近日，中國(guó)首部CPS案例集《信息物理系統(tǒng)(CPS)典型應(yīng)用案例集》正式出版，天澤智云與東方電氣合作的智慧風(fēng)電項(xiàng)目，及與中車青島四方合作的高速列車軸箱軸承PHM項(xiàng)目雙雙入選。

CPS源于美國(guó)，因德國(guó)工業(yè)4.0而風(fēng)靡全球，在我國(guó)也得到高度重視。工信部在2017年發(fā)布的《信息物理系統(tǒng)白皮書》中，就將CPS定義為支撐工業(yè)和信息化深度融合的一套綜合技術(shù)體系。

為推進(jìn)CPS的進(jìn)一步落地和應(yīng)用，工信部中國(guó)電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院經(jīng)過一年的時(shí)間精選出15個(gè)行業(yè)的28家CPS典型應(yīng)用案例，并聯(lián)合國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀制造企業(yè)、解決方案提供商共同編輯了《信息物理系統(tǒng)(CPS)典型應(yīng)用案例集》。

《信息物理系統(tǒng)(CPS)典型應(yīng)用案例集》是中國(guó)首部CPS案例集，引領(lǐng)CPS落地與深耕，從理論研究、解決方案培育、制造業(yè)用戶實(shí)踐三個(gè)方面系統(tǒng)展現(xiàn)了當(dāng)前我國(guó)CPS的發(fā)展現(xiàn)狀與效果，實(shí)現(xiàn)了CPS從理論到實(shí)踐的突破，解決了CPS落地應(yīng)用的難點(diǎn)。

本次入選的東方電氣與中車青島四方的CPS應(yīng)用案例，由天澤智云提供技術(shù)支持，基于李杰教授提出的CPS 5C架構(gòu)，針對(duì)風(fēng)電、軌道交通領(lǐng)域的工業(yè)大數(shù)據(jù)特點(diǎn)和分析要求，結(jié)合工業(yè)機(jī)理邏輯，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、匯總、解析、排序、分析，最終實(shí)現(xiàn)智能運(yùn)維及診斷。

CPS 5C架構(gòu)

東方電氣在智慧風(fēng)電領(lǐng)域的CPS應(yīng)用

天澤智云自2016年起與“首批創(chuàng)新型企業(yè)”、“國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)”東方電氣合作，共同研發(fā)智慧風(fēng)電系統(tǒng)。

該系統(tǒng)以多源數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于CPS的5C架構(gòu)，將 “物理空間、信息空間中人、機(jī)、物、環(huán)境等要素相互交互、高度協(xié)同”這一核心概念應(yīng)用在風(fēng)機(jī)控制和運(yùn)維領(lǐng)域，從“智慧風(fēng)機(jī)”、“智慧風(fēng)場(chǎng)”、“智慧運(yùn)營(yíng)”等方面多層級(jí)地實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)運(yùn)維的全面智能化升級(jí)，達(dá)到無憂運(yùn)營(yíng)。 

CPS的理念基礎(chǔ)

目前，這套智慧風(fēng)電系統(tǒng)已經(jīng)在東方電氣望江坪風(fēng)場(chǎng)進(jìn)行部署和測(cè)試，實(shí)現(xiàn)了：

對(duì)風(fēng)機(jī)葉片、傳動(dòng)鏈、偏航、變槳、測(cè)風(fēng)儀、發(fā)電機(jī)等核心大部件的故障預(yù)測(cè)，大部件故障預(yù)警準(zhǔn)確率超過85%；

風(fēng)功率預(yù)測(cè)功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)未來72小時(shí)風(fēng)場(chǎng)功率的預(yù)測(cè)，均方根誤差低于15%；

降低30%的綜合維護(hù)成本及發(fā)電功率損失。

中車青島四方在智能軌道交通服務(wù)領(lǐng)域的CPS應(yīng)用

天澤智云2016年起與中國(guó)中車的核心企業(yè)之一中車青島四方股份有限公司合作，開展高速列車軸箱軸承故障預(yù)測(cè)與健康管理項(xiàng)目。

軸箱軸承是高速列車裝備核心關(guān)鍵部件之一，是動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架系統(tǒng)的關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件，軸箱軸承的健康狀態(tài)是動(dòng)車組運(yùn)行安全的重要保障。開發(fā)基于CPS架構(gòu)的軸箱軸承的PHM系統(tǒng)，對(duì)進(jìn)一步提高車輛運(yùn)維安全性和經(jīng)濟(jì)性具有非常重要的意義。

CPS整體架構(gòu)

通過車載PHM系統(tǒng)進(jìn)行高速采集數(shù)據(jù)，用邊緣計(jì)算技術(shù)將數(shù)據(jù)處理成有效的信息，傳輸?shù)降孛嬷行模脩艨梢赃\(yùn)用模式識(shí)別算法等實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的數(shù)據(jù)采集方案配置，并且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)軸箱軸承故障的診斷、預(yù)測(cè)及健康管理。

經(jīng)過1年多的研發(fā)，車載PHM系統(tǒng)的樣機(jī)開發(fā)已經(jīng)初步完成?，F(xiàn)在，軸箱軸承PHM系統(tǒng)已經(jīng)完成了在整車滾動(dòng)綜合性能試驗(yàn)臺(tái)、測(cè)試環(huán)線上的試驗(yàn)驗(yàn)證，對(duì)軸承故障識(shí)別的精準(zhǔn)率超過90%。目前已經(jīng)完成20余種故障模式識(shí)別模型，可以精準(zhǔn)識(shí)別故障模式和狀態(tài)。

天澤智云作為工業(yè)智能實(shí)踐者，致力于將全球領(lǐng)先的工業(yè)智能理念與技術(shù)在中國(guó)傳承，打造的以CPS為架構(gòu)的工業(yè)智能賦能體系，已在風(fēng)電、軌道交通、機(jī)加工、化工、鋼鐵等領(lǐng)域的多個(gè)工業(yè)場(chǎng)景中落地。未來，將持續(xù)加強(qiáng)CPS、PHM等工業(yè)智能化技術(shù)的探索與創(chuàng)新應(yīng)用，不斷夯實(shí)工業(yè)領(lǐng)域知識(shí)與積累，攜手客戶、合作伙伴為中國(guó)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)貢獻(xiàn)力量，讓工業(yè)無憂。