隧道股份盾構法智能管控中心項目
案例背景

近年隨着隧道股份生產規模不斷擴大,全國各地項目不斷開展,盾構機的產銷量也在大幅度上升,項目越來越複雜,施工方案也越來越複雜。企業計劃在機械設備管理、材料管理、方案與工法管理、勞務管理等方面加大管理能力,通過構建智能管控中心項目實現對工程進行精確設計和模擬,圍繞施工過程管理,建立互聯協同、安全監控、智能化生產等項目信息化生態圈。

數據在虛擬現實環境下與物聯網採集到的工程信息進行數據挖掘分析,提供過程趨勢預測及專家預案,實現工程可視化智能管理,以提高工程管理信息化水平,從而逐步實現綠色建造和生態建造,使項目在信息化時代的競爭中立於不敗之地。

項目需求

隧道股份希望通過採集施工現場實時的設備數據、施工數據,以及工況數據,對工程進行精確設計和模擬,圍繞施工過程管理,建立互聯協同、安全監控、智能化生產,構建智能管控中心。通過對工程數據的挖掘分析,過程趨勢預測,給出專家建議,實現工程的可視化和智能化管理,進而提高工程管理信息化水平。

構建以盾構爲中心的產品質量生命週期管理平臺
根據製造產品的特點、製造質量控制和管理的內容,構造產品的全質量管理系統體系結構。該體系結構以產品質量過程管理爲框架,在產品生命週期內有效地進行各種活動,實現對產品質量的統一管理,並方便的提供給用戶和應用系統使用。
構建盾構法隧道施工相關數據模型
全面分析隧道股份的業務定義、規則和數據,經過抽象、歸納和集成,對數據進行集中、清理、補錄和整合,構建基礎設施建設行業數據模型,實現隧道股份企業資源共享和統一的業務視圖,支持各部門管理和業務發展的分析型應用。
建設應用系統
建設企業分析視圖(盾構、盾構法施工分析主體統一視圖)。逐步建設彙總數據層等數據平臺系統基礎功能,支持統計報表和分析型客戶關係管理系統數據集市的要求和其他應用系統的構建。
領導駕駛艙
建設領導駕駛艙服務功能,爲企業管理和決策層提供及時、精準的經營信息。實現對企業關鍵業務指標的統一管理,能夠在“第一時間”統一、自動地產生所有指標,支持時間、機構等多維分析,支持歷史趨勢分析。
盾構機關鍵部件的預測性維修目標
盾構關鍵部件維修費用昂貴,通過對關鍵部件傳感器的數據進行收集,結合維修保養等數據進行預測性維修,爲隧道股份在設備維護保養上大幅節約成本、降低故障發生率,提高生產效率。
解決方案

該平臺的設計思路和理念既是工業化和信息化的融合,也是大數據和機器學習技術的融合,不但代表當前最先進的智能分析及決策優化技術的發展方向,也代表了工業智能未來的發展方向。

寄雲科技不僅專注於最前沿的大數據分析、雲服務、機器學習等技術領域,而且專注於工業領域知識,以解決工業生產中的實際問題爲目標,因此寄雲科技側重於採集生產製造業過程中的數據(包括傳感器數據、PLC數據等)進行實時及趨勢分析,設備趨勢預測(例如:設備故障預警、產品質量性能預估等),運籌優化等技術應用領域,從而爲企業帶來更大的實際效益。

基礎設施建設
該階段重點做好管控中心平臺相關軟硬件資源和基礎數據準備工作。爲深化大數據應用打下堅實的基礎。
搭建基礎平臺:通過採購和整合公司分散資源等方式搭建管控中心基礎平臺;
初步業務梳理:瞭解公司業務流程、業務需求。籌劃以產品質量管理、施工管理、決策支持、盾構零部件預測性維修等典型應用場景着手,準備對相關業務進行梳理,設計初步分析框架,爲第二階段開展數據分析打下堅實基礎。
業務需求實現
此階段重點推進公司數據資源的深度整合,圍繞業務需求深化統一數據平臺建設,建立和完善產品質量全生命週期管理、施工管理分析、知識發現等核心應用,有力支持前端應用、運營管理和業務創新,爲業務發展提供新的支撐。
梳理數據源
進行數據抽取、處理、轉換,建立數據模型。明確統一數據平臺的數據獲取來源,包括數據源的數據存儲格式、數據庫類型、操作系統平臺、網絡狀況以及數據源數據的更新週期與方式等。針對源系統的數據模型設計進行分析,理解源系統的數據表及表間關係的業務邏輯含義,建立相關數據模型;
圍繞業務需求,開展數據分析工作
針對公司業務需求,對業務進行梳理,建立全面的數據功能視圖,完善數據與業務和管理的關聯;開展盾構機產品質量管理、施工管理、協同管理、知識發現、盾構機關鍵部件預測性維修等數據分析工作。
完善基礎平臺,數據資源深度整合
在前期基礎上,完成hadoop平臺、流平臺搭建工作。進一步推進公司各類數據資源的集中共享,加大對產品信息、設備信息、施工信息等有價值數據的引進和利用的力度爲深化大數據應用打下堅實的數據基礎。
全面提升業務
該階段重點持續優化平臺應用服務,深化科技創新驅動能力,支持商業模式創新,爲公司新發展戰略順利實施提供技術保障。
開展更爲深入的數據挖掘、分析工作
充分利用管控平臺數據集中的優勢,通過對數據的深入分析,逐步增加其他應用場景,增加分析維度,提高應用的深度及廣度,有力支撐公司決策分析、運營管理。力爭在盾構法隧道施工領域開拓出更多商業價值。
建立持續改進的長效機制
滿足公司管理和業務發展需求,建立一套持續改進的長效機制,不斷地對管控平臺的服務類型和模式進行改進和優化,提供高品質的服務。
支持商業模式創新
依託管控平臺技術優勢,提高公司對市場的洞察和預測能力,及時準確捕捉商機,支持商業模式創新,實現以產品、施工爲中心的轉型,爲公司新發展戰略的順利實施提供有力的技術支持。
建立分析應用
基於數據集市的數據,開發分析應用針對唐車當前關注的項目生產情況分析,項目成本情況分析,項目質量分析等具有針對性的深入分析。
方案效果
寄雲科技盾構法隧道施工智能管控平臺解決方案幫助隧道股份實現了以下價值:
  1. 根據製造產品的特點、製造質量控制等構建以盾構爲中心的產品質量生命週期管理平臺;

  2. 通過全面分析企業的業務定義、數據等,對數據進行集中清理,從而構建盾構法隧道施工相關數據模型,實現企業資源統一共享和業務發展;

  3. 逐步建設數據層等數據平臺系統基礎功能,支持系統數據集市的要求和其他應用系統的建設;

  4. 建設領導駕駛艙服務功能,爲管理和決策層提供及時、精準的經營信息;

  5. 通過對關鍵部件傳感器的數據進行收集,結合維修保養等數據,逐步實現盾構機關鍵部件的預測性維修目標。爲企業在設備維護保養上節約成本、提高生產效率。

客戶評價

寄雲科技爲隧道股份成功實施了基於大數據分析及機器學習的盾構法隧道施工智能管控平臺,併爲隧道股份帶來了衆多效益。

隧道股份相關負責人介紹:“寄雲科技的解決方案很好的解決了我們面臨的問題,並且考慮到了未來的業務和數據的發展情況,總體來說我們通過盾構法隧道施工智能管控平臺更好的瞭解實時施工情況,便於安排後續施工作業計劃,同時通過預測性維修可直觀瞭解到施工設備的健康狀態,有效的減少關鍵部件的意外故障,進而切實有效提高了盾構機械設備維修的週期,並提升盾構設備的生產效率,大大降低盾構機的維修與故障帶來的高額成本。”