提升机器维护的M2M通信技术

所有的设备及零件都有生命周期，最终都会出现故障。但是问题是什么时候出现故障，频率又如何。能否提前采取合适的预防措施？此外，这里面还牵涉到成本问题——SMRP公司2015年发布的一项研究显示，设备的可用性每提升1%，维护的成本就可以减少10%。

虽然预防性或酌情维护技术解决了在故障真正发生前如何预测等此类问题，但问题是，还能否有进一步的发展，比如提高工厂设备的利用率和改进成本管理。

今天，物联网（IoT）带来了许多创新发展趋势，这些技术可以实现实时事件处理，更好、更高效地使用工厂设备。机器与机器间（M2M）的通信就是这样一项技术，引起了广泛的关注。物联网被认为是继蒸汽机、大规模生产和互联网之后的第四次工业革命。预测性维护搭载物联网技术能够迎来新的飞跃性发展？又将如何实现？

维护策略的发展

毋庸置疑，在过去20年中，设备维护策略从最初的响应式到预防式再到如今的预测式经历了较大的发展转变。据美国能源署2010年一项研究显示，这些发展变化使维护成本下降了25-35%，使设备停机时间减少了35-45%，使产量提升了20-25%。

所以说，这并非什么新鲜事物。Thomas Hoening曾著文称，利用振动和超声波技术对主轴、泵及电机进行预测性维护是一项成熟的数据手动收集和分析方法。但这通常是一项阶段性的评估方式，数据的记录和分析一般需要7-10天的时间。每台设备的检查成本也非常高。因此，考虑投入较高，此类技术一般仅限用于昂贵的设备或关键零部件。

新的发展？

机器与机器之间的通信的确可以在工业设备维护及许多其他应用领域发挥重要的作用。在今天的数字化世界中，随着传感器、芯片以及摄像头等硬件成本的不断降低，相较传统通过ERP系统的方式，数据采集也变得越来越容易。而通过现有的移动网络，数据传输也变得越来越简单，成本也越来越低。

以下举几个例子，来说明M2M在今天是如何改变设备维护方式的。当然，这样的例子不胜枚举。

● 实时事件处理：M2M的真正潜力体现在设备数据的实时分析以及决策的自动化，它需要与ERP、CMMS等IT系统融合在一起，它可以设定报警，给出事件处理建议，甚至还可以给出最佳的维修方式。

● 远程维护：通过简单的运行参数调整就可以远程解决问题，这样上门服务的次数就可以大大减少。机器上的智能设备也可以让设备自我纠错，避免故障的发生。

● 备件规划：具备设备零件实时监控功能的联网备件商店可以在恰当的时间自动触发关键零件采购指令，从而避免出现较大的停机现象。与此同时，它还可以更严格地控制备件库存水平。

● 工具跟踪及监控更容易：从供应商管理的角度看，汽车OEM可能会是最大的受益者。M2M可以帮助汽车OEM在供应商端跟踪并监控工具的健康状态，省去了实地拜访的麻烦。

● 打造智能车间：M2M可以从根本上提升工厂能源及设施管理效率。这种概念已经用于智能城市概念中，比如自动控制路灯的开启和关闭。IBM正在尝试通过一系列新技术，其中包括物联网解决方案，来帮助印度打造一个数字化的总统府邸，其中涉及能源、水及废弃物管理。

对设备维护来说，采用M2M 技术可以带来无限的机会，但是这需要有一个前提，那就是物联网要与其他IT 系统比如ERP、CMMS等软件实现无缝连接。

再来看一些公司在M2M方面的实际应用案例：

● 美国约翰迪尔公司（John Deere）在售往全球的农机上都安装了传感器，一旦拖拉机或收割机上某一个运动部件可能会出现故障时，公司可以提前一个月左右就可以提醒用户。

● 服务于航空航天、石油及天然气以及医疗行业的全球领先特种合金及钢铁生产商——ATI 特种材料公司，采用了PTC公司的ThingWorx 物联网平台。该平台提供了一个实时通信层，与ATI公司的生产、质量、维护及ERP系统相连，可以快速创建基于角色的决策支持‘控制面板’和交互性应用。

● 阿特拉斯• 科普柯（Atlas Copco）采用沃达丰（Vodafone）的全球M2M通信服务来监控其全球客户正在使用的压缩空气产品的性能和健康状态，为其研发和服务支持团队提供了关键的信息。

印度市场M2M应用前景

据市场咨询公司6Wresearch预测，2016年，印度M2M通信模块市场规模会达9,838万美元，2011年到2016年平均增长率达到了33.81%。手机M2M通信模块市场同期年均增长率预计为最高，将达到35.32%。

印度政府提倡的“印度制造（Make in India）”战略强调了M2M技术的本土创新能力和相关设备的本土制造能力。印度电信部也在积极制定多项计划来提升这一能力。

展望未来

想象一下，在未来的智能车间中，在质量缺陷可能发生或可能会造成停机前，设备就可以自动纠正参数设置，从而避免停机的出现，同时工厂在没有主动询问供应商的情况下就可以知道工具的使用状态（正确或错误使用）。

M2M目前依然处于发展初期，但是其应用必将彻底改变今天工厂的运行方式，工厂人员将直接感受到这项技术带来的便利。

这一切并不遥远。