마이크로사이버 지능형 장치 전체 수명주기 관리 솔루션
마이크로사이버는 20년 이상 축적된 산업 인터넷 및 산업 제어 기술 전문성을 바탕으로 국가 산업 표준, 화웨이 쿤펑 기술 사양 및 필드버스 산업 표준을 준수하는 통합 하드웨어-소프트웨어 지능형 장치 관리 솔루션을 개발했습니다. 장비 제조 및 석유화학 시설의 지능형 관리 및 제어 요구 사항을 충족하도록 설계된 이 솔루션은 엣지 데이터 수집, 디지털 트윈, 고장 조기 경보 및 전체 공정 운영 및 유지 관리 기술을 통합합니다. 장치 간 데이터 사일로를 해소함으로써 기업은 사후 대응적인 긴급 수리에서 예측 유지 보수로 전환하여 장비의 전 생애주기 디지털 관리를 실현하고 비용을 절감하며 효율성을 향상시키고 안전한 생산을 보장할 수 있습니다.
산업 문제점 분석
1. 기존 현장 문제점
장비 제조 및 석유화학 플랜트 현장에는 팬, 모터, 펌프와 같은 중요 장비를 포함하여 다양한 장비가 있으며, 이러한 장비는 수동 주기 점검에 의존합니다. 이러한 방식은 상당한 인건비를 초래하고 결함 발견을 놓치는 경우가 빈번합니다. 숨겨진 장비 결함을 사전에 파악할 수 없어 계획되지 않은 가동 중단과 생산 능력 손실이 빈번하게 발생합니다. 장비 기록은 여전히 종이 장부에 기록되어 있으며, 유지보수, 예비 부품, 윤활 기록이 분산되어 있고 서로 연결되지 않아 전체 수명 주기 데이터 추적이 불가능합니다. 숙련된 기술자의 운영 전문 지식은 직원 이직으로 인해 손실되고, 신입 직원은 결함 진단 효율성이 낮아 어려움을 겪습니다. 예비 부품, 윤활유, 유해 폐기물의 재고 관리는 미흡하여 과도한 자재 재고 축적이나 부족으로 인한 잦은 작업 중단을 초래합니다. 기존의 DCS 시스템은 한계치를 초과할 때만 경보를 제공하므로 초기 단계의 장비 이상을 식별하지 못하여 유지보수 작업이 항상 고장 발생 후 사후 대응에만 매달리게 됩니다.
2. 핵심 요구사항 추출
(1) 장비의 모든 매개변수를 실시간으로 온라인 수집하여 조기 고장 경고를 가능하게 하고 계획되지 않은 종료 빈도를 줄입니다.
(2) 종이 기반 기록을 없애기 위해 전체 프로세스 온라인 운영 및 유지 관리가 가능한 디지털 원장 시스템을 구축합니다.
(3) 운영 및 유지보수 전문 지식을 확보 및 축적하고, 지식 기반을 구축하고, 인력 변동으로 인한 기술 지식 격차 문제를 해결합니다.
(4) 예비 부품, 윤활유 및 유해 폐기물 재고의 정교한 관리를 시행하여 자재 손실 비용을 줄입니다.
(5) 이 솔루션은 유연한 배포를 지원하며 신규 및 기존 생산 라인의 개조에 적응할 수 있어 대기업, 중소기업의 구현 요구 사항을 수용합니다.
솔루션의 핵심 아키텍처
전체 솔루션은 엣지 인식 계층, 플랫폼 PaaS 계층, 애플리케이션 계층의 세 가지 계층으로 구성됩니다.
엣지 감지 계층: 이 계층은 마이크로사이버가 자체 개발한 IP65 보호 등급의 엣지 경고 단말기와 진동, 온도, 소음, 변위 센서를 탑재합니다. 고정밀 현장 데이터 수집 및 초기 고장 진단을 수행하며, 데이터는 4G/5G 또는 산업용 필드버스를 통해 상위 시스템으로 전송됩니다.플랫폼 PaaS 계층: 이 계층의 산업 인터넷 플랫폼은 로우코드 엔진과 데이터 통합 엔진을 활용하여 데이터 정제, 메커니즘 모델 및 AI 모델 계산, 데이터 저장 및 구성 관리를 수행합니다.
응용 프로그램 계층: 이 최상위 계층은 PC 대형 화면, 모바일 앱, 위챗 워크, 딩톡용 응용 프로그램 모듈을 구축하며, 고장 조기 경보, 디지털 트윈 시각화, 디지털 원장, 검사 및 유지보수 관리, 예비 부품 관리, 지능형 지식 기반과 같은 기능을 제공합니다. 또한 MES, ERP, DCS와 같은 기존 비즈니스 시스템과 연동하여 공장 전체의 데이터 상호 운용성을 구현합니다.
솔루션의 핵심 장점
1. 제품 선택 및 구성
하드웨어는 마이크로사이버가 자체 개발한 24비트 고정밀 다채널 에지 검출 및 경고 단말기를 채택하고, 다양한 산업용 센싱 구성 요소를 탑재했습니다. 소프트웨어는 자체 개발한 지능형 장치 관리 클라우드 플랫폼을 갖추고 있으며, SaaS 및 온프레미스 프라이빗 구축 모델을 모두 지원하고, 필요에 따라 모듈식 기능을 선택할 수 있습니다.
2. 목표로 삼은 기술적 이점
이중 모델 고장 진단: 메커니즘 기반 모델과 산업별 AI 고장 모델을 결합하여 DCS 경보 임계값이 발생하기 전에 잠재적 고장을 감지하고 사전에 조기 경고를 제공합니다.
디지털 트윈 3D 시각화: 플랜트 설비 및 파이프라인의 1:1 모델링, 결함 강조 표시 및 정확한 위치 파악, 계층적 권한 관리를 위한 역할 기반 접근 제어 기능을 제공합니다.
전체 체인 디지털 운영 및 유지보수: 장비별 단일 코드 디지털 프로파일링, 폐쇄 루프 모바일 검사 및 수리 보고, 유지보수 및 윤활 일정 자동 생성.
산업 지식 기반: 방대한 유지보수 사례를 집계하고, 지능형 검색 및 질의응답 기능을 제공하며, 현장 경험을 디지털화하여 장기 보존합니다.
산업용 등급 하드웨어 적응성: 이 장비는 극한의 온도, 염수 분무 및 먼지를 견딜 수 있어 열악한 작동 환경에 적합하며 원격 온라인 업그레이드를 지원합니다.
예상 결과 및 가치 분석
1. 기술적 성능 개선
장비 데이터 수집 간격이 수분에서 밀리초로 단축되어, 고장 발생 며칠에서 10일 이상 전에 조기 고장 경고를 발령할 수 있으며, 중요 장비의 고장 식별률은 95% 이상에 달합니다. 시스템의 전체 MTBF(평균 고장 간격)는 최대 10만 시간에 이르며, 장비 온라인 모니터링 범위는 100%에 도달합니다.
2. 경제적 및 경영적 이점
연간 현장 점검 인력을 30~45% 절감하고, 예비 부품 소비량을 25% 이상 줄일 수 있습니다. 중요 장비의 계획되지 않은 가동 중단 시간을 40~60% 감소시키고, 전반적인 설비 효율(OEE)을 10~20% 향상시킬 수 있습니다. 유해 폐기물 및 윤활유의 온라인 관리를 통해 자재 낭비를 방지합니다. 지식 기반 시스템 구축으로 신입 직원 교육 기간을 60% 단축하여 유지보수 시 숙련된 기술자에 대한 의존도를 낮출 수 있습니다. 장비 고장으로 인한 안전 위험을 근본적으로 완화하여 공장 전체의 안전한 생산을 보장합니다.
3. 성공적인 구현 사례
페트로차이나 칭양 석유화학 공장: 2,000개 이상의 모터, 스위치기어, 가변 주파수 드라이브(VFD)를 통합 디지털 관리 시스템에 통합하기 위해, 마이크로사이버는 AI와 메커니즘을 결합한 이중 모델 진단 및 3D 디지털 트윈 시각화 기술을 활용하여 공장 전체에 지능형 운영 및 유지보수(O&M) 시스템을 구축했습니다. 그 결과, 계획되지 않은 고장률이 35% 감소하고, O&M 효율성이 60% 향상되었으며, 연간 비용이 20% 이상 절감되었습니다. 사후 대응식 유지보수에서 예측식 유지보수로의 전환은 주요 정비 빈도를 줄이고, 자산 수명을 연장했으며, 대규모 석유화학 시설 관리 분야에서 새로운 업계 표준을 확립했습니다.
광저우 광리 엘리베이터, 히타치 엘리베이터 등 주요 기업들이 도입한 이 솔루션은 엘리베이터 생산 설비부터 완제품까지 전 생애주기에 걸친 디지털 관리를 지원합니다. 엣지 터미널을 통해 엘리베이터 구동 모터 및 제어 시스템과 같은 핵심 부품의 운영 데이터를 정밀하게 수집하고, 지능형 분석을 활용하여 정확한 조기 고장 예측을 실현합니다. 또한, 원장 관리, 검사, 유지보수, 수리, 예비 부품 관리 등 전체 워크플로우를 통합하여 운영 및 유지보수(O&M) 작업의 폐쇄 루프 온라인 제어를 가능하게 합니다. 이 솔루션은 여러 지하철역, 고속철도역 및 기타 주요 공공시설에 성공적으로 구축되었으며, 도입 후 장비 O&M 시간이 50% 단축되고 유지보수 비용이 30% 절감되었으며, 엘리베이터 운행의 안전성과 안정성이 크게 향상되어 엘리베이터 산업의 표준화된 지능형 O&M 솔루션을 구축했습니다.
일반적인 적용 시나리오
(1) 석유화학 산업 시나리오
이 솔루션은 펌프, 팬, 고전압 및 저전압 모터, 개폐 장치, 가변 주파수 드라이브 등 정유 및 화학 플랜트 현장의 대규모 전기 및 전력 설비의 관리 및 제어 문제를 해결하도록 설계되었습니다. 모든 설비 범주에 걸쳐 중앙 집중식 관리, 통합 모니터링, 지능형 운영 및 유지보수를 지원합니다. 엣지 데이터 수집 및 AI 기반 조기 경고 기능을 활용하여 화학 공정에서 흔히 발생하는 고온 및 고부하 조건에서 잠재적인 성능 저하 결함을 정확하게 감지합니다. 디지털 트윈 시각화 대시보드와 결합하여 플랜트 설비 및 파이프라인에 대한 포괄적인 시각적 관리 및 제어 기능을 제공합니다. 석유화학 산업의 가혹한 운영 환경을 견딜 수 있도록 설계된 이 솔루션은 칭양 석유화학에서 성공적으로 구축된 모델을 신속하게 복제하여 화학 기업이 비용 절감, 품질 향상 및 안전 확보를 달성할 수 있도록 지원합니다.
(2) 엘리베이터 산업 전반의 가치 사슬 시나리오
이 솔루션은 생산부터 적용까지 엘리베이터 산업의 모든 시나리오를 포괄합니다. 생산 측면에서는 공장 생산 설비 및 가공 기계의 디지털 운영 및 유지보수(O&M) 관리를 지원하여 제조 자산의 안정적이고 신뢰할 수 있는 운영을 보장합니다. 적용 측면에서는 상업용 엘리베이터, 지하철 엘리베이터, 고속철도역 엘리베이터와 같은 공공 시설 시나리오에 초점을 맞춥니다. 견인 장치, 베어링, 제어 시스템 등의 핵심 부품에 대해 실시간 상태 모니터링, 조기 고장 경고, 전체 수명 주기 기록 관리 및 폐쇄 루프 유지보수를 제공합니다. 이를 통해 엘리베이터 고장률을 크게 줄이고 공공 시설에서의 장비 O&M의 안전성과 적시성을 향상시키며, 엘리베이터 산업의 표준화되고 지능화된 O&M 업그레이드로의 전환을 완벽하게 지원합니다.
(3) 일반 장비 제조 시나리오
이 솔루션은 기계 제조, 장비 가공 및 기타 산업 분야의 다양한 생산 시설에 적용 가능합니다. 공작기계, 팬, 펌프, 변속 장치와 같은 범용 산업 장비를 대상으로 하며, 기존 수동 검사의 낮은 효율성, 지연된 고장 감지, 비효율적인 원장 관리, 원자재 관리 등 장비 운영의 일반적인 문제점을 해결합니다. 디지털 원장, 모바일 기반의 폐쇄형 유지보수(O&M), 정교한 예비 부품 관리, 지능형 지식 기반을 통해 장비 유지보수 프로세스를 종합적으로 표준화하고, 장비 활용률을 향상시키며, 중소 제조업체의 유지보수 비용을 절감합니다. 신규 및 기존 생산 라인의 디지털 전환에 매우 적합하며, 뛰어난 유연성과 간편한 구축을 제공합니다.
