国家标准计划《冶金设备智能运维 第5部分:状态监测与故障诊断》由 TC409(全国冶金设备标准化技术委员会)归口 ,主管部门为国家标准委。
主要起草单位 宝武装备智能科技有限公司 、中国重型机械研究院股份公司 、河钢集团有限公司 、鞍钢集团有限公司 、宝山钢铁股份有限公司 、清华大学 、浙江大学 、中国第一重型机械股份公司 、东北大学 、北京科技大学 、中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司 。
| 29 电气工程 |
| 29.020 电气工程综合 |
| 编号 | 语种 | 翻译承担单位 | 国内外需求情况 |
|---|---|---|---|
| 1 | EN | 中国重型机械研究院股份公司 | 随着中国制造日益提升的影响力和一带一路的建设,更多的重型机械设备和冶金设备出口,需要在智能运维方面有统一的标准进行技术交流和商务洽谈,所以需要同步制定英文版,方便标准推广实施 |
《中国制造2025》中强调“制造业是国民经济的主体,是立国之本、兴国之器、强国之基”,冶金行业是国家基础性制造业之一。
智能制造代表着全球制造业的发展趋势,基于信息物理系统的智能装备、智能工厂的集成、建设与应用正在引领制造方式变革。
智能制造是是冶金行业实现高质量发展的必由之路。
在建设冶金行业智能工厂的进程中,设备智能管理是一项重要内容,智能运维是实现设备智能管理的重要保障,是智能化服务的发展方向。
遵循《2025年工业和信息化标准工作要点》中关于“加强传统产业标准建设。
加快重点行业关键环节先进工艺、可靠性、质量一致性等标准研制”的要求,特提出编制“冶金设备智能运维系列标准”。
1、必要性 (1)填补冶金设备专项监测诊断标准空白,解决通用标准适配性问题 当前国内通用监测诊断标准(如 GB/T 22393-2015《机器状态监测与诊断》)仅聚焦通用技术方法,未考虑冶金设备 “工况恶劣(高温、高振动)、故障机理复杂(多部件关联失效)、运维需求特殊(长周期连续生产)” 的特点,导致通用标准在冶金行业落地时 “针对性不足、指导性不强”。
本标准针对冶金行业机电设备(如轧机、高炉风机、连铸设备等),明确状态监测与故障诊断的专项程序和技术要求,可解决 “标准与行业实际脱节” 的问题。
(2)支撑冶金设备智能运维落地,降低故障停机损失 状态监测与故障诊断是冶金设备智能运维的核心环节,直接决定预测性维护的有效性。
当前冶金行业因设备故障导致的非计划停机损失占生产总成本的 8%-15%,本标准通过规范 “数据输入 - 状态预警 - 故障诊断 - 剩余寿命预测” 全流程,可帮助企业实现 “异常早识别、故障早定位、维修早规划”,预计能降低设备故障率 20% 以上,减少非计划停机时间 30% 以上。
(3)统一行业技术口径,推动运维数字化转型 目前冶金企业智能运维实践中,数据采集范围、预警阈值设定、诊断模型选择等存在 “企业自定规则、技术口径不一” 的问题,导致跨企业经验难以复用、行业数据难以互通。
本标准统一技术要求和评价指标,可推动行业从 “分散化运维”向“标准化、数字化运维”转型,为冶金行业智能制造升级提供基础支撑。
2、可行性 (1)技术基础成熟,实践案例充足 我国在冶金设备监测诊断领域已积累丰富技术成果:工业互联网、物联网技术可实现设备振动、温度等数据的实时采集;AI 算法(如神经网络、决策树)在宝武、鞍钢等企业的故障诊断中已实现 “准确率超 85%”;部分企业已形成内部运维规范,这些技术成果和实践经验为标准制定提供了科学依据。
(2)行业协作机制完善,编制力量雄厚 标准牵头单位(宝武装备智能科技有限公司、中国重型机械研究院有限公司)在冶金设备智能运维领域拥有 100 + 应用案例,且具备国家标准编制经验;全国冶金设备标准化技术委员会可协调行业内 20 + 企业、科研机构参与编制,确保标准内容兼顾 “技术先进性” 和 “行业适用性”。
(3)成本影响可控,企业接受度高 本标准基于现有技术框架制定,企业无需大规模改造设备即可落地实施:对已部署监测系统的企业,仅需按标准优化数据格式和模型参数;对未部署系统的企业,标准提供 “分阶段实施指南”,可降低初期投入成本。
调研显示,80% 以上的冶金企业表示 “愿意遵循标准开展运维”。
1. 标准范围 本标准规定冶金设备状态监测与故障诊断的一般程序、技术要求及结果应用,适用于冶金行业各类机电设备(如轧机、高炉风机、连铸结晶器、加热炉等。 2. 核心技术内容 (1)术语与定义:明确 “智能模型”“状态预警”“故障诊断”“剩余寿命预测” 等 4 项核心术语的定义,统一行业认知。 (2)程序概述:规定 “数据输入→状态预警→故障诊断→剩余寿命预测” 的全流程逻辑,明确各环节的衔接要求(如图 1《状态监测与故障诊断程序流程图》所示)。 (3)关键技术要求: 数据输入:分类(运行状态数据、运行控制数据、管理过程数据)及 6 项质量要求(完整性、准确性、有效性等); 状态预警:要求预警模型覆盖所有目标设备,支持多变量协同阈值设置,且具备 “历史数据学习” 功能; 故障诊断:要求结合故障知识库、AI 模型和专家经验,实现 “故障部位定位、成因分析、维检对策建议” 三位一体; 剩余寿命预测:要求基于设备退化模型和历史失效数据,采用 “离线算法开发 + 在线部署验证” 的模式,确保预测结果误差≤15%。(4)结果应用:明确预警、诊断、预测结果的传递渠道(短信、微信、系统终端)、处理时效(预警信息 2 小时内响应)及优化机制(定期统计准确率,迭代模型)。