谈制药机械远程运维服务云平台设计

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针对制药机械行业设备远程运维服务的需求，研究设计了具有远程监控和故障维护功能的云平台。介绍了平台设计的主要内容，并阐述了平台各部分的功能。通过在企业进行实地现场测试，验证了制药机械远程运维服务云平台的性能和可行性，有效地解决了制药机械设备企业需要频繁派遣工程师到现场处理药机设备故障的问题。为制药机械企业节约了维护成本，提高了设备监管质量。由于信息化产业的迅猛发展，使得全世界运维服务行业的市场规模逐渐扩大。近年来，我国信息化建设力度不断增强，各行各业针对信息化发展的覆盖范围不断拓宽、需求更加详尽，运维管理服务作为长效发展的关键，对产品质量、生产效率和生产成本都具有重要的影响，以此它的重要性也被逐渐突显出来。有文献提出了一种基于AR技术的运维系统，现场工作人员通过AR眼镜实现与运维管理系统等进行数据通信，获取设备信息，并指导维护操作。还有文献提出了在工业设备的系统的设计中引入信息物理系统体系。为工业设备提供有线或无线网络接入功能。通过借助网络连接，来实现对工业设备的运行状态进行实时监控、状态评估和预测性维护。

远程运维平台的设计

某制药机械制造商是国内中药丸剂设备的领军企业，其现有几百台设备在国内外运行，这些设备每年创造上亿元的产值，关系到几千万人的身体健康和安全用药的问题。目前，企业设备的运维服务，目前主要是先通过用户反馈，然后，依靠企业在各地设立的运维服务部门中的技术人员或者是依靠厂家的派驻工程师到设备现场进行维护服务，在故障发生后再采取维修处理，这样的传统运维方式不仅对生产作业的时间延误较大，而且运作成本较高。在此背景下，研究设计基于云计算的制药机械智能化远程运维服务云平台，可以在一定程度上解决以上出现的问题。制药机械远程运维服务云平台，是由云端服务器和设备现场监控网络组成的。服务器和设备现场的监控网络通过网络协议实现连接；而分布在设备现场的监控终端，可以通过GPRS移动蜂窝数据或无线WIFI连接，来构成监控网络，实现设备现场各监控点和云端服务器之间的实时数据交互。该平台主要通过云计算的技术，来实现对采集到的海量数据进行筛选、整合、存储、管理和挖掘。依靠平台中提供计算服务，不仅可以实现对设备故障的预测、决策，而且可以反向控制监控网络。以此来达到应用远程维护服务云平台对设备故障进行高效预测、诊断、并解决的目的。结合云计算技术的云平台数据中心，能够更可靠、更严谨的实现虚拟化平台的支撑服务。不仅其在规划、建设、管理、运营、维护等方面具备突出的优势；而且在节能环保、高可用性、高可靠性、安全性、高性能及可管理性等方面，都可以满足制药机械远程维护服务平台的发展需要。

系统整体架构

依据该企业的需求和系统设计原则，针对制药机械入云转型的客观环境，本文设计的远程运维云平台，系统整体架构如图1所示。该平台属于售后服务的范畴，它的使用可以贯穿制药机械设备的整个生命周期。在传统运维模式下：制药机械设备厂家只能通过用户反馈信息，依靠在各地设立的服务部门中的技术人员或从厂家安排技术人员到现场进行设备维护服务。该模式是在故障发生后再采取维修处理，对生产作业的时间延误较大。维护人员自身专业技术水平参差不齐，常常无法做到专业对口的高效维护。使得设备维护方式受到了空间、时间上的限制，对用户的服务无法达到令用户满意的效果，且企业投入也比较高。制药机械远程运维服务云平台，能够对企业自己制造的制药机械设备，进行整个生命周期的远程诊断和维护，做到对处于全球各区域的设备系统的状态和故障及时实时监控和记录，做到预先故障提示，做到对整个设备管理、售后服务、维护数据的记录、查询和分析，以及做到对配件的管理等要求。

平台功能架构

本平台的系统功能模块图2所示。除需要实现用户的注册、登陆以及密码的修改等用户管理功能之外，还要具备数据监控、远程控制、报警管理、设备运维管理、大数据分析、权限管理、视频监控以及实现对制药机械设备的远程运维调试。制药机械远程运维服务云平台：由智能硬件接口设备、智能应用系统云平台套件以及大数据智能分析服务组成。通过智能采控终端采集设备，将各种数据上传到云平台，存储、整理、分析，通过智能应用系统实现时时在线监控、记录、查询、统计、分析、修改、报警等操作，实现远程智能化管理，提高企业智能化管理水平。现将平台的主要功能进行概述：（1）设备的数据采集功能对该平台的被监控对象（即某制药机械制造商生产的制药机械）进行数据采集。数据采集的内容包括：制药机械设备的运行信号和数据、产量信息、系统参数、故障信号、趋势信号、工控机控制软件处理过的视频关键信号等信息。同时，还可以在用户允许的情况之下，在设备现场对其实现参数的远程修改。（2）设备的故障管理功能平台可以实现对现场故障进行实时报警；能够对制药机械设备发生的故障进行实时访问查看和历史情况查询；还可以通过设定部分模拟量的上限值、下限值以及变化率等阈值参数实现设备预警功能，而且还能够对数据进行分时、分类统计，以便用户导出所需报警报表。报警信息应该包括：产品的客户和属性、报警发生的时间、报警解除的时间、确认报警的时间等内容。（3）设备的远程诊断功能设备维护技术人员可以依据预警消息、故障信息以及相关图片信息，追溯到故障发生的情况下，制药机械设备的相关变量的状态、运行的数据值，同时结合该时段设备的运行曲线，协助现场的设备监控人员对其进行远程故障的分析、诊断。（4）设备的参数修改、软件更新功能通过用户在现场发出请求指令（例如：用户在现场操作界面，按下请求协助的按钮）或者超级用户登陆命令，使得技术人员可以对设备的参数远程修改，对PLC、触摸屏的程序进行远程更新。

结语

制药机械远程运维云平台设计完成后，在企业现场进行了实际运行测试，云平台功能运行状态良好，制药机械远程运维取得了良好的测试效果。远程维护云平台，能够对制药机械的运行情况，实现远程的低成本管理，较高的设备故障处理率。大大节约资源投入的同时，提高了设备的监管质量。有效利用远程运维平台的系统功能，提前启动预警提醒功能、及时获取故障信息、智能分析故障的产生原因、快速地发现且处理故障问题，确保制药机械运行的稳定性和可靠性，降低了药机维护成本，满足企业的应用需求。

作者：杜翊铭 单位：佳木斯大学