3.定期維護(hù)在一定程度上縮短了煙草機(jī)器的使用壽命。煙草是一種精密的高速機(jī)器,其內(nèi)部裝配結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要在穩(wěn)定的狀態(tài)下連接組件。因此,維修過程中拆卸可能不可避免地影響煙草機(jī)器零部件的穩(wěn)定性,從而縮短其使用壽命。由此可見,需要利用手動(dòng)故障檢測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備維護(hù),自動(dòng)分類篩選相應(yīng)的數(shù)據(jù)集,在整個(gè)過程中準(zhǔn)確地進(jìn)行煙草設(shè)備維護(hù),提高設(shè)備的整體效率。
三、人工智能在線監(jiān)測(cè)技術(shù)在煙草設(shè)備故障診斷中的應(yīng)用
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程故障診斷技術(shù)
隨著技術(shù)的發(fā)展,特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來,煙草行業(yè)也引進(jìn)了遠(yuǎn)程診斷等新技術(shù)??梢栽谶@些設(shè)備上設(shè)置檢查點(diǎn),這不僅降低了故障風(fēng)險(xiǎn),而且提高了故障率。但是,為了進(jìn)行遠(yuǎn)程故障排除,需要建立一個(gè)綜合的信號(hào)采集系統(tǒng),包括信號(hào)處理和采集。故障排除后,將通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程執(zhí)行傳輸。
2.智能診斷
由于主機(jī)精度高,很難準(zhǔn)確、全面地了解故障原因。智能診斷技術(shù)的發(fā)展受到技術(shù)的阻礙,不僅對(duì)油氣機(jī)械,而且對(duì)機(jī)械診斷的整個(gè)領(lǐng)域都是如此。目前,故障排除專家需要重點(diǎn)學(xué)習(xí)現(xiàn)有方法并開發(fā)新的解決方案,以不斷改進(jìn)智能故障排除系統(tǒng)。
3.煙草設(shè)備故障監(jiān)測(cè)
(1)人工智能系統(tǒng)研究。人工智能系統(tǒng)在現(xiàn)代煙草設(shè)備故障診斷中得到廣泛研究,機(jī)械故障診斷專家系統(tǒng)大大提高了煙草企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。但是,基于這種技術(shù)的工程學(xué)習(xí)很少,不符合公司的期望。(2)信號(hào)傳輸技術(shù)研究。從時(shí)間序列分析到時(shí)域分析,再到Wigner光譜分析和目前應(yīng)用的短波變換等新的信號(hào)傳輸技術(shù),傳統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)牟罹嘁呀?jīng)填補(bǔ)。(3)開發(fā)和實(shí)施在線診斷系統(tǒng)?;ヂ?lián)網(wǎng)分布式診斷技術(shù)優(yōu)化了煙草設(shè)備診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)的自主診斷技術(shù)相比,提高了實(shí)時(shí)可用性。(4)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究。旋轉(zhuǎn)診斷技術(shù)在煙草機(jī)械診斷系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用,并取得了令人滿意的結(jié)果。(5)開發(fā)專門的便攜式診斷工具。隨著人工智能和專家系統(tǒng)的迅速發(fā)展,更具流動(dòng)性和專門性的煙草設(shè)備故障診斷技術(shù)能夠在數(shù)據(jù)和煙草設(shè)備故障之間建立實(shí)時(shí)接口,并成為市場(chǎng)上的一種常見應(yīng)用。(6)人工智能傳感器技術(shù)研究。創(chuàng)新的工業(yè)設(shè)計(jì)開發(fā)了速度傳感器、速度傳感器、煙草機(jī)械溫度傳感器、光纖傳感器和激光傳感器等新傳感器的開發(fā)。
4.煙草設(shè)備故障診斷系統(tǒng)智能化
目前,隨著先進(jìn)技術(shù)的迅速發(fā)展,煙草設(shè)備故障排除技術(shù)可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制。故障控制點(diǎn)建立在企業(yè)的生產(chǎn)線上,高風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)收集,專門的維護(hù)技術(shù)人員解決了煙草設(shè)備的具體問題。這種人工智能與計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)在線監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合,提高了實(shí)時(shí)故障診斷能力,企業(yè)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程故障排除技術(shù)需要不斷完善企業(yè)供應(yīng)鏈中的信號(hào)采集系統(tǒng),主要包括信號(hào)處理器、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)等。煙草設(shè)備零件精度很高,很難準(zhǔn)確查明故障原因。監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展尚未達(dá)到相應(yīng)的階段,從而限制了智能故障排除技術(shù)的發(fā)展。公司應(yīng)不斷提高生產(chǎn)線工作人員的專業(yè)技術(shù)水平,鼓勵(lì)工作人員繼續(xù)完善生產(chǎn)實(shí)踐中的專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備,借鑒現(xiàn)有監(jiān)控技術(shù),開發(fā)煙草機(jī)械故障點(diǎn)的新解決方案,完善智能故障監(jiān)控系統(tǒng)。建議不斷增加對(duì)智能煙草設(shè)備的投資和研究,降低后期維護(hù)成本,提高煙草機(jī)械對(duì)生產(chǎn)作業(yè)干擾的抗御能力。
結(jié)束語
綜上所述,當(dāng)前煙草公司的機(jī)器和設(shè)備正在向復(fù)雜、科學(xué)和智能的方向發(fā)展。工業(yè)各部門對(duì)故障排除技術(shù)的理論研究正在深化,越來越接近于實(shí)際運(yùn)行,從而不斷完善故障排除技術(shù),逐步滿足對(duì)智能、高精度煙草設(shè)備的需求。我們相信,隨著我國理論研究和科技的不斷發(fā)展,診斷技術(shù)將在煙草設(shè)備生產(chǎn)中發(fā)揮更大的作用。
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