1      方案背景与目标

该项目是基于制造业与数字化融合，制造业转型升级的大背景下提出的，旨在通过科学、系统的方法，对工业筛选系统设备进行全面、高效的管理，以实现企业的长远发展和市场竞争力的提升。将制造业和数字化进行深度融合，通过对设备的数字采集转变为数据，形成制造业大数据驱动力，同时，将数据进行进一步的整理、分类、分析、优化、智能化的整合和分析，锤炼数据价值，沉淀形成行业生产资料数字化智能化内核，经过系统整合，强化劳动对象数据价值力量，提升生产力，优化生产关系，将数据转变为生产力核心力量，提升科技创新在制造业筛选系统中的影响作用，形成行业的新制生产力工具，可以驱动行业向数字化、智能化的方向持续发展，形成生产力及生产效率的有力支撑，助力产业升级，给行业及企业带来巨大的经济效益。

基于以上的行业背景，沈阳科网通信息技术有限公司经过多年行业经验积累和需求的深度理解与沉淀，提出了工业环境下的筛选系统设备全生命周期管理解决方案，成功首次使用了量子加密技术在工业制造企业的应用，并在设备的全生命周期管理过程中着重建设了预测性维护、设备智能运维、数据治理及广泛的决策支持应用，同时系统将历史数据及实时数据相结合，总结长期经验，实现设备预测性诊断，并实现了按需维护，旨在帮助客户实现筛选系统数字化升级的总体目标，包括但不限于以下目标：

①  实现整个筛选系统的数字化升级：通过实时监测与预警、智能化运维，提高设备可靠性和运行效率。

②  智能化管理降低备件消耗：通过预测性维护、智能化备件监管，根据备件实际使用生命周期，动态调整备件更换频率，跟踪备件使用情况，降低备件成本。

③  智能的流程化管理减少人工成本：通过科学的流程化管理，优化巡检人员配置，可将多余的人员调配到更多需要人员的工作环节中，降低巡检工作的人工成本。

④  精细化管理实现能耗优化：通过数字化管理对筛选系统中的设备的启停过程、工作状态进行精细化管控，实现能耗优化。

⑤  量子加密保障数据安全：通过量子加密密钥分发机制，实现数据高级别加密，全面保障数据安全。

2      方案详细介绍

2.1 技术架构与核心组件

本方案基于物联网、大数据、云计算、人工智能和5G通讯技术，构建了工业筛选系统设备的全生命周期管理平台。平台由数据采集层、数据处理层、智能分析层、应用服务层和决策支持层五部分组成，形成闭环的管理体系，其核心组成如下：

l  多源数据汇总：利用物联网技术，通过5G网络高速传输，实时采集筛选系统设备的振动、温度、压力、电流等多维度数据，以及客户基本数据、设备基本数据和维护数据等。

l  数据结构规范：运用大数据技术，对采集到的数据进行清洗、整合、存储，形成设备全生命周期的数据仓库。

l  智能分析：结合科网通的MMDM智能分析体系，通过AI算法在线和离线处理数据，实现设备状态监测、故障预警、能效优化和预测性维护等功能。

l  应用服务：提供用户友好的界面，实现远程监控、数据可视化、自动报告生成等应用服务。

l  决策支持：基于智能分析的结果，为管理人员提供设备维护、备件采购、生产调度等决策支持。

2.2 关键技术创新点

Ø  物联网与5G通讯：利用5G网络的高带宽、低延迟特性，实现筛选系统设备的远程实时监控与高效数据传输，为数据分析提供坚实基础。

Ø  大数据与云计算：构建基于云计算的大数据处理平台，实现数据的量子加密传输、分布式存储与并行处理，提高数据处理效率与安全性。

Ø  MMDM预测性维护体系：经过三代技术革新，公司经过多年沉淀自主研发了以深度学习等AI算法与设备运行相结合的MMDM模型，结合历史数据以及实时数据，进而实现对设备状态的精准预测与维护策略的智能优化，包括但不限于以下优势：

①对设备健康情况的动态感知：设备故障、设备运行过程中的结构稳态情况、设备工作负载。

 ②对设备工作状态的智能管控：设备工作效能的动态补偿。

Ø  能效优化模型：通过对矢量电信号等工艺数据的采集，经过多源数据融合分析，实现设备运行优化调整，提高设备能效，降低能耗与运行成本。

Ø  量子级数据加密：利用量子密钥分发（QKD）的不可窃取性保障数据通信安全；不仅在工业互联网的数据上行和指令下发业务中实现无条件安全，而且能够取代企业设备上云时不得不采取的专网传输方式，解决公网环境下的数据传输安全防护问题

2.3 方案实施的主要步骤

①　需求分析与系统设计：根据客户需求与选矿场景特点，进行系统设计与功能定制。

②　数据采集与平台建设：部署以振动传感器为主的各种类型的传感器，构建基于边缘计算的数据采集网络，同时搭建基于云计算的大数据处理平台，以及贯通二者的边云协同体系。

③　模型训练与优化：基于历史数据，训练AI模型，并结合机理模型进行模型优化。同时，使用离线训练的结果为在线分析提供支持。

④　系统部署与测试：完成系统部署，进行功能测试与性能调优。

3      代表性及推广价值

3.1代表性

Ø  综合性管理工具：

设备全生命周期管理系统是一个综合性的解决方案，涵盖了设备全生命周期。这种全面性的管理方式是工业筛选系统设备管理的核心所在，确保了设备在整个生命周期内的高效、稳定运行。

Ø  数字化管理手段：

通过数字化手段，如传感器、物联网技术和数据分析等，设备全生命周期管理系统能够实时跟踪和监测设备的运行状态，提前预警潜在故障，优化维护计划，从而延长设备的使用寿命并降低维护成本。

Ø  行业应用广泛：

在多个行业中，如矿山、冶金、制造业、能源、化工等，工业筛选系统设备全生命周期管理系统都得到了广泛的应用。这些行业对设备管理的需求高，而该系统恰好能够满足这些需求，提高设备的可靠性和稳定性，降低生产成本。

Ø  技术创新引领：

随着技术的不断进步，设备全生命周期管理系统也在不断创新和发展。例如，利用先进的算法和数据分析技术，系统能够更准确地预测设备的故障和维护需求，提高维护的效率和效果。

Ø  高级别数据安全防护

        随着工业互联网的进一步发展以及攻击技术的不断升级，数据安全已经成为工业互联网产品的重中之重，其中尤以数据交互过程中的数据安全较为薄弱，量子级别的数据加密完美的实现了无条件安全，具备不可窃取性的安全保障。

3.2 推广价值

本方案具有广泛的推广价值，据报告统计，2023年全球筛选设备市场规模达到687.0亿元人民币，其中中国市场规模占全球市场的15%左右，此外中国政府提出的“中国制造2025”战略就强调了智能制造和高端装备的重要性，为工业筛选系统的发展提供了广阔的市场空间。因此本方案的推广价值主要体现在以下几个方面：

Ø  适用性强：本方案可广泛适用于多个行业中，如矿山、冶金、制造业、能源、化工等，方案规模具有伸缩性和扩展性。系统提供的数据驱动的洞察和性能评估功能，能够辅助企业管理层制定更明智的决策，有助于企业实现的优化配置和效益的最大化。

Ø  技术领先：本方案融合了AI、5G等前沿技术，具有技术领先性和创新性，符合筛选系统的数字化转型的趋势，通过实时监控和故障预警功能，设备全生命周期管理系统能够及时发现并解决潜在的安全隐患，降低生产事故的风险，保护人员和财产安全，提高企业的安全管理水平。

Ø  经济效益显著：通过实施本方案，客户能够精确控制设备的维护成本、备件库存和能耗等费用支出，帮助企业优化预算分配并降低总体设备管理成本，通过降低备件消耗、减少人工成本、提高设备运行效率与降低能耗，为企业带来显著的经济效益，提高生产效率和盈利能力。

Ø  社会效应良好：本方案符合可持续发展理念，能够降低能耗和碳排放，提高生产安全性，符合工业节能减排要求，推动整个行业向数字化、智能化方向转型升级，有助于提升企业的品牌形象和社会声誉，增强企业的市场竞争力。

因此，本方案在矿业行业具有广阔的推广前景和应用价值，可以为中国筛选系统的智能化转型和可持续发展做出重要贡献。

3.3应用案例：

系统已经成功应用在冶金、矿山等行业进行了广泛的落地应用，以重点案例为例：

阜新某铁矿，经过工业筛选系统全生命周期管理平台的系统上线后，通过预测性维护MMDM模型以及智能运维、数据仓库等多个切实解决了客户痛点的功能，系统上线半年时间，已实现了巡检人员数量降低了40%，设备非计划停机减少了50%，随着系统的进一步升级优化，就拿筛选系统中的振动筛单台设备从耗电量、备件更换就能给客户每年节省2-3万元，占设备本身价值大约10%-15%，而阜新矿山筛选设备大约100台左右，至少给企业带来节省200-300万元左右，如果在从人员及其他方面的进一步成本优化，保守也能客户每年带来400万万元左右的经济价值。