索辰信息科技智能檢測維護系統助重型機械延長使用期限
2017-11-15 14:46 來源：索辰信息
重型機械—設備健康監測系統
現狀和問題：
國際上，大型冶金機械和電氣裝備制造商，如SMS、VAI、三菱、Siemens、ABB、東芝等都有完備的設備遠程信息檢測和故障診斷系統，設備運行狀態和故障信息通過網絡傳遞到遠程的制造商設備監測中心，對設備狀態實施在線監測。另外，監測中心將裝備信息與工藝緊密結合，對設備故障進行精密分析和診斷，為設備健康維護提供了良好平臺，提升了設備的現代化管理水平，有利于充分挖掘設備潛力，延長設備使用期限。而國內引進裝備信息與工藝結合應用不夠充分，缺少數字化仿真和模型化設計（MBD）的配合。很多設備運營商即使有PLM或PDM等系統，但缺少將設備群大量數據積累、整合、利用的能力，對設備狀態的預判力不足。不能完全做到在線實時監測預警。
設備健康監測智能決策系統包括模擬仿真和大數據可靠性雙預測數字平臺（如圖所示）。該雙平臺是與真實機器結合的數字化平臺，并在云平臺上運行，結合數據驅動的分析算法和其他物理量，來模擬健康狀態，預測使用壽命和故障。此系統首先從早期設計階段即建立起一個數字圖像，同時在設計階段，系統信息和物理量就被輸入進去，如此，模擬模型被建立起來，這將為未來的分析做堅實的工具基礎。初始量可以由統計產生，也可以從測試或者使用數據的制造工藝過程中得到。模擬模型可以被看作是一個真實機械設備的鏡像，或者虛擬傳感器，能夠不斷地記錄在之后的使用過程中的各種機械狀態。最終，它將同PLM、ERP等生產數據管理軟件結合，聯同云計算技術和可靠性算法，這樣的模型可使管理者在有限的數據和惡劣的設備使用環境中，隨時知道機械的物理狀態，預測設備使用壽命和故障，更好的制定維修保養計劃。振華港機希望提高自身維保技術服務能力，提高維保業務效益和利潤率，期望未來設備維保成為新的利潤增長點。
通過運用先進的檢測技術，實時檢測起重機狀態，通過對岸吊機房內小車及提升機構的電機、齒輪箱、卷筒的裝填，對鋼絲繩磨損監測實現小車狀態受控， 對起重機鹽霧度、水分等通過傳感器進行檢測，對岸吊小車車輪的狀態進行振動監測，采用大數據傳輸處理分析技術，分析起重機的金屬結構，可以科學準確地評估預測起重機的剩余疲勞壽命，尤其是大型起重機的剩余壽命。提前預知岸橋故障隱患、判斷故障嚴重程度，精確定位故障部位，避免飛機劃停機，同時為維護提供決策支持。進行有針對性的預防，防止傷亡事故的發生，減少經濟損失。此外，通過整合設備管理規章制度和業務流程，緊密結合狀態監測、維修、使用和環境等信息，對涉及設備健康的因素進行全面過程控制，對維修活動進行計劃和優化。
系統架構組成包括如下幾部分：
(1) 監測信號采集處理系統
(2) 性能退化模型
(3) 壽命預測：
(4) 故障預警
(5) 性能評價智能子模型分析及設備壽命預測
(6) 維修專家系統
(7) 數值仿真系統
(8) 數據利用服務：健康相關的工業數據集中存儲，并按照利用模型以多維方式進行清洗和處理，以供應數據利用。
(9) 管理決策服務
重型機械—疲勞損傷
現狀：
在日益嚴酷的市場競爭中，產品的壽命和可靠性成為人們越來越關注的焦點，每年有大量產品因結構疲勞在其有效壽命期內報廢，而重型機械設備中由于疲勞破壞造成的惡性事故也時有發生。耐久性問題的出現造成許多產品失去競爭力，給企業帶來巨大的經濟損失，同時又使企業形象承受巨大的負面影響。在中國，疲勞耐久性與可靠性問題更是普遍存在，是國產產品缺乏國際競爭力的最重要因素之一。因此許多企業開始將疲勞耐久性定為產品質量控制的重要指標。
隨著計算機技術發展而誕生的現代設計技術，使企業以較低的成本設計出高耐久性產品成為可能。通過相應的仿真分析軟件，可在物理樣機制造之前進行疲勞分析和優化設計，預測產品的壽命，真正實現等壽命周期設計，并可極大地降低制造物理樣機和進行耐久性試驗所帶來的巨額研發費用。
挑戰：
疲勞分析是一項較為復雜的分析工作，通常需要分析者對所分析的問題，以及需要從分析中獲得什么樣的結果有一個深刻的理解，對分析人員的理論基礎知識要求比較高。比如，疲勞分析理論中材料的疲勞壽命性能，是基于對大量標準試件的重復疲勞試驗得到的，其過程是通過對試件在某一方向上的往復循環加載實現的。所以，對于基于有限元結果的疲勞分析，載荷譜中應力應變的方向一致性是合理的疲勞分析非常重要的因素，常用的疲勞軟件卻很少提到這一點，分析人員很容易由于忽視它而得到不合理的疲勞預測結果。
索辰提供一款功能強大的疲勞耐久性仿真分析軟件。具備完整的通用算法和先進的疲勞分析能力，軟件可以模擬絕大多數的疲勞破壞，可以自動實現對評估對象指定載荷方向上的疲勞評估，也可以設自動啟用搜索角度的方法，找出復雜載荷歷程下的最大損傷方向和相對應的損傷、壽命值。
高周疲勞的應力壽命計算
低周和高周疲勞的應變壽命計算
基于臨界面法的多軸疲勞壽命
復雜載荷條件下的耐久極限、安全因子
焊接疲勞壽命
復雜多樣的載荷譜構造模式
企業介紹
上海索辰信息科技有限公司成立于2006年，總部位于上海，70%為研發與技術工程師。我們遵照“理性創新、和衷共濟、互利共贏”的共同行為準則，基于全球最佳實踐和領先技術，為客戶提供產品全生命周期協同研制系統軟硬件、SAAS服務。產品和服務覆蓋研發前沿工程、數字化設計及智能制造。客戶廣泛分布在重型機械、地面交通、電子、建筑、航空、航天、兵器、船舶、光電、動力設備等行業。
索辰信息科技公司是上海產業技術研究院仿真聯合實驗室和民企全國軍工行業工作委員會副理事長單位，也是上海市軟件及高新企業，獲得自主軟件著作權30余項，通過ISO9001和國軍標9001B質量管理體系認證。
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