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隧道股份盾构法智能管控中心项目
案例背景

近年随着隧道股份生产规模不断扩大,全国各地项目不断开展,盾构机的产销量也在大幅度上升,项目越来越复杂,施工方案也越来越复杂。企业计划在机械设备管理、材料管理、方案与工法管理、劳务管理等方面加大管理能力,通过构建智能管控中心项目实现对工程进行精确设计和模拟,围绕施工过程管理,建立互联协同、安全监控、智能化生产等项目信息化生态圈。

数据在虚拟现实环境下与物联网采集到的工程信息进行数据挖掘分析,提供过程趋势预测及专家预案,实现工程可视化智能管理,以提高工程管理信息化水平,从而逐步实现绿色建造和生态建造,使项目在信息化时代的竞争中立于不败之地。

项目需求

隧道股份希望通过采集施工现场实时的设备数据、施工数据,以及工况数据,对工程进行精确设计和模拟,围绕施工过程管理,建立互联协同、安全监控、智能化生产,构建智能管控中心。通过对工程数据的挖掘分析,过程趋势预测,给出专家建议,实现工程的可视化和智能化管理,进而提高工程管理信息化水平。

构建以盾构为中心的产品质量生命周期管理平台
根据制造产品的特点、制造质量控制和管理的内容,构造产品的全质量管理系统体系结构。该体系结构以产品质量过程管理为框架,在产品生命周期内有效地进行各种活动,实现对产品质量的统一管理,并方便的提供给用户和应用系统使用。
构建盾构法隧道施工相关数据模型
全面分析隧道股份的业务定义、规则和数据,经过抽象、归纳和集成,对数据进行集中、清理、补录和整合,构建基础设施建设行业数据模型,实现隧道股份企业资源共享和统一的业务视图,支持各部门管理和业务发展的分析型应用。
建设应用系统
建设企业分析视图(盾构、盾构法施工分析主体统一视图)。逐步建设汇总数据层等数据平台系统基础功能,支持统计报表和分析型客户关系管理系统数据集市的要求和其他应用系统的构建。
领导驾驶舱
建设领导驾驶舱服务功能,为企业管理和决策层提供及时、精准的经营信息。实现对企业关键业务指标的统一管理,能够在“第一时间”统一、自动地产生所有指标,支持时间、机构等多维分析,支持历史趋势分析。
盾构机关键部件的预测性维修目标
盾构关键部件维修费用昂贵,通过对关键部件传感器的数据进行收集,结合维修保养等数据进行预测性维修,为隧道股份在设备维护保养上大幅节约成本、降低故障发生率,提高生产效率。
解决方案

该平台的设计思路和理念既是工业化和信息化的融合,也是大数据和机器学习技术的融合,不但代表当前最先进的智能分析及决策优化技术的发展方向,也代表了工业智能未来的发展方向。

寄云科技不仅专注于最前沿的大数据分析、云服务、机器学习等技术领域,而且专注于工业领域知识,以解决工业生产中的实际问题为目标,因此寄云科技侧重于采集生产制造业过程中的数据(包括传感器数据、PLC数据等)进行实时及趋势分析,设备趋势预测(例如:设备故障预警、产品质量性能预估等),运筹优化等技术应用领域,从而为企业带来更大的实际效益。

基础设施建设
该阶段重点做好管控中心平台相关软硬件资源和基础数据准备工作。为深化大数据应用打下坚实的基础。
搭建基础平台:通过采购和整合公司分散资源等方式搭建管控中心基础平台;
初步业务梳理:了解公司业务流程、业务需求。筹划以产品质量管理、施工管理、决策支持、盾构零部件预测性维修等典型应用场景着手,准备对相关业务进行梳理,设计初步分析框架,为第二阶段开展数据分析打下坚实基础。
业务需求实现
此阶段重点推进公司数据资源的深度整合,围绕业务需求深化统一数据平台建设,建立和完善产品质量全生命周期管理、施工管理分析、知识发现等核心应用,有力支持前端应用、运营管理和业务创新,为业务发展提供新的支撑。
梳理数据源
进行数据抽取、处理、转换,建立数据模型。明确统一数据平台的数据获取来源,包括数据源的数据存储格式、数据库类型、操作系统平台、网络状况以及数据源数据的更新周期与方式等。针对源系统的数据模型设计进行分析,理解源系统的数据表及表间关系的业务逻辑含义,建立相关数据模型;
围绕业务需求,开展数据分析工作
针对公司业务需求,对业务进行梳理,建立全面的数据功能视图,完善数据与业务和管理的关联;开展盾构机产品质量管理、施工管理、协同管理、知识发现、盾构机关键部件预测性维修等数据分析工作。
完善基础平台,数据资源深度整合
在前期基础上,完成hadoop平台、流平台搭建工作。进一步推进公司各类数据资源的集中共享,加大对产品信息、设备信息、施工信息等有价值数据的引进和利用的力度为深化大数据应用打下坚实的数据基础。
全面提升业务
该阶段重点持续优化平台应用服务,深化科技创新驱动能力,支持商业模式创新,为公司新发展战略顺利实施提供技术保障。
开展更为深入的数据挖掘、分析工作
充分利用管控平台数据集中的优势,通过对数据的深入分析,逐步增加其他应用场景,增加分析维度,提高应用的深度及广度,有力支撑公司决策分析、运营管理。力争在盾构法隧道施工领域开拓出更多商业价值。
建立持续改进的长效机制
满足公司管理和业务发展需求,建立一套持续改进的长效机制,不断地对管控平台的服务类型和模式进行改进和优化,提供高品质的服务。
支持商业模式创新
依托管控平台技术优势,提高公司对市场的洞察和预测能力,及时准确捕捉商机,支持商业模式创新,实现以产品、施工为中心的转型,为公司新发展战略的顺利实施提供有力的技术支持。
建立分析应用
基于数据集市的数据,开发分析应用针对唐车当前关注的项目生产情况分析,项目成本情况分析,项目质量分析等具有针对性的深入分析。
方案效果
寄云科技盾构法隧道施工智能管控平台解决方案帮助隧道股份实现了以下价值:
  1. 根据制造产品的特点、制造质量控制等构建以盾构为中心的产品质量生命周期管理平台;

  2. 通过全面分析企业的业务定义、数据等,对数据进行集中清理,从而构建盾构法隧道施工相关数据模型,实现企业资源统一共享和业务发展;

  3. 逐步建设数据层等数据平台系统基础功能,支持系统数据集市的要求和其他应用系统的建设;

  4. 建设领导驾驶舱服务功能,为管理和决策层提供及时、精准的经营信息;

  5. 通过对关键部件传感器的数据进行收集,结合维修保养等数据,逐步实现盾构机关键部件的预测性维修目标。为企业在设备维护保养上节约成本、提高生产效率。

客户评价

寄云科技为隧道股份成功实施了基于大数据分析及机器学习的盾构法隧道施工智能管控平台,并为隧道股份带来了众多效益。

隧道股份相关负责人介绍:“寄云科技的解决方案很好的解决了我们面临的问题,并且考虑到了未来的业务和数据的发展情况,总体来说我们通过盾构法隧道施工智能管控平台更好的了解实时施工情况,便于安排后续施工作业计划,同时通过预测性维修可直观了解到施工设备的健康状态,有效的减少关键部件的意外故障,进而切实有效提高了盾构机械设备维修的周期,并提升盾构设备的生产效率,大大降低盾构机的维修与故障带来的高额成本。”