根据Gartner 2026年初发布的《全球企业资产智能化白皮书》,全球制造业与能源行业在设备管理领域的数字化投入同比增长23.7%,其中超过68%的企业已将AI驱动的预测性维护纳入核心战略。这一趋势的背后,是工业物联网(IIoT)设备连接数突破120亿台所带来的运维压力激增。以三一重工为例,其通过部署智能传感网络与云端分析平台,2025年全年设备非计划停机时间下降41%,维修成本降低29%。与此同时,国家工信部在《智能制造发展指南(2025-2030)》中明确提出,到2027年重点工业企业关键设备联网率需达到85%以上。这些政策与市场双重驱动因素,正在加速重构传统设备管理模式。
🚀 趋势一:AI驱动的预测性维护成为主流运维范式
过去十年,设备维护经历了从被动响应(Breakdown Maintenance)到预防性维护(Preventive Maintenance),再到如今以数据为核心的预测性维护(Predictive Maintenance, PdM)的演进。据麦肯锡最新调研显示,采用AI-PdM的企业平均可减少30%-50%的意外故障,并延长设备寿命15%-30%。其核心技术支撑在于机器学习模型对振动、温度、电流等多维传感器数据的实时建模能力。例如,西门子在其燃气轮机产品线中引入LSTM神经网络进行剩余使用寿命(RUL)预测,准确率达到92.4%。
- 核心趋势点:基于深度学习的异常检测算法正逐步替代传统的阈值报警机制;
- 设备健康评分系统(Equipment Health Score, EHS)开始成为企业资产管理(EAM)系统的标配模块;
- 边缘AI芯片(如英伟达Jetson系列)推动推理任务本地化,降低云端依赖与延迟风险。
然而,落地过程中仍面临三大挑战:一是历史故障数据稀缺导致模型训练不足;二是跨品牌设备协议异构造成数据采集困难;三是现场工程师对AI建议的信任度偏低。某石化企业在初期试点时发现,尽管系统提前72小时预警了压缩机轴承磨损,但操作员因缺乏可视化解释而未及时处理,最终导致小范围停产。
- 建立标准化的数据治理框架,统一OPC UA、Modbus、MQTT等协议接口,确保数据完整性;
- 引入可解释AI(XAI)技术,在告警信息中附加特征贡献度热力图与相似案例比对;
- 结合AR眼镜实现“数字孪生+现场巡检”融合,提升一线人员决策效率;
- 推荐使用搭贝零代码平台快速搭建PdM原型系统,无需编写代码即可接入PLC、SCADA数据源并配置预警规则;
- 开展“AI-人工协同”试点项目,通过双轨制运行积累信任资本。
值得关注的是,搭贝平台提供的可视化流程引擎支持拖拽式构建故障诊断逻辑树,配合内置的时间序列分析组件,可在两周内完成一个产线级预测模型的部署验证。某汽车零部件厂利用该方案实现了主轴电机过热预警准确率从67%提升至89%,且开发周期缩短60%以上。
📊 趋势二:边缘计算与云边协同架构重塑设备控制逻辑
随着5G专网和TSN(时间敏感网络)技术的普及,设备管理层级正从“集中式云控”向“分布式边缘自治”迁移。IDC数据显示,2025年全球边缘计算支出已达320亿美元,其中工业场景占比达44%。典型的架构变革体现在:原本集中在中心服务器的PID控制、联锁保护等功能,正被下沉至靠近设备的边缘网关或工控机上执行。这种转变不仅降低了通信延迟(从百毫秒级降至10ms以内),还增强了系统在断网情况下的持续运行能力。
- 核心趋势点:云边协同模式下,云端负责策略优化与全局调度,边缘端专注实时控制与本地决策;
- 容器化技术(如Kubernetes + KubeEdge)使应用能在不同边缘节点间动态迁移;
- 安全隔离机制(如零信任架构)保障边缘设备免受外部攻击。
以风电行业为例,金风科技为其分散在全国的数万台风机部署了边缘计算单元,每个单元独立完成偏航控制、变桨调节等高频操作,同时每15分钟上传一次汇总数据至阿里云进行能效分析。此举使得单台风机年发电量提升约3.2%,运维响应速度提高5倍。但在实施过程中,也暴露出边缘资源受限、软件版本碎片化等问题。
- 制定统一的边缘应用打包规范(如OCI镜像标准),实现“一次开发、多点部署”;
- 采用轻量化AI框架(如TensorFlow Lite for Microcontrollers)适配低端硬件;
- 建立远程OTA升级通道,确保固件与算法同步更新;
- 利用搭贝边缘集成套件实现MQTT Broker、数据缓存、规则引擎的一体化配置;
- 设置灰度发布策略,避免批量升级引发连锁故障。
典型案例:钢铁厂轧机控制系统升级
| 指标 | 原系统 | 新边缘架构 |
|---|---|---|
| 控制周期 | 200ms | 20ms |
| 故障恢复时间 | 15分钟 | 90秒 |
| 月均停机次数 | 6次 | 1次 |
该案例表明,边缘智能不仅能提升控制精度,还能显著增强生产连续性。值得注意的是,搭贝平台支持通过图形化界面定义边缘流处理逻辑,例如设置“当温度突升>5°C/s且振动值>7mm/s²时触发紧急停机”,极大降低了开发门槛。
🔮 趋势三:低代码平台加速设备管理系统敏捷迭代
传统EAM系统开发周期长、成本高、灵活性差的问题长期制约企业创新。Forrester研究指出,采用定制化SAP PM模块的企业平均上线时间为14个月,总拥有成本(TCO)超过千万人民币。相比之下,低代码平台正以“业务即代码”(Business-as-Code)的理念打破IT与OT之间的壁垒。2025年全球低代码市场规模已达580亿美元,年复合增长率达34%。在设备管理领域,其价值体现在快速响应工艺变更、支持个性化报表、实现移动端无缝接入等方面。
- 核心趋势点:非专业开发者可通过拖拽组件构建完整的设备台账、巡检计划、备件库存系统;
- API集市提供与主流MES、ERP、IoT平台的标准对接能力;
- 版本控制系统支持多人协作与变更追溯,满足合规审计要求。
某电子制造企业曾面临新产品导入(NPI)阶段设备参数频繁调整的问题,原有系统每次修改需提交工单等待IT部门排期,平均耗时5.8天。转而使用搭贝平台后,由生产主管自行设计表单与审批流,变更平均处理时间缩短至4小时以内。更关键的是,系统自动生成的操作日志帮助其顺利通过ISO 9001年度审核。
- 明确低代码应用边界,核心交易类系统仍建议采用传统开发模式;
- 建立企业级组件库,统一UI风格与数据格式,避免“碎片化”应用泛滥;
- 实施权限分级管理,防止越权访问敏感设备数据;
- 定期开展培训工作坊,提升一线员工数字化素养;
- 立即点击申请搭贝平台免费试用账号,体验30分钟搭建设备巡检系统的极致效率。
专家观点:未来三年,设备管理系统的竞争力不再取决于功能多少,而是迭代速度。谁能更快地将现场经验转化为数字流程,谁就能赢得运营优势。
🌐 扩展趋势:数字孪生与碳足迹追踪的融合演进
虽然尚未成为普遍实践,但数字孪生与绿色制造的结合已显现出巨大潜力。施耐德电气在其法国勒沃鲁瓦工厂构建了全厂级数字孪生体,不仅能模拟设备运行状态,还可实时计算每台机组的能耗强度与碳排放量。该系统通过与欧盟碳交易市场数据联动,自动优化生产排程以降低碳税支出。初步测算显示,年均减排达12.7%,相当于节省230万欧元合规成本。
- 高保真仿真引擎(如ANSYS Twin Builder)支持多物理场耦合建模;
- 区块链技术用于碳数据溯源,增强第三方认证可信度;
- 与ESG报告系统直连,简化信息披露流程。
尽管当前建设成本较高,但随着国产化建模工具崛起,预计2027年前后将迎来规模化应用拐点。建议领先企业先行试点,抢占绿色转型先机。
🔧 实施路径:构建可持续进化的设备管理生态
面对多重技术叠加带来的复杂性,企业应采取“平台+生态”策略。一方面,选择具备开放架构的技术底座,避免供应商锁定;另一方面,联合设备厂商、软件服务商、科研机构共建解决方案社区。例如,华为联合中国信通院发起的“工业智能体联盟”,已吸引超过200家成员单位参与标准制定与案例共享。
- 优先投资可复用的基础能力,如统一身份认证、设备元数据库、消息总线;
- 设立创新孵化基金,鼓励内部团队提出改进提案;
- 参与行业组织,获取前沿洞察与政策动向;
- 利用搭贝平台的开放API体系,轻松集成第三方AI模型或BI工具。
需要强调的是,技术只是手段,人才才是根本。某跨国制药集团在推进智能运维项目时,专门设立了“数字工匠”岗位,赋予其跨部门协调权与预算审批权,有效打通了数据孤岛。这种组织变革往往比技术选型更具决定性意义。