现代烟草工业设备信息故障预测及检测技术研究_陈洋.pdf

办公自动化杂志0 引言目前，制造类企业在管理要求中对设备的管理维护格外重视，不仅影响相应企业的生产力，并对企业未来发展规划造成一定的影响。在现代制造企业生产自动化提升的基础上，大部分的制造生产工作都由半自动化、全自动化及简单的设备完成，只有个别精细工艺需要人工手动完成。并且大部分制造企业对生产设备存在较大的依赖性，那么对产品质量而言，其稳定性、耐用性及精密度都将由生产设备决定，对企业的产品质量产生直接影响。换言之，制造企业的生存基本就是生产设备，产品无论是在生产加工环节也好、包装分拣环节也罢都将离不开生产设备的支持。1 烟草工业设备网络化管理的重要性1.1 烟草卷烟机械设备管理概述在我国经济市场中烟草行业占比非常高，具有一定的经济地位，并对我国众多行业具有推动及带领的作用。烟草机械归属于离散制造业的范畴，卷烟在生产的过程中需用到粉碎机、卷烟机、过滤机等具有上万个零部件的设备，导致生产工艺繁琐、生产工期漫长。基于我国经济社会地位的不断提高，带动我国烟草行业的生产技术水平与规模也在不断提升与完善。卷烟机械设备的种类日益多样化。卷烟机械设备的管理包括设备的建设、补偿和报废。有效管理烟草制造设备是企业提升生产效率的首要任务。如果烟草设备管理方面存在漏洞，会直接对企业的整体利润造成影响。因此，实现卷烟机械设备的科学管理十分重要。烟草卷烟设备能体现企业的现代技术。1高科技、高附加值的卷烟设备不仅可提高生产效率，还可提高企业在市场上的综合竞争力。烟草机械设备的现代化、网络化、信息化管理将有利于推进烟草行业的全面稳定发展。所以，优化完善烟草设备管理的理念和管理方法是当前的首要任务。1.2 卷烟工业设备网络化管理的意义当前，基于经济市场的飞速发展，导致各行各业间存在强大的竞争力。然而对我国的烟草行业而言，烟草工业设现代烟草工业设备信息故障预测及检测技术研究陈 洋鲁中甫黄琰博尹 鑫王 帝（河南省中烟工业有限责任公司 南阳卷烟厂南阳473000）摘要：目前，我国烟草工业行业已形成一套优化、完善的发展体系，烟草行业为我国社会经济、国家富强建设都提供不可或缺的帮助。而在烟草工业中，机械设备是其生产的核心工具，如因设备管理出现失误，抑或维护保养不到位，必然会影响机械设备的使用周期，严重影响正常的生产作业。基于上述问题，本文基于互联网的基础上，以烟草工业设备管理作为出发点，对其管理和后期维护保养进行简单分析，提出烟草机械设备预检方式与故障预测分析，以期能帮助我国烟草行业的蓬勃发展。关键词：烟草工业；机械故障预测；互联网技术；检测分析中图分类号:TS4;TH17文献标识码:B文章编号:220823-10237Research on the Information Fault Prediction and Detection Technology ofModern Tobacco Industrys EquipmentCHEN YangLU ZhongpuHUANG YanboYIN XinWANG Di（Nanyang Cigarette Factory，China Tobacco Henan Industrial Co.，Ltd.Nanyang473000）Abstract：At present,the tobacco industry has formed a set of optimized and improved development system in our coun-try.The tobacco industry has provided unavailable help for the social economy and the construction of a strong and pros-perous nation in our country.In the tobacco industry,mechanical equipment is the core tool of its work.If there are mis-takes in equipment management,or the maintenance is not in place,it will affect inevitably the service cycle of mechani-cal equipment and affect seriously the normal production work.Based on the above problems,this paper,based on theInternet,takes the significance of tobacco industry equipment management as the starting point,makes a simple analysison its management and later maintenance,and puts forward the pre-inspection methods and fault prediction analysis oftobacco machinery and equipment,in order to help the vigorous development of tobacco industries in our country.Keywords：tobacco industry；mechanical fault prediction；Internet technology；detective analysis2023 年 2 月 1 日Scientific Research Education总第 488 期29办公自动化杂志备是生产环节的重要的工具，设备的工作效率将对该行业的利润效益产生直接影响。为能有效提升烟草工业设备的使用效率及运行质量，有必要对设备进行自我检测与维护，不仅能进一步提升生产效率，还能有效减少生产设备的维修成本。对现代卷烟设备系统来说，属于资金密集型类型，投入和应用资金比较大，这就需尽可能延长系统的使用寿命，才能有效地平衡和减少投入资金。对工业设备系统进行自我检测与维护，可理解为是合理延长设备使用寿命的最佳方式。烟草行业的蓬勃发展和生产力的显著提高是烟草设备可靠、高效运行的核心保障。2 烟草工业设备信息故障预测方法与技术2.1 烟草工业设备故障预测分类失效预测技术利用所有可用信息，在一个典型的烟草装置仍在工作时，预测降解趋势和未来失效的可能性。基于熟悉和把握烟草设备运行情况及其工作规律，依据行之有效的预判方式推断传统卷烟工艺设备的工作情况的变换方向，预估故障发展和卷烟设备性能的恶化趋势，是事故预防、预防检修的首要方式，更是传统烟草工业设备有效管理的重要方式。依据预测设备故障的操作流程以及使用工具的差异，可将设备检测类型分为基于模型的故障预检、数据驱动故障预检和基于概率统计故障预检三大类，如图 1 所示。这三种技术在工程应用中的普及程度依次下降，但预测的精准度逐渐升高，随之而来是较高的检测难度以及检测成本。2图 1 设备故障预测方法的分类2.1.1 基于模型的故障预检该技术通过计算设备或部件的疲劳、损伤或氧化等指标参数，评估设备的失效分布和剩余使用寿命。该故障预测技术包括灰色预测理论和卡尔曼滤波等模型方法，可对目标设备的各个方面进行全面的预测，并对其状态信息进行评估。在实际的使用过程中，可适当调节传统烟草工业设备标准参数或精进其检测目标函数模型，以达到提升该检测方式的精准度和预测效果，发挥其强大的实际应用性；2.1.2 驱动数据的故障预检该预测检测方式指的是因烟草工业设备以前的运行数据非常混乱，很难区分实际有效的数据标准，因此以工业设备整改试验中的数据视为替代依据，构建预检模型的技术。上述预测方式包含人工神经网络、互联网系统等智能预检方式。在传统烟草工业设备实际应用时，可依据烟草工业设备的预检流程和测试结果总结相关参考数据，所以无需传统烟草设备的知识进行故障预检，由此能有效避免其它预检方式的缺点。32.2 烟草工业设备管理现状2.2.1 管理模式不完善行之有效的卷烟设备工业管理形式有助于降低设备事故发生的频率，进而有效提高生产效率及工作质量。卷烟机械设备具有高度化专业要求，在我国大部分卷烟机械管理中存在设备维护方式不合理、维修责任不明确、维修意识差等问题。一些烟草制造企业虽设有对应的管理部门，但在设备维护管理等层面对明确管理标准与目标尚有欠缺，经常出现机械投入使用后不采用的情况。由于技术知识的局限，一些管理人员对预防性维修的意识不高，导致维修过程滞后于事故的发生，不仅降低生产效率，增加企业的生产成本，而且由于一些管理错误的发生导致生产过程被迫停止；2.2.2 缺少一致性信息反馈平台在烟烟草工业设备日常管理中，即使设备内置的诊断功能通过操作平台为操作人员提供设备故障的原因，但还是缺乏一致性的信息平台，无法第一时间高效地汇总数据，导致维修人员难以对设备、压力、电气等方面的相关故障进行诊断，而对所有故障的逐项检查，导致工业设备的停机时间过长，后续影响烟草工业设备的应用效率；另外，由于信息管理不当，在对数量较大、任务通过速度较快的订单进行排序时，可能造成误报损失。2.3 烟草机械设备管理应对策略2.3.1 有效运用信息技术手段为有效提升烟草工业设备自主维修的整体效率，应有效利用信息技术建立完整的设备系统故障维修管理知识库，进而准确收集和获取设备系统故障的精确位置、具体时间和类型。重要的信息；此外，在日常管理维护阶段，通过故障提示也可清晰地完成信息的输入。系统总结出较为丰富的维护信息后，将这些重要信息转化数据库，存储在知识库中，为后续的自主维护提供必要的参考。如果明确了知识库的具体数据结构，就需对数据库系统进行更系统、更全面的规划，使各种重要的维护管理信息以更全面、更合理的方式存储在知识库中，同时也可进行后续工作。查询参考数据更加方便、快捷，提高自助维护和管理的效率。知识库创建完成后，具体维护人员在登记故障设备信息的过程中所使用的词汇和语言描述模式不能一致和全面，也会出现一些偏差错误。因此，应为他们设置专门的人员。定期进行规范化管理和更正，确保知识库系统中存储的信息数据体现出更大的权威性和准确性，从而提高卷烟工业设备系统自主维修的整体质量水平；总第 488 期2023 年 2 月 1 日Scientific Research Education30办公自动化杂志(下转第 19 页)2023 年 2 月 1 日Scientific Research Education总第 488 期2.3.2 建立卷烟设备质量保证体系卷烟工业设备的自主维护和管理，需建立良好的设备质量保证体系，进而全面提升设备工艺质量的整体保证水平，使其真正达到工艺质量标准；另外，要增强具体维修人员的责任意识，让他们时刻提醒自己质量是基础，真正提高工作人员的专业素质。对设备质量保证的具体项目，要进行分类控制，即烟草生产车间要根据设备质量保证的不同功能属性，进一步对质量缺陷产生的原因进行分类。4在研究设备问题的过程中，要合理设置不同设备因素导致的质量缺陷的具体难度控制系数，为后续设备的自主维护管理提供有效的依据，使员工更清晰地了解卷烟生产设备的整体体系。控制难度，制定有针对性的维护管理策略，实现乘数效应3 烟草工业设备信息故障预测管理系统研究3.1 烟草工业设备故障预测系统设计基于互联网烟草工业设备故障检测与预防性维修管理系统总体设计如图 2 所示。图 2 系统设计总图3.2 系统工作流程当使用者输入姓名和密码顺利登录系统时，首先，将要收集并研究所使用到的信息数据，其中分为两部分，一部分是现有设备管理核心数据；另一部分是故障管理的核心数据。系统在获取设备的基础信息以及相关故障数据后，系统将自动生成故障率预检模型，对设备发生故障的频率进行预测。在获取并输出故障率检测结果后，得到原有的参数指标，包括平均预防性维护