Solution de gestion complète du cycle de vie des appareils intelligents Microcyber
S'appuyant sur plus de vingt ans d'expertise cumulée dans l'Internet industriel et les technologies de contrôle industriel, Microcyber a développé une solution intégrée de gestion intelligente des équipements (matériel et logiciel) conforme aux normes industrielles nationales, aux spécifications techniques Huawei Kunpeng et aux normes de l'industrie des bus de terrain. Conçue pour répondre aux besoins de gestion et de contrôle intelligents des installations de fabrication d'équipements et des sites pétrochimiques, cette solution intègre l'acquisition de données en périphérie, le jumeau numérique, l'alerte précoce de pannes et les technologies de gestion complète des opérations et de la maintenance. En décloisonnant les données entre les appareils, elle permet aux entreprises de passer des réparations d'urgence réactives à la maintenance prédictive, assurant ainsi une gestion numérique complète du cycle de vie des équipements, une réduction des coûts, une amélioration de l'efficacité et une production sécurisée.
Analyse des points faibles du secteur
1. Points faibles existants sur site
Sur les sites de fabrication d'équipements et les usines pétrochimiques, la variété des équipements est considérable, incluant des unités critiques telles que les ventilateurs, les moteurs et les pompes, qui nécessitent des inspections périodiques manuelles. Cette approche engendre des coûts de main-d'œuvre importants et de fréquentes erreurs de détection. Les défauts cachés des équipements ne peuvent être identifiés à l'avance, ce qui provoque des arrêts imprévus fréquents et des pertes de capacité de production. Les dossiers d'équipement sont encore tenus sur des registres papier, et les registres de maintenance, de pièces détachées et de lubrification sont dispersés et non reliés entre eux, rendant impossible la traçabilité complète des données tout au long du cycle de vie. L'expertise opérationnelle des techniciens expérimentés se perd avec le roulement du personnel, tandis que les nouveaux employés peinent à diagnostiquer efficacement les pannes. La gestion des stocks de pièces détachées, de lubrifiants et de déchets dangereux reste rudimentaire, ce qui entraîne soit un stockage excessif de matériel, soit de fréquents arrêts de travail dus à des pénuries. Les systèmes de contrôle-commande distribués (DCS) traditionnels ne signalent les alarmes qu'en cas de dépassement des seuils, ne permettant pas de détecter les anomalies précoces et contraignant les opérations de maintenance à gérer les incidents en permanence.
2. Extraction des exigences fondamentales
(1) Acquisition en ligne en temps réel de tous les paramètres de l'équipement, permettant une alerte précoce en cas de panne et réduisant la fréquence des arrêts non planifiés.
(2) Mettre en place un système de registre numérique avec un fonctionnement et une maintenance entièrement en ligne, éliminant les documents papier.
(3) Capturer et accumuler l’expertise en matière d’exploitation et de maintenance, établir une base de connaissances et remédier au problème des lacunes en matière de connaissances techniques causées par le roulement du personnel.
(4) Mettre en œuvre une gestion améliorée des stocks de pièces de rechange, de lubrifiants et de déchets dangereux afin de réduire les coûts liés aux pertes de matériel.
(5) La solution prend en charge un déploiement flexible et s'adapte à la modernisation des lignes de production nouvelles et existantes, répondant ainsi aux besoins de mise en œuvre des grandes, moyennes et petites entreprises.
Architecture de base de la solution
La solution globale est structurée en trois couches : la couche de perception Edge, la couche de plateforme PaaS et la couche applicative.
Couche de perception périphérique : Cette couche utilise les terminaux d’alerte périphérique développés par Microcyber, dotés d’un indice de protection IP65 et associés à des capteurs de vibrations, de température, de bruit et de déplacement. Elle assure une acquisition de données de haute précision sur site et un diagnostic préliminaire des pannes, les données étant transmises via les réseaux 4G/5G ou un bus de terrain industriel.Couche PaaS de la plateforme : La plateforme Internet industriel de cette couche exploite un moteur low-code et un moteur d'intégration de données pour effectuer le nettoyage des données, les calculs de modèles de mécanismes et de modèles d'IA, le stockage des données et la gestion de la configuration.
Couche applicative : Cette couche supérieure conçoit des modules applicatifs pour écrans d’ordinateur, applications mobiles, WeChat Work et DingTalk, couvrant des fonctions telles que l’alerte précoce de pannes, la visualisation de jumeaux numériques, les registres numériques, la gestion des inspections et de la maintenance, la gestion des pièces de rechange et une base de connaissances intelligente. Elle s’interface également avec les systèmes d’information existants (MES, ERP et DCS) afin de garantir l’interopérabilité des données à l’échelle de l’usine.
Principaux avantages de la solution
1. Sélection et configuration du produit
Le matériel intègre le terminal d'acquisition et d'alerte multicanal haute précision 24 bits développé par Microcyber, complété par une gamme complète de capteurs industriels. Le logiciel repose sur la plateforme cloud de gestion intelligente des appareils, également développée par Microcyber, compatible avec les modèles de déploiement SaaS et sur site, et offrant des fonctionnalités modulaires sélectionnables à la demande.
2. Avantages techniques ciblés
Diagnostic de pannes à double modèle : des modèles basés sur les mécanismes, combinés à des modèles de pannes d’IA spécifiques à l’industrie, permettent la détection de pannes latentes avant que les seuils d’alarme du DCS ne soient déclenchés, fournissant ainsi une alerte précoce.
Visualisation 3D par jumeau numérique : modélisation à l’échelle 1:1 des équipements et canalisations de l’usine, avec mise en évidence des défauts et positionnement précis, ainsi qu’un contrôle d’accès basé sur les rôles pour une gestion hiérarchique des autorisations.
Exploitation et maintenance entièrement numériques : profilage numérique « un équipement, un code », inspection mobile en boucle fermée et rapports de réparation, avec génération automatisée des calendriers de maintenance et de lubrification.
Base de connaissances sectorielles : Regroupant une vaste collection de cas de maintenance, permettant une recherche intelligente et un système de questions-réponses, et numérisant et préservant l’expérience pratique pour une conservation à long terme.
Adaptabilité du matériel de qualité industrielle : l’équipement résiste aux températures extrêmes, aux embruns salés et à la poussière, ce qui le rend adapté aux conditions d’exploitation difficiles, avec prise en charge des mises à niveau en ligne à distance.
Résultats attendus et analyse de la valeur
1. Améliorations des performances techniques
L'intervalle d'acquisition des données des équipements est réduit de quelques minutes à quelques millisecondes, permettant ainsi l'émission d'alertes précoces de pannes de plusieurs jours à plus de dix jours à l'avance. La couverture d'identification des pannes atteint plus de 95 % pour les équipements critiques. Le MTBF (temps moyen entre les pannes) global du système peut atteindre 100 000 heures, tandis que la couverture de la surveillance en ligne des équipements est de 100 %.
2. Avantages économiques et de gestion
Les coûts annuels d'inspection sur site peuvent être réduits de 30 à 45 % et la consommation de pièces détachées de plus de 25 %. Les arrêts non planifiés des équipements critiques peuvent être diminués de 40 à 60 %, tandis que le TRS (taux de rendement synthétique) peut être amélioré de 10 à 20 %. La gestion en ligne des déchets dangereux et des lubrifiants élimine le gaspillage de matières premières. La mise en place d'une base de connaissances raccourcit de 60 % le cycle de formation des nouveaux employés, réduisant ainsi la dépendance aux techniciens expérimentés pour la maintenance. À la source, elle atténue les risques pour la sécurité liés aux pannes d'équipement, garantissant ainsi une production sûre sur l'ensemble du site.
3. Cas de mise en œuvre réussie
PetroChina Qingyang Petrochemical : Avec plus de 2 000 moteurs, appareillages de commutation et variateurs de fréquence gérés numériquement de manière unifiée, Microcyber a déployé un système de diagnostic à double modèle (IA et mécanismes) et une visualisation par jumeau numérique 3D pour concevoir un système d’exploitation et de maintenance intelligent à l’échelle de l’usine. Ce système a permis de réduire de 35 % le taux de pannes imprévues, d’améliorer l’efficacité de l’exploitation et de la maintenance de 60 % et de réaliser des économies annuelles de plus de 20 %. Le passage d’une maintenance réactive à une maintenance prédictive a permis de réduire la fréquence des révisions majeures, d’allonger la durée de vie des équipements et d’établir une nouvelle référence pour la gestion des installations pétrochimiques de grande envergure.
Guangzhou Guangri Elevator, Hitachi Elevator et d'autres entreprises leaders : cette solution assure la gestion numérique complète du cycle de vie des équipements de production en atelier et des ascenseurs finis. Grâce à des terminaux périphériques, elle collecte avec précision les données opérationnelles des composants essentiels, tels que les moteurs de traction et les systèmes de contrôle, et exploite l'analyse intelligente pour une prédiction précoce et précise des pannes. Le système intègre l'ensemble du flux de travail (comptabilité, inspections, maintenance, réparations et gestion des pièces détachées), permettant un contrôle en ligne et en boucle fermée des opérations d'exploitation et de maintenance. Cette solution a été déployée avec succès dans de nombreuses stations de métro, gares TGV et autres lieux publics importants. Suite à sa mise en œuvre, le temps d'exploitation et de maintenance des équipements a été réduit de 50 %, les coûts de maintenance de 30 % et la sécurité et la stabilité du fonctionnement des ascenseurs ont été considérablement améliorées, établissant ainsi une solution d'exploitation et de maintenance intelligente et standardisée pour le secteur des ascenseurs.
Scénarios d'application typiques
(1) Scénarios de l'industrie pétrochimique
Ciblant les défis de gestion et de contrôle des équipements électriques et de puissance de grande envergure sur les sites de raffinage et d'usines chimiques — notamment les pompes, les ventilateurs, les moteurs haute et basse tension, les armoires de distribution, les variateurs de fréquence et autres actifs critiques —, cette solution permet une gestion centralisée, une surveillance unifiée et une exploitation et une maintenance intelligentes pour toutes les catégories d'équipements. Tirant parti de l'acquisition de données en périphérie et de capacités d'alerte précoce basées sur l'IA, elle détecte avec précision les défauts latents de dégradation dans les conditions de haute température et de forte charge typiques des procédés chimiques. Associée à un tableau de bord de visualisation de jumeau numérique, elle offre une gestion et un contrôle visuels complets des équipements et des canalisations de l'usine. Conçue pour résister aux conditions d'exploitation difficiles caractéristiques de l'industrie pétrochimique, la solution peut rapidement reproduire le modèle de déploiement réussi mis en place chez Qingyang Petrochemical, aidant ainsi les entreprises chimiques à réaliser des améliorations en matière de réduction des coûts, d'amélioration de la qualité et de sécurité.
(2) Scénarios de chaîne de valeur à l'échelle de l'industrie des ascenseurs
La solution couvre l'ensemble des scénarios de l'industrie des ascenseurs, de la production à l'application. Côté production, elle permet une gestion numérique de l'exploitation et de la maintenance (O&M) des équipements de production et des machines de traitement, garantissant ainsi un fonctionnement stable et fiable des actifs de fabrication. Côté application, elle se concentre sur les applications publiques telles que les ascenseurs commerciaux, les ascenseurs de métro et les ascenseurs des gares TGV. Pour les composants essentiels, notamment les machines de traction, les roulements et les systèmes de contrôle, la solution offre une surveillance en temps réel de l'état, une alerte précoce en cas de panne, une gestion complète du cycle de vie et une maintenance en boucle fermée. Ceci réduit considérablement les taux de panne des ascenseurs, améliore la sécurité et la rapidité de l'O&M des équipements dans les lieux publics et soutient pleinement la transition de l'industrie des ascenseurs vers des mises à niveau O&M standardisées et intelligentes.
(3) Scénarios généraux de fabrication d'équipements
Cette solution s'adapte à diverses installations de production dans les secteurs de la fabrication de machines, de la transformation d'équipements et autres secteurs industriels. Ciblant les équipements industriels courants tels que les machines-outils, les ventilateurs, les pompes et les dispositifs de transmission, elle remédie aux problèmes fréquemment rencontrés, notamment la faible efficacité des inspections manuelles traditionnelles, la détection tardive des pannes, la gestion désorganisée des registres et la gestion des matières premières. Grâce à des registres numériques, une exploitation et une maintenance (O&M) en boucle fermée accessibles via mobile, une gestion optimisée des pièces de rechange et une base de connaissances intelligente, la solution standardise de manière exhaustive les processus d'O&M des équipements, améliore leur utilisation globale et réduit les coûts d'O&M pour les PME industrielles. Elle est parfaitement adaptable à la modernisation numérique des lignes de production nouvelles et existantes, offrant une grande polyvalence et une facilité de déploiement.
