根据2026年初全球工业数字化监测报告,全球设备管理市场规模预计在本年度突破480亿美元,年复合增长率达12.7%。其中,亚太地区成为增长引擎,中国制造业设备联网率已超过65%,较2023年提升近20个百分点。这一跃迁背后,是智能制造战略深化、工业物联网(IIoT)基础设施完善以及企业对资产利用率极致追求的共同作用。尤其值得关注的是,传统以人工巡检和周期性维护为核心的管理模式正加速退出历史舞台,取而代之的是数据驱动、实时响应、自适应优化的新一代设备管理体系。在此背景下,如何把握技术演进方向,构建敏捷高效的设备运营能力,已成为制造、能源、交通等多个行业决策者的核心命题。
🚀 趋势一:AI驱动的预测性维护全面普及
过去五年中,基于规则的故障报警系统仍占据主流地位,但其误报率高、响应滞后等问题长期制约运维效率。进入2026年,随着深度学习模型在时序数据分析上的突破,AI驱动的预测性维护已成为头部企业的标配能力。例如,三一重工在其泵车生产线部署了基于LSTM神经网络的振动分析模型,通过对主轴电机连续三个月的高频采样数据训练,实现了轴承磨损状态的提前7-14天预警,准确率达93.6%,年均维修成本下降31%。
该趋势的核心在于将设备从“被动修复”转向“主动健康管理”。通过在PLC、SCADA系统中嵌入轻量化推理引擎,结合云端训练的大模型进行参数调优,形成“端-边-云”协同架构。据麦肯锡研究显示,采用AI预测维护的企业平均可减少非计划停机时间45%,延长设备寿命20%-35%。此外,知识图谱技术的应用使得故障根因分析不再依赖资深工程师的经验判断,系统可自动关联历史工单、备件更换记录与环境变量,输出结构化诊断建议。
落地此类方案面临三大挑战:一是高质量标注数据稀缺;二是现有OT系统接口封闭,难以获取原始传感器流;三是算法模型缺乏可解释性,影响一线人员信任度。为应对这些难题,越来越多企业选择采用模块化低代码平台作为集成中枢,快速打通MES、ERP与IIoT平台之间的数据孤岛。
- 建立统一的数据采集标准,优先接入关键资产的关键测点(如温度、振动、电流谐波),使用MQTT协议实现毫秒级传输;
- 引入合成数据生成技术(如GANs)扩充训练集,在保证隐私前提下模拟极端工况下的异常模式;
- 部署可视化AI监控看板,展示模型置信度、特征重要性排行及实时健康评分,提升透明度;
- 结合RPA机器人自动触发工单流转,并联动库存系统预判备件需求,实现闭环管理;
- 推荐使用搭贝低代码平台快速搭建预测维护应用原型,其内置的时间序列分析组件和拖拽式流程设计器大幅降低开发门槛,支持与主流DCS系统无缝对接。
| 维护模式对比 | 平均故障间隔(MTBF) | 年维护成本指数 | 停机损失占比营收 |
|---|---|---|---|
| 事后维修 | 1,200小时 | 100 | 5.8% |
| 定期预防 | 1,850小时 | 76 | 3.2% |
| 预测性维护(AI增强) | 2,900小时 | 49 | 1.1% |
📊 趋势二:边缘智能重构设备控制逻辑
随着5G专网和边缘计算节点的规模化部署,边缘侧实时决策能力正成为设备智能化升级的关键支点。不同于传统集中式处理方式,现代工厂开始将部分AI推理任务下沉至靠近设备的边缘网关或工业PC,实现亚秒级响应。西门子在成都的数字化工厂即采用了NVIDIA Jetson AGX Orin作为视觉检测边缘节点,对装配线上的螺栓紧固状态进行实时图像识别,处理延迟控制在300毫秒以内,缺陷漏检率低于0.05%。
这种架构的优势不仅体现在速度上,更在于提升了系统的鲁棒性和安全性。当中心云服务出现网络波动或宕机时,边缘层仍能维持基本自治运行,避免整条产线瘫痪。同时,敏感生产数据无需上传公网,符合日益严格的工业信息安全法规要求。ABI Research数据显示,2025年全球部署的工业边缘节点数量已达1,270万个,预计2026年底将突破1,800万,年增速超40%。
然而,边缘资源受限带来的算力瓶颈仍是普遍痛点。复杂的深度学习模型往往无法直接部署于嵌入式设备,需经过剪枝、量化、蒸馏等优化手段压缩体积。此外,多厂商设备共存环境下,缺乏统一的边缘应用管理框架,导致运维复杂度上升。为此,一些领先企业开始探索“微服务+容器化”的边缘软件架构,通过Kubernetes for Edge实现应用的动态调度与版本更新。
- 优先识别对延迟敏感的关键控制回路(如安全联锁、质量判定),将其迁移至边缘执行;
- 采用ONNX Runtime等跨平台推理引擎,提升模型在不同硬件间的移植性;
- 建立边缘应用商店机制,允许工艺工程师通过图形界面自助部署标准化检测模块;
- 利用联邦学习技术,在不共享原始数据的前提下联合多个厂区共同训练更优模型;
- 通过免费试用搭贝边缘集成套件,快速验证边缘数据采集与本地逻辑编排能力,支持Modbus、OPC UA、Profinet等多种协议解析。
🔮 趋势三:低代码平台赋能设备管理敏捷创新
面对快速变化的市场需求与持续迭代的技术栈,传统定制开发模式已难以满足设备管理部门对灵活性的要求。低代码开发平台的兴起,正在重塑工业软件的构建方式。据Gartner统计,2026年全球超过70%的新建工业应用将采用低代码或无代码工具开发,其中设备台账管理、点巡检执行、能耗监控等场景尤为活跃。
这类平台的核心价值在于打破IT与OT之间的协作壁垒。车间主管无需编写一行代码,即可通过拖拽表单组件、配置业务规则、绑定数据源的方式,创建专属的设备管理应用。例如,中车株洲电力机车借助搭贝平台,在两周内完成了动车组轮对履历系统的重构,整合了来自12个子系统的数据接口,实现了全生命周期追踪。项目开发周期相较传统模式缩短82%,且后续功能调整均由运维团队自行完成。
值得注意的是,成熟的低代码平台已超越简单表单搭建,具备流程引擎、权限管控、API集成、移动端适配等企业级能力。部分高端产品还提供AI辅助设计功能,可根据用户描述自动生成初步界面布局和字段结构。Forrester调研指出,采用专业级低代码工具的企业,其数字化项目交付满意度提升55%,总拥有成本下降40%以上。
- 明确业务优先级,优先将标准化程度高、变更频繁的场景(如点检路线调整、保养计划变更)交由低代码平台承载;
- 建立企业内部的“公民开发者”认证体系,对非技术人员进行基础数据建模与安全规范培训;
- 制定平台治理策略,包括应用命名规范、数据归属定义、审批发布流程,防止碎片化蔓延;
- 选择支持私有化部署或混合云架构的平台,确保核心资产数据可控;
- 推荐访问搭贝Pro版功能演示专区,了解如何通过可视化流程编排实现设备故障上报→专家会诊→备件出库→效果评估的全流程自动化。
专家观点:低代码不是替代传统开发,而是填补“最后一公里”的应用空白。它让懂业务的人直接参与系统建设,真正实现“谁使用、谁设计、谁优化”的良性循环。
设备健康度综合评价模型构建路径
为了系统化衡量上述趋势的实施成效,建议企业建立多维度的设备健康度指标体系。该模型应涵盖物理状态、运行绩效、维护成本三大维度,每个维度下设若干可观测指标:
- 物理状态:振动烈度、油液清洁度、绝缘电阻值、热成像温差
- 运行绩效:OEE(整体设备效率)、产能达成率、单位能耗、质量缺陷频次
- 维护成本:MTTR(平均修复时间)、预防性维护占比、备件周转率、外协费用比例
各指标可通过加权求和方式生成单一健康评分,便于横向比较不同设备或厂区的表现。权重设定应结合设备关键性等级(RCM分析结果)动态调整。例如,对于A类关键设备,物理状态权重可设为50%,而C类辅助设备则侧重运行绩效(权重60%)。该评分可作为预测性维护触发阈值、年度技改预算分配的重要依据。
组织能力转型的配套建议
技术变革必须匹配相应的组织进化。企业在推进设备管理现代化过程中,应同步启动人才结构优化与流程再造工程。首先,设立“数字运维工程师”新岗位,负责数据管道维护、模型监控与低代码应用管理;其次,将设备KPI从单纯的“可用率”扩展为“数据完整率”、“预警准确率”、“自主改善提案数”等复合指标;再次,推动跨部门协作机制,使设备管理部门能够前置参与新产线规划与供应商选型评审,确保可维护性设计(DFM)落到实处。
某汽车零部件集团实践表明,通过设立“设备数字化创新基金”,鼓励基层班组提交改进提案并给予资源支持,一年内累计上线37个由一线员工主导开发的微型应用,涵盖模具寿命预警、注塑参数优化、叉车调度提醒等功能,直接经济效益超千万元。这种自下而上的创新生态,正是未来设备管理竞争力的核心来源。