从故障频发到效率翻倍:一家制造企业的设备管理升级实战

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关键词: 设备管理 预防性维护 OEE提升 制造企业 低代码平台 故障预警 设备监控
摘要: 针对制造企业设备故障频发、维护滞后的问题,该企业通过搭贝低代码平台构建可视化监控系统,实现数据实时采集与智能告警。结合预防性维护流程再造和电子化工单管理,将设备综合效率(OEE)从61.3%提升至78.9%。方案落地周期短、操作门槛低,适用于中型制造场景,显著降低停机损失并优化备件库存,验证了轻量化数字工具在设备管理升级中的实用价值。

在华东某中型机械制造厂,设备突发停机已成为生产计划的最大干扰源。去年第三季度,仅因数控机床非计划性维修就导致产线停滞超过68小时,直接损失超百万元。更棘手的是,维修记录依赖纸质工单,备件库存靠人工盘点,管理层无法实时掌握设备健康状态。这并非个例——据2025年中国制造业数字化白皮书显示,73%的中小制造企业仍面临设备数据孤岛、维护响应滞后、资产利用率偏低三大核心痛点。

传统管理模式的瓶颈显现

过去五年,该企业尝试过多种方式优化设备运维。初期采用Excel登记设备台账与保养周期,但随着设备数量增至127台,表格版本混乱、信息更新延迟问题频出。后来引入基础ERP模块,却发现其设备管理功能过于通用,无法适配产线特有的点检流程和故障代码体系。最典型的一次事故发生在2024年冬季,一台关键磨床因冷却系统堵塞引发主轴过热损坏,而系统未能提前预警,根本原因在于传感器数据未接入统一平台,历史趋势分析缺失。

搭建可视化设备监控体系

2025年初,企业决定重构设备管理体系。第一步是实现物理设备的数据在线化。他们为所有重点设备加装了边缘采集网关,采集频率设定为每15秒一次,覆盖运行状态、温度、振动值等12项关键参数。这些数据通过工业以太网传输至本地服务器,并借助搭贝低代码平台快速构建了专属的设备监控看板。与传统开发模式需3-6个月相比,使用搭贝的拖拽式表单和预置工业模板,仅用18天就完成了数据建模、权限配置和移动端部署。

  1. 节点1:设备分类与优先级划分 - 将127台设备按生产工艺划分为加工类、检测类、辅助类三大类,再依据停机影响系数确定A/B/C三级管理等级,聚焦资源保障A级设备(共23台)的高可用性。
  2. 🔧 节点2:数据接口对接与清洗 - 利用搭贝内置的Modbus/TCP协议组件,完成PLC与SCADA系统的数据对接;设置异常值过滤规则,剔除瞬时跳变干扰信号,确保进入分析层的数据质量。
  3. 📝 节点3:动态阈值告警机制建立 - 基于三个月的历史运行数据,为每台A级设备设定个性化报警上下限,例如某车床主轴温升速率超过1.8℃/min即触发预警,避免一刀切式阈值误报。

预防性维护流程再造

光有监控不够,必须形成闭环处置能力。团队将原有的月度强制保养改为基于设备实际负荷的智能排程。通过搭贝平台的工作流引擎,自动关联设备运行时长、加工批次量、环境温湿度等因素,生成个性化的保养建议工单。例如当某铣床累计切削时间达800小时且连续三天环境湿度高于75%,系统会提前3天推送“更换导轨润滑脂+检查密封圈”任务至责任工程师手机端。

  1. 🛠️ 节点4:电子工单全流程追踪 - 维修人员接单后需上传现场照片、填写处理措施、标记耗材使用量,完工后由班组长扫码确认,杜绝“口头报修、无据可查”的旧习。
  2. 📊 节点5:知识库沉淀与复用 - 搭贝平台自动归档每次故障的现象描述、诊断路径、解决方案,形成结构化案例库。新员工可通过关键词检索快速获取处置指引,平均排故时间下降41%。

真实案例:空压机群组节能优化项目

作为高能耗单元,厂区6台螺杆式空压机常年处于“开足马力、低效运行”状态。2025年4月启动专项优化,利用搭贝平台整合电流互感器、压力变送器和露点仪数据,构建了压缩空气系统的能效评估模型。发现主要问题在于加载率不均衡——夜间低负荷时段仍有4台并联运行,导致卸载损耗过大。

通过平台模拟不同启停组合的能耗曲线,最终制定“峰谷差控”策略:白天高峰负荷启用4台联动控制,夜间切换为2主1备模式,并设定管网压力下限自动唤醒备用机。实施后单月电费减少9.7万元,折合年化收益近120万元。该项目投资回收期不足5个月,成为公司内部推广的标杆案例。

常见问题及应对方案

问题现象 根本原因 解决方法 工具支持
新旧设备协议不兼容,无法统一接入 老旧设备使用RS485通信,缺乏标准协议转换能力 部署协议转换网关,将私有协议映射为MQTT标准格式 搭贝平台支持第三方网关数据接入,提供调试日志追踪
一线人员抵触使用新系统 操作界面复杂,与原有纸质流程脱节 简化前端交互设计,保留纸质签名习惯的同时增加扫码录入 搭贝支持自定义UI布局,可配置一键拍照上传、语音备注功能

效果验证维度:OEE提升为核心指标

衡量设备管理改革成效,不能只看故障次数减少,更要关注整体运营效率。企业选定全局设备综合效率(OEE)作为核心KPI,它由可用率、性能率、良品率三部分构成。改革前OEE均值为61.3%,经过半年运行,2025年第三季度数据显示已稳定在78.9%,其中可用率从72%提升至86%,主要得益于预防性维护覆盖率从35%提高到89%。

值得一提的是,搭贝平台提供的OEE计算组件无需编码即可配置公式逻辑,支持按车间、班次、产品型号多维度钻取分析。管理层能清晰看到哪类设备拖累整体表现,进而精准投入技改资源。

向预测性维护迈进

当前阶段已实现从“被动救火”到“主动防控”的转变,下一步目标是迈向预测性维护。团队正利用搭贝平台的数据分析模块训练简易故障预测模型。以轴承故障为例,收集过去两年的振动频谱数据,标注出发生前72小时内的特征变化模式,初步建立了基于机器学习的趋势预警机制。

虽然尚未达到全自动AI诊断水平,但系统已能在振动总值持续上升且高频段能量聚集时发出“疑似早期磨损”提示,提醒工程师安排专项检测。这种“人机协同”模式既降低了对高端算法人才的依赖,又切实提升了风险预判能力,特别适合现阶段大多数制造企业的技术储备现状。

扩展应用场景:备件库存智能补货

设备管理的边界正在延伸。过去仓库常出现两种极端:常用滤芯积压半年用量,而特定继电器却频繁断货。现在通过搭贝平台打通设备档案与库存系统,建立“部件-设备-故障频率”关联图谱。系统根据历史消耗速度、采购周期和安全库存阈值,每月自动生成补货建议清单。

例如当某种驱动模块在过去三个月平均每月更换2次,且当前库存低于10个时,系统会在月初自动推送采购提醒至供应链专员。此举使库存周转率提升33%,同时关键备件缺货率归零。

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