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制造业洞察:从金属与采矿业汲取的教训(第三部分)——Axora专家访谈

欢迎收听《趋势洞察》播客,由Senseye出品,作为利用AI推动可扩展、可持续资产性能与可靠性的行业领导者。本栏目旨在助您获取实现维护效率提升的思路。

在探讨制造业可从金属与采矿业学到什么的系列第三集中,我再次邀请到Axora的Joe Carr。您可收听第一部分和第二部分。

本期我们将与Axora的Joe Carr深入探讨:金属采矿企业遵循的维护实践、机器正常运行时间的关键性、海量机器数据带来的挑战。

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逐字稿

核心话题(点击跳转)

  1. 金属采矿业的关键维护实践
  2. 金属采矿业中的机器数据利用
  3. 金属采矿业中的AI与机器学习用例
  4. 金属采矿业的可持续发展
  5. 案例研究:Alcoa

Niall Sullivan, Senseye: Joe,正如你提到的维护,这正是我接下来想聊的——更智能的维护方式。首先,总体而言,目前主要采用哪些维护实践?这些金属采矿公司遵循什么模式?是反应性维护?还是像你建议的每4000天更换一次?总体上它们遵循何种维护策略?

Joe Carr, Axora: 在矿业金属领域,正常运行时间至关重要。百分之百,正常运行时间是最重要的,因为这很像航空公司的座位:如果那段时间没生产,就永远追不回来。飞机起飞后空座无法再售出;炼油厂若一小时未产出一吨铜,那一小时就永远损失了。

正常运行时间是关键。行业绝不愿采用反应性维护。虽总有反应性维护存在,但行业希望它是例外而非常态。除了不想要的反应性维护,还有计划性和预防性维护,两者混合使用。因公司而异。例如卡车:如今卡车装有大量传感器,可监测发动机、刹车等运行状况,在这些领域可更具预测性地了解部件寿命。但也有领域纯粹按计划行事,如每5000小时更换一次,仅因制造商建议如此,是否正确尚存争议。

目前确实是混合模式。理想情况下,全行业希望全面预测性维护:AI、传感器数据和机器学习在故障前百小时预警,以便恰时更换。但这涉及规划难题:不能所有东西都在故障前一刻修复,需一定规划水平。但最大化部件寿命能带来显著成本节约和正常运行时间收益。若能让卡车多跑10小时,并计划在有空档时停机维修,而非停机排队一天,这避免了产量损失。

我过去在运营部门工作时,目标正常运行时间在高位80%(约88%)。若通过更好的预测性维护提升至80%-90%区间,对矿企和社会效益巨大:用相同资产产出更多金属,无需开新矿,提高现有设备效率。

Niall Sullivan, Senseye: 正如你所说,策略混合使用。你提到预测性维护,这正是我关注的。从你的描述看,预测性维护能增加很大价值。在该行业接受度如何?可能仍是新兴市场,尚未全面起势?

Joe Carr, Axora: 其实认知度很高。维护解决方案是行业最大类别之一。因为价值极易计算:1%更多正常运行时间带来多少收益?备件节省虽可观,但与产量价值相比微不足道。若运营成本超产出价值,矿山就不存在了。收益巨大。主要问题在于多年零散发展,车辆和厂房设备最前沿。如知名大黄卡车品牌Caterpillar、Komatsu等,早就在车辆上做预测性维护。如今矿山购车不再是买断,而是按正常运行时间租赁:承诺最低87%正常运行时间,达不到不付费。制造商极度受激励保持车辆高效运行,因这是巨大差异化卖点,且拥有海量数据池:数万辆卡车传感器数据持续优化算法。

但矿企自有百辆卡车,数据池小得多,自建系统效果不如制造商。这是预防性维护由OEM主导的例子。而选矿厂、炼油厂、冶炼厂无单一公司销售整套设备,它们由众多制造商组件组装,近五年新建冶炼厂才可能构建数字孪生。这正是AI、预测性维护、机器学习大显身手之处:不受单一OEM控制,每座矿山炼厂、冶炼厂、选矿厂各异,由不同厂商组件构成。整合所有数据、理解并输出洞察,将卡车、钻机、铲车上的预测能力扩展到全价值链,机会巨大。

Niall Sullivan, Senseye: 数据一直是……要么无数据,要么海量多格式数据难以提炼洞察。金属采矿企业擅长收集机械数据并寻求利用?还是数据收集不足?

Joe Carr, Axora: 亲身经历:他们收集海量数据,却不知如何利用。我们创新预测发现最大问题之一:需网络采集数据;数据采集后格式杂、位置分散,不知如何处理或缺乏技能处理。技术人员曾说:一辆卡车每天产生2GB数据,矿区83辆,存储很快填满。99%数据未被利用,因无工具处理。实时追踪速度、循环时间、发动机温度等20个变量,实则有500个变量。数据孤岛化,因云基建和网安顾虑留在本地服务器,无人分析。矿山工程师职责是破岩、采矿、选矿,非数据分析。罕见矿山雇佣20名数据科学家。这是巨大浪费。行业会随人员更迭、代际更替而改变,未来或将主动寻求数据利用方案。也是工作激励问题:生产工程师以产量考核奖金,非AI项目。现场人员只想干本职工作,创新部门想搞创新项目,需现场配合,存在脱节。矿山内部也孤岛化:矿区、选矿厂、冶炼厂各自为政,维护项目难获买入,常被回应“等我能直接用、无需集成麻烦时再来”。集成步骤无人负责。

Niall Sullivan, Senseye: 又回到技能缺口,或未被认知?他们意识到技能缺口吗?

Joe Carr, Axora: 意识到。这关乎我们早前讨论的机器学习、AI、远程运营中心。当人们从可自动化的重复性规划工作中解脱,便能投入AI项目,最终创造巨大价值。人类短视倾向“今朝10镑胜来周20镑”,但矿业擅长长远规划:长期规划师最早预测10年后,短期规划师只看今天下午。关键是如何帮助全价值链长远思考,释放人力做长远规划。

Niall Sullivan, Senseye: 除了预测性维护,AI和机器学习在金属采矿还应用于哪些领域?能否举几个例子?

Joe Carr, Axora: 应用多如牛毛。维护是低垂果实。只要有传感器,维护领域大量反应性或计划性工作(如每500小时换空滤仅因手册建议)均可优化。矿体理解:地质建模中,ML算法能下午生成数百模型供地质学家筛选,而非人工每周一模。基础AI擅长单一任务:驾驶卡车的AI只会开卡车。钻孔、挖掘、标记炮眼、装药等重复性作业均适合AI。钻机已自动钻孔,工人仅监督定位,为何不进一步远程监控?金属领域:机器视觉检测精炼金属缺陷,结合销售对象。终极愿景:客户订单指定金属性质,矿山调度设备开采特定矿体,经选矿、冶炼、精炼交付精准规格产品。虽今日供应链未此集成,但技术上已无障碍。

Niall Sullivan, Senseye: 时间有限,最后谈可持续性。目前可持续性如何影响金属采矿?企业采取何种措施达标?

Joe Carr, Axora: 矿业在行动。电动矿车项目众多,氢能热议。Fortescue Metals老板收购Williams F1电池部门研发电池。他在澳洲荒野建光伏场,用海水制氢生产绿钢,零碳足迹。钢铁冶金是矿业最大CO2来源:炼钢需焦煤(特种煤),区别于发电用动力煤。如何生产绿钢?用氢气或天然气替代焦煤?天然气价格当前也不理想。可持续性是矿业议程首位。矿业本质是开采地球资源,如何更好开采长期议题,随环保关注加剧将持续升温。

双重思想:许多人厌恶矿业,却渴望绿色能源转型。不可能既反对铜矿又应对气候变化:绿色能源革命离不开采矿业。我曾在墨尔本IMARC会议见灭绝反抗组织抗议,其负责人接受天空新闻采访称:气候危机需行动,却同时反对菲律宾铜矿。这两种观点无法共存:没有采矿业就没有绿色能源革命。

Niall Sullivan, Senseye: 精彩的结束语。Joe,如何了解Axora更多?

Joe Carr, Axora: 访问Axora.com查看市场或联系我们,或在LinkedIn找我留言,我会转介合适同事。

案例研究:Alcoa

Alcoa Corporation是全球铝土矿、氧化铝和铝产品领导者,建立在130多年前改变世界的发现之上,使铝成为现代生活负担得起的重要组成部分。Alcoa全球运营生产工厂,应用突破性创新和最佳实践,提升效率、安全、可持续性,强化运营社区。

了解Alcoa为何携手Senseye实现预测性维护的最佳技术与运营实践。

制造业洞察:从金属与采矿业汲取的教训(第三部分)——Axora专家访谈

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