預兆診斷技術實現預測維護

智慧製造關鍵利器

面對智慧製造浪潮與產業需求,設備維護的智慧轉型已是必然趨勢。工研院領先業界,推出「預兆診斷技術及應用服務」,其三大核心技術-健康評價、壽命預測、故障診斷,成功將傳統預防保養提升至預測性維護。這項技術已成功導入多類製造業者,不僅展現高度產業擴散性與龐大商業潛力,更榮獲產業化貢獻獎金牌獎。

在全球智慧製造趨勢席捲下,工研院成功打造出一套讓設備能「自我診斷、預測壽命」的核心技術「預兆診斷系統」,系統結合振動分析邏輯與AI架構,實現了自動化故障判別,能精準識別如轉軸不平衡、軸承損傷、齒輪異常等常見問題。如此一來,設備不再需要「等壞了再修」,而是能主動預警、提早維護,真正落實了智慧化診斷,為臺灣智慧製造注入了關鍵動能。

25年磨一劍 預測維護引領產業新局

「過去,工廠做預防保養高度依賴專家手持儀器進行量測與判斷,然而這些寶貴經驗都僅存於人腦中,一旦專家退休或人力不足,整個維護流程不就面臨中斷的風險嗎?」工研院機械與機電系統研究所組長王俊傑,談起「預兆診斷技術及應用服務」的開發初衷時,直指這個始終揮之不去的疑問。

「預兆診斷技術及應用服務」有效避免突發停機,提升設備稼動率與可用性,同時大幅降低維修成本,具備極大的產業擴展空間與商業價值。
「預兆診斷技術及應用服務」有效避免突發停機,提升設備稼動率與可用性,同時大幅降低維修成本,具備極大的產業擴展空間與商業價值。(圖/工研院)

隨著工業4.0與智慧製造的浪潮加速演進,王俊傑深知,預測維護作業也必須同步升級,因此他毅然投入「預兆診斷」研究,聚焦於感測器數據分析與智慧演算法的開發,旨在精準辨識馬達、軸承、齒輪等關鍵設備的損傷狀態,並透過直觀的軟體介面,呈現清晰易懂的診斷結果。自2008年加入工研院以來,便持續致力於技術的產業化落地,他帶領團隊深入各大產業現場,歷經多年的實地訪查與嚴謹的技術驗證,最終打造出一套適用於馬達、齒輪箱、發電機等各式迴轉機械設備的通用預測維護利器「預兆診斷系統」。

三大智慧模組 打造即時預測診斷

「預兆診斷系統」由三大核心模組構成:健康評價、壽命預測與故障診斷。這套解決方案強調即時掌握設備狀態、精準預測運作壽命、並智能化判斷異常成因,讓維護作業從被動應對轉為主動「提前出手」的智慧新模式。

「預兆診斷技術及應用服務」有效避免突發停機,提升設備稼動率與可用性,同時大幅降低維修成本,具備極大的產業擴展空間與商業價值。
「預兆診斷技術及應用服務」有效避免突發停機,提升設備稼動率與可用性,同時大幅降低維修成本,具備極大的產業擴展空間與商業價值。(圖/工研院)

王俊傑進一步解釋,「健康評價」是透過安裝在設備上的振動感測器,系統能持續蒐集如振動速度、加速度、頻譜等關鍵數據,並據此建構「健康指標模型」,這不僅只是單純的數據監控,更像一扇能讀懂機台語言的「健康視窗」,可洞察機台狀況。

「壽命預測」方面,系統會根據設備運轉數據,預測設備未來的健康變化趨勢,設立警戒門檻,並提早通知維修需求,讓維護作業不再依賴固定周期或臨時處置,而是進入「預約保養」的全新節奏。

最後,當健康指標低於安全值,系統會立即自動啟動「故障診斷」功能,它能提供具體的異常判讀結果,協助現場人員快速應對與並做出精準的維護決策。

從工具到價值 成為產業升級推進器

「預兆診斷技術及應用服務」的誕生,讓廣泛應用迴轉機械設備的製造業者成為最直接的受惠者。這項技術不僅能透過準確預測故障發生時間,有效避免突發停機,顯著提升設備稼動率與可用性,同時也能大幅降低維修成本,它不再依賴定期時間的保養頻率,避免過度維修或備品浪費。另一方面,這項技術也強化了設備狀態透明度,讓每部機台的健康指數都能可視化呈現,管理者可透過遠端即時掌握設備狀況,甚至可以更進一步整合至製造執行系統(MES)或監控控制和數據採集(SCADA)系統,實現全面的數位轉型。

預兆診斷系統在產業深耕多年,王俊傑堅信這項技術的應用潛力,遠不止於「維修工具」的角色。由於全球迴轉機械設備數量龐大,年產量高達30至50億顆,這使得該技術具備極大的產業擴展空間與商業價值。

「迴轉機械設備在整體設備產業的占比超過7成,需求量非常驚人」王俊傑說明,正因如此,眾多設備製造商正密切與工研院合作,積極推動軟硬體整合,進一步打造完整的加值型產品方案。「設備製造商若僅銷售硬體,容易陷入價格競爭;但若能加入預兆診斷等智慧化功能,產品價值將立刻躍升,競爭力自然大幅提高。」王俊傑肯定表示,這種軟硬整合的升級模式,已成為臺灣智慧製造轉型的重要關鍵技術,而預兆診斷系統無疑是產業價值鏈中的升級利器。

從實驗室的學術研究到與產業的緊密連結與落地,預兆診斷系統的發展不僅是軟體技術的重大突破,更是臺灣在智慧製造領域樹立的重要里程碑。透過這項具有國際競爭力的智慧維護解決方案,臺灣製造業正開啟一條全新的高價值發展曲線。

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