浅析ZB416烟机智能管理系统评分雷达图

浅析ZB416烟机智能管理系统评分雷达图

付创、王子豪（通讯作者）、杨欢、张龙、张祺琦

重庆中烟工业有限责任公司重庆卷烟厂

摘要：近年来，随着我国综合国力不断增强，工业的发展也日新月异，涌现出众多的工业企业。为了满足烟草行业的产业发展需求，稳定烟草卷烟包装设备的运行成为了推进产业发展的核心和重点。因此，需要采取有效措施，及时发现机械构件运行中的故障，预测并防止故障的发生。我厂新进卷烟包装设备ZB416、ZB416A配备了全新的智能管理系统，通过实时监控设备的关键构件，能够收集设备信息数据并运用对应算法生成“雷达图”可一定程度上实现设备智能管理与诊断。

关键词：机械；故障；实时监控；雷达图；消耗

引言：机械的可靠性是由多个因素决定的，包括机械自身性能的可靠性、系统的可靠性以及操作的可靠性，现排除系统、操作方面的原因，机械自身性能离不开对机械进行定期的检修与维护，保障机械处于良好的工作状态，智能烟机管理系统可以对关键部件进行实时监控，保障设备高效运行。

1.智能管理系统介绍

ZB416卷烟包装机智能管理系统是一种通过物联网、云计算、大数据等技术手段对卷烟包装机进行数据采集、分析和管理的智能化系统。

该系统利用物联网技术实现卷烟包装机与云端数据平台的连接，对卷烟包装机运行状态、工作效率、生产数据等信息进行实时采集和分析，利用大数据分析技术进行数据挖掘和深入研究，从而为企业提供数据支持和决策依据。

该系统可以有效地提高卷烟包装机的生产效率和质量，实现生产过程的智能化、数字化、自动化管理，为企业带来更加高效、稳定、可靠的生产流程和产品质量保证。同时，该系统还能够对设备进行远程监控，预测设备故障并及时进行维护，保证设备长期稳定运行。

1.1智能管理系统界面

如图1所示“设备健康状态雷达图”，是对设备运行时的高频振动原始波形数据的特征提取，主要是以时域特征和频域特征为核心得出的结果。可以直观了解设备运行状态和产值耗概况，对生产运行效率进行评估，对生产损耗、残次品率进行统计。

图1设备健康状态雷达图

如图2“设备构件运动状态波形图”所示可以直接观察设备各个关键部位、传动部件的运行状态和振动频率，监控设备构件运行中的情况以便及时发现问题进行设备维护保养，从而提高生产效率，降低物质能源消耗。

图2设备构件运动状态波形图

1.2智能管理系统雷达图算法

烟机智能管理系统雷达图算法主要是由时域特征及频域特征构成。

1.2.1时域特征

时域是描述数学函数或物理信号对时间的关系。例如一个信号的时域波形可以表达信号随着时间的变化。是真实世界，惟一实际存在的域。因为我们的经历都是在时域中发展和验证的，已经习惯于事件按时间的先后顺序地发生。而评估数字产品的性能时，通常在时域中进行分析，因为产品的性能最终就是在时域中测量的。时域特征主要是时域的峰值、均值、有效值、峰度、偏度、峰值因子等。

1.2.2频域特征

频域是描述信号在频率方面特性时用到的一种坐标系。频域图显示了在一个频率范围内每个给定频带内的信号量，在高速数字应用中也会遇到频域。频域最重要的性质是：它不是真实的，而是一个数学构造。时域是惟一客观存在的域，而频域是一个遵循特定规则的数学范畴，频域也被一些学者称为上帝视角。频域特征主要分为与机理模型无关的特征和与机理有关的特征这两类，前者主要为各种频谱的形状特征、最大幅值、最大幅值的所在频率等；后者主要是通过对机理模型的学习得到的零件特征频率后，在个频谱上截取频率对应幅值等特征。

2.设备绩效得分雷达图

图1右侧雷达图为“设备绩效得分”，是对设备日常运行的产质耗的统计监控，根据国家标准及下表1表2权重系数和评分指标计算得出。

表1设备管理综合绩效指标组成及权重系数

表2设备管理综合绩效指标得分对应表

通过加权平均计算得到设备管理综合绩效得分。

Z=∑R1*W1

3.总结

通过这套烟机设备智能管理系统的评分雷达图，可以帮助我们实时了解设备健康状态，及时对异常部位进行排查或检修，对高速设备定期维护保养有一定程度上的参考价值。日常生产的设备运行效率，小盒、条盒商标纸损耗率，残次品率和台时产量进行统计直观的反映出计划产量和实际产量的差值，对“产质耗”有一个更直观更详细的对比和展现。

参考文献

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[3]覃慧,南江红.旋转机械故障诊断的时频分析方法比较[J].科学技术与工程,2011,11(09):1991-1994.