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智擎信息:利用深度学习预警工业设备故障,将隐患遏止于萌芽

英伟达NVIDIA企业解决方案 2018-12-05 16:30 次阅读

NVIDIA初创企业大赛旨在挖掘中国人工智能优秀项目及人才,助力优秀项目发展。经过为期两个月的赛程,凭借其自主研发的基于GPU加速计算的工业设备故障预警及智慧运维平台,智擎信息最终荣获本届大赛冠军。

智擎信息荣获NVIDIA初创企业大赛冠军

智擎信息是一家通过机器学习、人工智能学习、人工智能技术为企业客户提供设备故障预警系统、大数据分析和增值服务的技创新型公科司,其致力于成为领先的工业设备及生产线智能分析平台和预测服务提供商。

智擎信息利用GPU和深度学习算法来预测工业设备上各个核心传感器(例如:温度、振动、压力、转速等等)未来的参数变化并最终预测设备潜在的异常。在NVIDIA Tesla P100 GPU基础上,其自研了深度学习集成模型并利用集成学习的思想,通过源源不断的实时数据进行机器学习的自我优化,预测的结果越来越精准,最终通过动态可视化图表实时展示给用户,让工业设备故障预警及智慧运维平台为企业提升更大的业务价值。

近年来,随着国内工业制造业飞速发展,各种各样的生产及运维场景对设备管理提出了更高要求。在设备管理和生产线优化方面,随着设备老化程度的持续提高和对生产效率的更高要求,越来越多的制造业企业需要一套完整的工业大数据平台来支撑他们进行设备运行监控管理、预测分析和运营决策。未来的制造业需要依靠数据,数据将成为制造业必不可少的生产资料和价值资本。在技术变革大趋势下,传统的依靠资源消耗型的企业,必定会越来越难,挑战也会越来越大。

随着过去十多年中国制造业的快速发展,中国工业设备的体量已经达到了世界前列。但同时国内工业和能源企业也面临着很多挑战:一是设备故障频发,降低了设备可利用率和产能,同时维修费用昂贵,增加了运维成本;二是工业和制造业企业通常坐落于偏僻、环境恶劣的郊区和临近海港和水源的区域,日常运行健康状态检测困难。

与此同时,大数据技术在近些年迅速崛起,在信息化产业的数据检索、信息挖掘等方面得到了广泛的应用。工业设备在运行过程中通过传感器产生了大量运行监测数据,激增的数据中蕴含大量重要的运行信息和知识,对故障预警、设备诊断、运行优化、提高运行可靠性等问题具有指导性意义。

智擎信息的第二代大数据分析平台——智策,基于工业大数据的行业解决方案经验,帮助工业及制造业企业将海量的历史数据及实时数据转化为各个管理层的高价值决策。智策同时提供针对工业领域深度定制的分析模型套件产品,涵盖了设备预测性运维、自诊断、设备性能优化、成本分析、供应链分析等,并具有机器学习自建模等一系列功能和服务。

智策大数据分析平台

如今,智策平台已经在多个类型的制造业企业落地应用。以风电行业为例,通过大数据技术,基于风机的海量历史数据、实时数据,以及其他运维相关数据,结合风电机组运行失效物理机理知识、数据统计信息,利用不同的机器学习算法进行故障建模,针对可能造成风机停机的故障进行预测,指导现场作业人员提前针对问题较大的风机进行排查和检修的故障预警系统;使得风机保持健康状态运行;最后实现提前预测大部件健康度和风机健康度,指导运维。

在此过程中,智擎信息基于NVIDIA Tesla P100 GPU自研的深度学习集成模型起到了至关重要的作用。智擎信息利用集成学习的思想,将对状态的预测同对阈值的预测相结合,并实现复杂集成模型对健康度评分的方法。最终测试结果表明该系统对部件的种类及风电机组种类具有良好的泛化性,同时对数据质量要求较低。能够提前发现风电机组部件由于存在故障隐患而造成的部件健康度下降的情况,并指导运维人员根据各部分的评分有效地查找病灶,及时进行预防性维护等人工干预措施,有效增加了风电机组运行效益,减少运维成本。使设备运行更可靠、稳定,解决了客户“降本增效”的需求。在利用NVIDIA GPU之前,智擎信息利用CPU进行模型训练和推理执行,针对每台风机的模型训练时间多达9个小时,而现在的时间不超过10分钟。

深度学习动态阈值方法

智擎信息CEO王曦表示:“能够从众多参赛企业中赢取冠军,让团队倍感振奋与自豪。此前,在进行大量训练时我们总是会遇到算力不足的难题,采用NVIDIA GPU,有效地解决了算力问题,我们现在不超过10分钟就可以完成训练过程,而且推理是实时完成的。对于我们的用户体验和实际生产效能的提升都是立竿见影的。”

在时代的大趋势下,智擎信息将赋能新制造,助力传统制造行业拥抱大数据技术。让每台工业设备健康运行是智擎信息的使命。

原文标题:初创加速故事 | 智擎信息:利用深度学习预警工业设备故障,将隐患遏止于萌芽

文章出处:【微信号:NVIDIA-Enterprise,微信公众号:英伟达NVIDIA企业解决方案】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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