工业物联网：智能警报和传感器如何为电动机增加价值

本博客是探讨物联网 (IoT) 对社会影响的五部分系列文章中的第四部分。 我经常被问到物联网的价值——有时是直接的，但通常是间接的，比如“海量数据如何创造价值？” Qorvo 的总经理 Cees Links 说，让我们看一个工业环境中的电动机示例，以及物联网产生一些实际价值的方式，也许在某些方面您没有考虑过。

电动机：工业生活的主力

电动机有各种尺寸，从非常小到非常大。它们通常使用主电源运行，但有时使用电池，例如电动汽车。我们家中都有许多电动机——在我们的真空吸尘器、冰箱、冰柜、车库门开启器中。当然，很多玩具都有微型电动机，比如火车模型中的机车。

工厂还配备了许多用于各种工作的电动机：起重、加压、泵送、吸吮或干燥——基本上所有可以通过运动完成的事情。电动机是当今工业的主力军。它们还用于尘土飞扬、危险或人力难以到达的区域。总之，现代工业生活离不开电动机。

维护、维护、维护

电动机是机械设备，因此它们偶尔会出现故障也就不足为奇了。统计数据显示，每年的失败率为 7%；平均而言，一台电动机每 14 年就会停止工作一次。不错，你可能会想——但对于拥有一百台电动机的工厂来说，这意味着几乎每个月都会有一台电动机发生故障。

请记住，一台电机停机有时意味着整条生产线停机，这可能会变得非常昂贵，非常快。现在考虑这样一个现实，即电机故障可能伴随着令人难以置信的不幸时机，就像在必须交付关键订单之前一样。

为了减少意外停机时间，工厂雇佣了维护人员。维护电动机是他们工作的重要组成部分，但也很昂贵。

有几种维护方法：

• 预防性维护。 维护计划基于对电动机平均运行时间的估计。为了安全起见并避免电机完全故障，维护通常发生得太早（尽管有时太晚），并且可能会更换仍处于良好状态的功能良好的部件。渔获？无法保证在进行维护后不久不会出现新问题。
• “运行到故障”维护。 这种方法等待机器停止工作后再进行维护。这通常会导致完全更换电机，因为当场修理损坏的电机通常并不简单。
• 基于条件的维护。 在电动机出现故障之前，它们通常会开始出现噪音、不平衡、阻力等异常情况。在基于条件的方法中，维护专家会检查每台电动机并使用适当的工具“倾听”它，就像医生用听诊器。根据环境的不同，这可能是一项轻松的工作，也可能是一项困难甚至危险的工作。而且，当然，医生不可能同时出现在任何地方。

尽管存在缺陷，但预防性维护可能比“运行到故障”的替代方案更好、更具成本效益——但基于条件的可能是更好的选择……尤其是当您引入物联网时。

基于条件的维护：通过人工智能和物联网变得更强大

有了物联网，工厂车间的每台电动机都配备了一个或多个传感器，这些传感器连接（最好是无线）到一个控制数据库，该数据库连续收集有关电动机的数据。控制数据库可以使用人工智能 (AI) 来学习每个电机的正常行为，然后在通常很短的学习时间后，它可以在偏离正常情况时立即生成警报。也就是说，物联网结合人工智能，不仅能看到问题的到来，还会不断地扫描问题。

记住这个控制数据库不需要编程。它可以简单地接受数据，然后自己“自动”学习什么是正常的，什么是异常。

当发生异常（即问题）时，它会立即发送警报，这在许多情况下可以避免电机完全故障和更换。这种智能警报还允许在问题开始出现的那一刻进行处理，而不是可能过早、过晚或完全错过未决故障的一般维护。根据问题和警报的严重程度，甚至可以计划电机的停机时间，以尽量减少对操作的任何干扰。

最后，这种基于传感器的数据收集比人类所能实现的任何事情都更加精确和彻底。任何给定电动机的质量缓慢下降都不会被人眼和耳朵察觉，直到出现严重问题或发生故障，但物联网会在更长的时间内注意到正常性能的最小变化。

物联网的真正价值：更快地做出更好的决策

我们认为我们生活在一个现代世界，但实际上我们由于做出错误的决定和/或做出的决定太慢而浪费了大量的资源和金钱。物联网的承诺是我们现在可以收集足够的数据——已经存在但我们从未捕获的经济高效的数据。我们可以连续、毫不费力地大量捕获这些数据。借助 AI，我们可以从中学习以更快地做出更好的决策。

那么回到最初的问题。物联网带来什么价值？它使人们能够更快地做出更好的决策。

此博客的作者是 Qorvo 无线连接业务部总经理 Cees Links