随着工业 4.0 的推进,工业设备管理正朝着智能化、数字化方向发展。设备故障预测与健康管理(PHM)成为企业提升竞争力的关键,而 4G/5G 物联网方案与 PHM 的深度融合,更是引领了工业设备管理的新趋势。

工业设备管理的变革需求
在传统工业生产中,设备管理模式相对粗放。企业大多采用定期维护和事后维修相结合的方式,这种方式无法精准把握设备的实际运行状态,导致设备维护成本居高不下,生产效率难以提升。随着工业生产规模的扩大和设备复杂性的增加,传统管理模式的弊端日益凸显,企业迫切需要一种能够实时掌握设备状态、提前预测故障的管理方式,以降低成本、提高生产效率和产品质量。
设备故障预测与健康管理(PHM)正是顺应这一需求而发展起来的。PHM 通过对设备运行数据的采集、分析和处理,实现对设备故障的预测和健康状况的评估,为企业提供科学的维修决策依据,使设备管理从被动应对转变为主动预防。
4G/5G 物联网方案的赋能作用
4G/5G 物联网方案通常由通信模组或工业网关等终端和物联网卡组成,其为 PHM 系统的实施提供了有力的技术支持。在数据采集环节,4G/5G 网络的广泛覆盖,采用物联网专用APN不限速,使得企业可以在设备的各个关键部位部署传感器,无论设备位于何处,都能将采集到的数据顺利传输至管理平台。在建筑工地,塔吊、挖掘机等设备分布分散,通过 4G 物联网方案,这些设备的运行数据能够实时上传,实现远程监控和故障预测。
在数据传输过程中,4G/5G 物联网方案的高速和稳定特性确保了数据的及时性和完整性。5G 网络的低延迟特性,对于一些对实时性要求极高的应用场景至关重要。在自动化仓储系统中,AGV 小车的运行数据需要实时反馈,5G 网络能够满足这一需求,保障 AGV 小车的精准运行和故障及时预警。
4G/5G 物联网方案的经济性也为企业推广 PHM 系统提供了便利。对于中小企业来说,采用 4G/5G 物联网方案实现设备联网,无需投入大量资金建设专用网络基础设施,只需支付相对较低的通信费用,降低了企业实施 PHM 系统的门槛,使更多企业能够享受到设备智能化管理带来的红利。
融合应用的成功实践
在电子制造行业,某企业将 4G/5G 物联网方案与 PHM 系统相结合,对 SMT 生产线的贴片机、回流焊等设备进行管理。系统通过传感器采集设备的运行参数、工艺参数等数据,利用 4G/5G 网络传输至数据分析平台。通过对数据的分析,提前预测设备的部件磨损情况,及时更换易损件,避免了设备故障导致的生产线停机。该方案实施后,生产线的设备故障率降低了 50%,产品不良率下降了 15%,生产效率显著提升。
在农业领域,某大型农场利用 4G/5G 物联网方案实现对农业机械设备的健康管理。系统采集拖拉机、收割机等设备的发动机转速、油压、温度等数据,并通过 4G/5G 网络传输至农场管理中心。通过数据分析,提前发现设备故障隐患,及时安排维修,确保了农忙时节农业机械设备的正常运行,保障了农作物的及时收割和种植,提高了农场的经济效益。
4G/5G 物联网方案与设备故障预测与健康管理(PHM)的深度融合,为工业设备管理带来了新的发展机遇,推动企业在工业智能化进程中不断创新和进步。
