亚马逊AWS官方博客
Amazon Monitron 是一项简单且经济高效的服务,可实现预测性维护
今天,我非常高兴地宣布推出 Amazon Monitron,这是一项状态监测服务,可检测潜在故障并允许用户跟踪正在发生的故障,从而使您能够实施预测性维护,从而减少计划外停机时。
这是一个真实故事:几个月前,我买了一台新洗衣机。送货员在我的地下室安装时,我们聊起这些物品现在似乎很不耐用;使用寿命根本无法超过几年。送货员要走时,我说起自己的热水器已经老化,维护不良,告诉他我已决定在未来几周内更换热水器,很快他就会再过来为我安装一个新的热水器。没想到,它第二天就坏了。你可以笑我,没关系。我没有提前打算,确实不冤枉。
尽管这件发生在家里的小事挺让人烦恼,但与工业环境(例如生产线和仓库)中机器发生意外故障所造成的巨大时间和金钱损失相比,这绝对不算什么。众所周知,一粒沙子都可能导致始料未及的停电,墨菲定律告诉我们,停电很可能会在最糟糕的情况下以及最糟糕的时间发生,从而给业务造成严重影响。
为避免故障,可靠性经理和维护技术人员通常将以下三种策略结合起来:
- 运行到故障:设备在未进行维护的情况下运行,直至设备不再可靠运行。维修完成后,设备将恢复使用;然而,设备状况不明,故障并未得到控制。
- 计划性维护:无论情况如何,预先确定的维护活动都会定期或按仪表执行。计划性维护活动的有效性取决于维护说明的质量如何及计划周期。存在设备维护过度和维护不足的风险,会产生不必要的成本或导致依然出现故障。
- 基于状态的维护:当受监控组件的状况超过界定的阈值时,将进行维护。监控公差、振动或温度等物理特征是一种更为优化的策略,所需的维护的更少,并可以降低维护成本。
- 预测性维护:对组件状况进行监控,会检测到潜在故障并对发生的故障进行追踪。在预计发生故障之前,且最具成本效益的时候安排实施维护。
基于状态的维护和预测性维护需要在关键设备上安装传感器。这些传感器可测量和捕获物理值,例如温度和振动测量值,其变化是潜在故障或状况恶化的一个主要指标。
如您所料,构建和部署此类维护系统会是一个漫长、复杂且成本高昂的项目,会涉及到定制的硬件、软件、基础设施和流程。客户向我们寻求帮助,而后我们就行动了。
推出 Amazon Monitron
Amazon Monitron 是一项简单且性价比高的状态监测服务,借助它,您可以对设施中的设备的状况进行监控,从而实施预测性维护计划。
Amazon Monitron 设置起来极为简单。您首先安装 Monitron 传感器,该传感器可从旋转机器(如轴承、齿轮箱、电机、泵、压缩机和风扇)中捕获振动和温度数据。传感器利用的是蓝牙低能耗 (BLE) 技术,每小时都会向附近的 Monitron 网关发送振动和温度测量值,使传感器能够至少运行三年。 网关本身已连接到您的 WiFi 网络,并将传感器数据发送到 AWS,AWS 将对数据进行存储,并使用机器学习和 ISO 20816 振动标准对其进行分析。
由于通信不频繁,因此最多可以将 20 个传感器连接到单个网关,该网关最远可以位于 30 米之外(具体取决于潜在的干扰情况)。由于 Amazon Monitron 的可扩展性和成本效益,您可以根据需要尽管部署传感器,也包括将其部署到目前为止从成本角度而言还不值得部署传统传感器的非十足关键的设备上。与任何数据驱动的应用程序一样,安全性是我们的第一要务。Monitron 服务会对网关和传感器进行身份验证,以确保其合法性。也会对数据进行端到端加密,网关上不会进行任何解密操作。
设置网关和传感器时,只需要在具有蓝牙支持网关设置和 NFC 支持传感器设置的 Android 移动设备上安装 Monitron 移动应用程序。这一过程极为简单,几分钟后您便可进行监控。技术人员还将使用移动应用程序来接收可指示机器状况异常的警报。他们可以确认这些警报并提供反馈以提高其准确性(例如,最大限度减少错误警报和未捕捉到的异常情况)。
客户如今已然在使用 Amazon Monitron,以下为一些示例。
Fender Musical Instruments Corporation 是一个经典品牌,也是弦乐器和放大器领域的领先制造商。Fender 的设施全球总监 (Global Director of Facilities) Bill Holmes 告诉我们:“在过去的一年中,我们与 AWS 合作, AWS 帮助我们开发了对于成功运营制造业而言很关键但有时被忽视的一部分,即了解设备的状况。对于全球制造商而言,设备的正常运行时间是我们在全球市场上保持竞争力的唯一途径。确保设备正常运行而不会突发故障,有助于我们最大限度利用设备。由于故障的消防性质,计划外的停机会给生产和劳动力造成巨大的损失。Amazon Monitron 状况监控系统有望赋予大型行业以及小型“妈妈和流行商店”,在未发生会使其关闭的灾难性故障之前,便预测到设备故障的能力。这将使得客户能够在设备发生故障之前对其进行定期维修。”
GE Gas Power 是发电设备、解决方案和服务领域的顶尖供应商。该公司在世界各地运营着许多制造基地,其中许多制造设备未联网,也未对其运行状况进行监控。GE Gas Power Manufacturing 的首席信息官 (CIO) Magnus Akesson 表示:“当然,如果我们能够轻松地以低成本来大规模连接并对这些资产进行监控,我们便能够既降低维护成本,同时减少停机时间。此外,我们希望未来能够利用高级算法,不仅要了解当前状态,还要预测未来的运行状况,并检测异常行为。这样我们便能够从基于时间的维护实践过渡到预测性和规范性维护实践。现在,通过使用 Amazon Monitron,我们可以利用传感器快速改造资产,并将其连接到 AWS 云中的实时分析。我们可以做到这一点,而无需具备深入的技术技能,也无需配置自己的 IT 和 OT 网络。从我们对易于振动的不倒翁的最初研究开始,我们看到这一 愿景正在以惊人的速度实现着:对于操作员和维护团队而言,简单易用,简单性以及能够大规模实施,这对 GE 极其有吸引力。在我们的试验期间,我们还很高兴看到一键式功能,可以通过远程无线 (OTA) 固件升级来更新传感器,而无需实际触摸传感器。随着规模的扩大,这对于能够支持和维护传感器队列来说是一项关键功能。”
现在,我将向您展示如何开始使用 Amazon Monitron。
设置 Amazon Monitron
首先,我需要打开 Monitron 控制台。只需点击几下,我就可以创建一个项目,并允许管理员用户对其进行管理。使用控制台中提供的链接,我便可在 Android 手机上下载并安装 Monitron 移动应用程序。打开应用程序后,我需要使用管理凭证登录。
第一步是创建一个描述资产、传感器和网关的站点。我将其命名为“my-thor-project.”
我们来添加一个网关。在手机上启用蓝牙,然后按网关上的配对按钮。
网关的名称会立即显示出来。
我选择了网关,然后使用我的 WiFi 凭证对其进行配置,以使其连接到 AWS。几秒钟后,网关已联网。
我的下一步是创建一个想要监控的资产,比如一个带有我想监控的电机和泵的工艺水泵套件。我首先需要创建资产本身,只需定义其名称,以及适当的 ISO 20816 等级(机器振动测量和评估标准)即可。
然后,我为电机添加了一个传感器。
我首先使用建议的粘合剂将传感器物理连接到电机上。接下来,我需要指定一个传感器位置,在智能手机上启用 NFC,然后点击我用手机连接到电机的 Monitron 传感器。在几秒钟内,传感器就会被调试。
我再对泵重复同样的操作。看着我的资产,我发现两个传感器都可以运行。
它们现在正在捕获温度和振动信息。尽管目前没有太多可供监控的东西,不过移动应用程序中会提供图表。
随着时间的推移,网关将继续安全地将此数据发送到 AWS,数据将在 AWS 中得到分析,以发现故障的早期迹象。如果我的任何一项资产显示出迹象,我将在移动应用程序中收到一条警报,在应用程序中我可以直观地看到历史数据,然后决定最佳行动方案。
开始使用
您可以看到,Monitron 可以轻松部署传感器,以支持预测性维护应用程序。该服务今天已在美国东部(弗吉尼亚北部)区域推出,使用费用为每个传感器每年 50 USD。
如果您想对该服务进行评估,Monitron 入门套件包含您所需要的一切(即带安装套件的网关、五个传感器和一个电源),价格为 715 USD。然后,您可以使用更多传感器来扩展部署,可以以 575 USD 的价格购买 5 件装。
不妨试一试 Amazon Monitron,也欢迎与我们分享您的看法。 我们始终期待您的反馈,您可通过一贯的 AWS Support 联系人向我们提供反馈,也可在针对 Monitron的 AWS 论坛上提出反馈。
特别感谢我的同事 Dave Manley 抽出时间来为我上关于进行工业维护操作的课。