工业机器人智能服务应用案例：接入740台设备，节省近4成设备维护时间

工业互联网案例分享第一期

解决方案名称：《工业机器人智能服务解决方案》

解决方案应用案例：《佛山华数机器人智能服务应用案例》

案例描述

佛山华数机器人公司是一家以工业机器人为主要产品的高端装备制造商企业，公司所有机器人设备独立运行，主要为单点数据采集模式。存在机器人制造商维修响应慢、运维成本高的问题。后期，依托航天云网INDICS平台，通过为工业机器人产品加装传感器，采集关节轴末端坐标、关节轴电流等运行参数，利用IoT网关，实现传感器数据进行采集及预处理，并传送至INDICS平台。通过INDICS平台,为华数机器人公司和使用商提供设备台账管理、运行工况监测、关节轴电流异常报警、故障维修维护等功能。围绕工业机器人的运行状态、设备故障率以及整体生产效率等数据，构建历史数据、同型号产品数据综合分析模型。

通过应用工业机器人智能服务系统解决方案，实现了对工业机器人的数据采集、数据分析处理、状态监测、健康评估、故障预测和保障决策等多维度、分层次的智能化服务。

应用成效

通过应用解决方案，搭建工业机器人云平台，通过设备运行监测与分析，为企业生产运营提供精准数据支撑，使其生产效率提高10%；通过设备故障预警、预测性维护及服务，预测性能退化趋势、提前发现故障安全隐患，有效减少30-40%设备维护时间，降低企业维护成本。

1、案例背景

工业机器人是计算机之后出现的新一代生产工具，现已经被广泛应用在各个领域。中国对工业机器人需求巨大，有着广阔的市场。

佛山华数机器人公司所有机器人设备独立运行，主要为单点数据采集模式。存在机器人制造商维修响应慢、运维成本高的问题，同时，机器人使用商在应用过程中存在非计划停机、严重影响排产计划、设备备件损耗高。

2、客户痛点：

随着市场对高精度产品需求的激增和对产品精度要求的提高，越来越多的企业采用工业机器人来做重复的高精度生产工作。

工业机器人的数量和使用时间不断上升，面临故障发生频率提高、影响产品质量，甚至造成停机事件等痛点问题，因此，需要进行有效的预测并做到基于状态的实时维护，有效降低宕机时间、保障产品质量。

3、解决方案实施：

本解决方案依托INDICS平台，实现工业机器人运行数据采集、数据分析处理、状态监测、健康评估和故障预测，总体架构示意图如下所示。

资源层，该层主要是现场的工业机器人系统及相应附加传感器、智能网关等设备。通过INDICS平台提供的API接口，使用HTTP、HTTPs、MQTT等协议将资源层数据传输至INDICS平台层。

INDICS平台层，该层主要为各业务应用系统的构建和运行提供技术支撑，并为各应用服务提供计算、数据等资源的调度、管理及监控服务。

APP层，基于深度学习的设备故障诊断模型和健康度分析模型构建的机器人故障预测维护APP，实时监控数据变化、设备故障诊断及预测、设备健康度分析和剩余寿命预测等，并针对潜在发生故障告警，为驻场维修人员提供维修建议。

4、成效及推广价值：

设备运行工况监测通过设备运行工况监测，采集设备参数数据，为企业生产运营提供精准数据支撑。掌握设备工作状态，有助于及时发现问题，提高设备管理效率，同时通过大数据分析进行生产环节的优化，可提升生产效率10%。

对设备的实时运行状态进行监测和检测，提高设备安全运行率，为状态检测提供数据支持和故障诊断依据，减少定期检修带来的人力、财力的浪费。

设备利用效能监控

通过运行数据与质量数据的关联分析，有效检测和分析产品的一致性，保障产品生产合格率；提升设备综合使用的OEE指标。

维修维护管理

通过采集和积累设备数据，并建立模型，多维度对比设备健康状态，生成维修建议，实现对设备的针对性维护。提前发现设备故障安全隐患，有效减少30-40%设备维护时间，降低企业维护成本。

佛山华数机器人应用该解决方案，解决了设备信息化管理、设备健康监测、设备故障预警及预测性维护等问题。

目前，通过工业机器人设备优化管理平台的建设及应用，佛山华数机器人完成了全国范围31家使用商企业740台机器人设备的接入，接入数据包含工业机器人的运行状态、转角、轴电流、故障信号、振动、噪声等。在机器人设备监测和预测性维护两方面具有很好的实践效果，未来可以广泛推广到各类机器人制造企业和使用企业。

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