近年来，新一轮科技革命和产业变革快速发展，互联网由消费领域向生产领域快速延伸，工业经济由数字化向网络化、智能化深度拓展，互联网创新发展与新工业革命形成历史性交汇，催生了工业互联网。“工业4.0”战略则是基于工业互联网的智能制造战略，其核心是建立虚拟网络 – 实体物理融合系统，对工业制造企业在设备管理方面产生了巨大的挑战和影响。企业需要更科学地进行设备管理，从而实现各种生产和服务资源在更大范围、更高效率、更加精准的优化配置，实现提质、降本、增效、绿色、安全发展。
一、企业设备管理存在的挑战
对于工业制造业来说，设备智能管理是推动工业4.0转型升级必不可少的基础环节。随着智能制造趋势渐强，设备日益智能化，企业在减少劳动力成本的同时，加大了设备资产的比重，这使得设备管理面临着巨大的挑战——无论设备如何智能化、自动化，也无法避免老化和磨损。比如，机械制造业是以大量零部件组装为主要工序的工业领域，其机械加工设备的结构及技术复杂程度较高，设备的维修难度较大，设备故障频繁、故障损坏程度严重等因素会对企业的生产和运营造成较为重大的影响。与此同时，企业的设备日渐变得多样化、复杂化、智能化，依靠人工进行管理存在不准确性，且费时费力。
通过工业互联网平台实现跨设备、跨系统、跨厂区、跨地区的全面互联互通，管理员可以根据所有设备的实时状态进行生产计划调整和配置，设备的维护经验和故障信息可以得到更充分的共享和交流，备品配件也可以更好地统筹管理与使用，这都将大大提升使用效率和响应速度。
因此，设备智能化管理已成为工业制造业企业、工业4.0 转型升级必不可少的基础能力。
二、从传统模式到智能化设备管理的转变
传统模式下的设备管理，目前存在以下几点局限：
第一，由于信息传递不及时、不准确，导致上层决策者无法实时准确地了解和分析设备的运行状况；
第二，设备的日常运行、故障、保养等重要数据保存不力，或者因为保存方式不妥当造成可追溯性差，很难对数据进行有效地共享和实质性地分析乃至做出相应的计划。缺少大数据的支撑和整合，设备预测性维护更是无从谈起，大多是事后维护，造成严重的生产时间浪费；
第三，传统的设备管理很难与其他部门形成一个信息互通的系统，而设备的状况又与备件、产品质量有着密切的关系，缺少有效的交互容易导致配合上的“断层”，一方面造成设备维护周期长，另一方面设备改进缺少数据支持；
现代企业应该如何优化设备管理方法，才能确保设备在其生命周期内实现资产价值的最大化和运行效能的最优化，提高企业工业4.0转型升级的基础能力？
傲林科技认为，突破传统设备管理模式，以数字孪生为基础，从设备智能管理、可视化呈现到设备智能分析、预测性维护等角度构建智能化设备管理模式，是企业实现设备管理数字化、可视化、智能化的必然趋势，是企业在工业4.0时代，快速提升竞争力和推动全面转型升级的必然选择。
三、傲林科技智能设备管理解决方案
傲林科技APM智能设备管理平台，以AI算法、知识图谱与大数据计算引擎为支撑，针对工业场景的海量数据进行采集、清洗、存储、建模、计算分析及应用，并基于多级模型的灵活组合，实现数据深层次的挖掘，重新定义和优化整个价值流程，改变工业设备的管理方式，帮助企业实现设备的智能管理，形成跨设备、跨厂区、跨地域以及跨系统的互联互通，辅助企业进行智能运营，助力企业工业智造4.0转型，为企业“降本、增效”带来显著的成效。
（一）设备管理数字化，让设备管理简单化
１、设备采集与接入
基于对网关兼容性、安全性、可扩展性的要求，赋予平台设备快速接入、数据传输稳定性与数据链路安全性等能力。平台支持多种主流的工业协议，适应大部分场景和设备，只需要选择设备类型就可以实现一键接入。
２、模型的创建与灵活组合
从属性、服务、事件三个维度，创建包含设备名称、属性、位置等信息的物模型、组合模型，平台可以对数据类型、运行状态、告警规则、通知方式等进行定义，支持批量导入及删除，支持模型名称的模糊查询和模型状态筛选。
通过对物模型、组合模型等多类型模型的自由组合，建立起物理设备到云端映射的数字孪生镜像，将整个工厂的环境、设备信息及运行情况等，直观可视地呈现出来。当上层业务发生变化时，只需要在模型中修改底层设备数据的聚合、组合方式即可灵活应对。
基于以上，APM数字化实现了设备数据的采集、清洗、存储、建模、计算分析与应用，并为数据深层次的挖掘、重新定义和优化整个价值流程提供了坚实的基础。
（二）平台可视化，实现设备实时数字孪生
APM智能设备管理平台的可视化，支持二维、三维展示形式。物联数据可以实时驱动3D模型，直观展现设备工作状态，实现模型到产线的设备管理，设备运维状态数据的可视化呈现与端到端的全链路动态监测。
通过对企业设备进行数字孪生建模，直观、真实、精确地展示设备形状、设备分布、设备运行状况，同时将设备模型与基础数据绑定，实现设备在数字孪生体中的快速定位与基础信息查询。
１、从模型到产线设备管理可视化
对接入平台的设备进行统一管理，包括设备基本信息维护、设备实时数据监控、设备历史数据查询统计、设备开启与停用、数据共享、设备模型查看等所有设备台账信息管理与展示。基于平台所有的接入设备，可以构建设备的模拟器与平台建立连接。通过设备模拟器模拟真实设备向平台发送数据，从而对问题进行排查和定位，并提供告警功能。
２、设备运行状态数据可视化
将设备、产线的数据接入平台后，可以对设备的运行状态、运行时间、使用情况、能耗情况等多个维度进行统计，并呈现在可视化大屏上，实时动态地掌握工厂产线及设备状态。
３、实时数字孪生数据与物联呈现
通过构建孪生体来描述设备、流程、系统、场景等模型，对物理世界实体进行实时采集、运算分析、监控统计等，呈现设备运行状态，故障信息，健康状况等各类指标。
（三）平台智能化，设备管理主动化
APM设备管理平台智能化涵盖了设备监测、能耗管理、维修管理、故障分析与预警分析等场景。通过平台全方位、多维度监测设备状态，从根本上提高设备系统建模和处理复杂性、不确定性等问题的能力，显著提升工业设备大数据分析能力与效率，强化数据洞察能力，拓宽可解问题边界，为解决工业各领域设备智能诊断、预测与优化问题提供有力的支撑。
１、设备运行状态实时监测
对设备和产品的性能、运行状态进行远程的全天候监测、预测和评估，实现产线、客户现场的设备高质量运行，降低设备平均故障率，提升产品可靠性。
２、设备物联预警管理
采集设备、产线的数据并进行建模，将整个工厂的运行情况收录在平台中，可从设备分布健康预警 、操作行为等多个维度对对产线的运行情况进行分析。
３、设备预测性维护与维修
在设备发生故障时，通过分析和诊断故障原因，探索故障与设备参数关系，来构建设备故障模型，实现设备的预测性维护，并可远程控制设备，实现智能化运维。
４、设备故障在线处理
在平台上可以快捷进行线上维修填报，将实时工况数据或故障数据通过平台上传到生产商或服务商，还能通过平台进行远程调试，实现远程技术服务和故障处理。
５、能耗优化
结合质量数据与工序工艺数据，建立全厂能源网络图，通过接入水、电、气、氧等数据并进行汇总和综合可视化监控，对能源实时数据进行规则计算，触发故障告警通知，显示具备能源位置的告警信息。
简而言之，APM智能化，可以对设备的运行状态和生命周期使用寿命进行统计，对异常设备和接近使用寿命的设备进行预警。通过智能分析设备运行的数据，为设备维护管理人员提供精确维修对策方案选项，减少多种因素对生产的影响，如设备性能劣化、精度衰减、能力损失、结构性偏差、自然老化等，彻底改变被动等待维修，实现由经验性维修到预防性维修的转变。
四、企业价值
傲林科技APM智能设备管理平台提供设备全生命周期管理能力，生产运行管理的可视化能力与工业设备大数据分析能力。通过高效可靠的数据价值挖掘，充分满足业务与运营需求，为解决工业领域设备智能诊断、预测与优化等问题提供强有力的支撑，将设备、产线、产品、供应链、客户紧密协同起来，帮助管理人员实现设备的闭环管理，帮助企业在激烈的市场竞争最大化地发挥效能，为企业节省成本、创造利润。
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