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1、邊緣端邊緣端AI智能賦能邊緣智能決策與洞察AI智能賦能邊緣智能決策與洞察目錄CO N T E N T S1.工業智能落地難點2.邊緣計算與邊緣應用3.邊緣計算應用案例分享4.Q&A實現工業智能要從痛點入手痛點:不可見的問題4零宕機零次品零浪費衰退Degradation失效Failure故障停機預測性維護不可見可見5工業智能落地面臨的基礎挑戰能源/電力設施監控離散工業設備實時監控系統實時狀態應用模型更新軟件部署移動接入遠程配置系統管理數據融合制造業產線監測數據傳輸工業智能應用在分布式工業設備管理、工業混合異構信號采集、智能算法邊緣部署等方面存在挑戰預警工業智能如何從離散異構數據提取價值6外接傳感
2、器振動溫度設備控制器SCADA系統企業數據庫Database邊緣計算8廣義的邊緣端邊緣計算:一種分散式運算架構,將應用程序、數據資料與服務的運算,由網絡中心節點移往網絡邏輯上的邊緣節點來處理。*Source:Edge Computing:learn to delegate,Jordan Afonso,邊緣計算的優勢9數據處理更接近于數據來源,而不是在外部數據中心或云端進行,因此可以減少延遲時間。實時性強企業在本地設備的數據管理解決方案上的花費比在云和數據中心網絡上的花費要少。低成本網絡帶寬有限,讓云端不堪重負,造成數據瓶頸。即使帶寬能夠承受,本地處理也減少資源浪費。網絡流量小隨著滯后減少,應用
3、程序能夠以更快的速度更高效運行。還可結合FPGA等技術,形成閉環反饋。運行效率高出于企業安全考慮,現場數據不希望暴露在外。本地處理可以保證數據安全性,只傳出報警通知和行為需求即可。安全性場景1:機床健康監測10各種外置傳感器數采設備機床控制器狀態信息原始波形數據單機床數據通路機床產線/車間監測系統架構服務器場景2:高鐵實時在線監測系統11車載服務器EdgeProServer邊緣智能數采硬件高鐵軸箱軸承模式識別算法25.6kHz 采樣率、每秒超過130Mb數據、分布式實時信號處理轉速4振動16溫度4邊緣特征工程價值:數據 to 信息/知識13 在邊緣硬件端即可完成原始波形的特征提取,而不需要上傳
4、全部原始數據 25600 S/s-20 S/s 邊緣計算可以每時每刻都在計算和診斷-均方根值(RMS)-最大值(max)-最小值(min)-平均值(mean)-方差(variance)-峰峰值(peak-to-peak)-偏度(skewness)-峰度(kurtosis)-邊緣特征工程:時域統計量14 基礎的特征提取方法,反映了數據的統計分布規律 常見時域統計量 均方根值(RMS)最大值(max)最小值(min)平均值(mean)方差(variance)峰峰值(peak-to-peak)偏度(skewness)峰度(kurtosis)邊緣特征工程:時域統計量15 典型使用案例:軸承振動信號提取
5、rms值,振動信號的rms值反映了機器振動的能量,能量越大,振動越劇烈,軸承越有可能出現故障/衰退邊緣特征工程:頻域特征16 FFT是最基礎頻域分析方法,可用于 穩態信號的頻域特征提取 頻域峰值檢測 高階時頻域分析方法的組成部分 典型使用案例:計算CNC機床主軸的電流信號的FFT頻譜,尋找頻率峰值,從而得到主軸轉速16邊緣特征工程:頻域特征1717 包絡譜分析先從原始時域信號中提取出包絡時間序列,然后對包絡時間序列做頻譜分析,從而得到包絡譜 典型使用案例:通過包絡譜分析對軸承早期故障做準確檢測邊緣人工智能:機器學習與在線訓練1919IEC-1001AI AlgorithmWeb Service
6、s通過EdgePro 對結果進行查看和展示實時PHM系統被測設備EdgePro 邊緣智能系統示意圖2121iEC-1001 高性價比邊緣智能硬件iEC-1009 高性能邊緣智能硬件iGW-2001 工業智能網關EdgePro ServerEdgePro UI(B/S)EdgePro ClientEdgePro產品主要特點2222混合數據采集能力目前EdgePro可接入,配置和管理各類狀態監測系統(CMS)、工控機(IPC)、工業網關、PLC與嵌入式系統等快速規?;O備接入EdgePro可為用戶提供諸如軸承、齒輪箱、泵、電機等現成可用的數據采集和傳感器參數模板邊緣計算EdgePro可為旋轉設備,
7、電氣設備,結構檢測等相關應用場景提供現成可用的特征參數列表及自定義特征接口,同時可提供云端機器學習模型部署到邊緣智能終端的接口EdgePro Express開箱配置工具2323iEC-1001 高性價比邊緣智能硬件iEC-1009 高性能邊緣智能硬件iGW-2001 工業智能網關EdgePro Server 最新Web UI2424 設備資產和硬件總覽 各設備工作狀態概覽 面向各種邊緣硬件和設備資產的配置管理(層次化組織,工況定義配置,屬性配置等)數據特征圖 原始波形圖 頻譜圖主界面 配置報警規則 管理報警信息EdgePro 邊緣特征支持2525EdgePro:實時數據波形查看2626EdgePro:靈活的告警設置2727EdgePro:私有協議庫2828EdgePro:遠程工業協議更新2929EdgePro:遠程工業協議更新3030EdgePro:遠程軟件升級3131EdgePro:對外數據服務3232天澤智云產品體系,賦能工業智能化轉型3333多 謝