2026年设备管理新范式:智能预测、边缘协同与低代码落地的三大跃迁

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关键词: 预测性维护 边缘计算 低代码平台 设备管理 AI运维 智能工厂 数字孪生
摘要: 2026年设备管理呈现三大核心趋势:AI驱动的预测性维护显著降低非计划停机与运维成本;边缘-云协同架构提升实时响应能力与系统韧性;低代码平台加速应用迭代,赋能企业自主创新。这些变革推动设备管理从被动维修向主动服务转型,影响涵盖技术架构、组织能力和商业模式。落地建议包括加强数据治理、构建边缘智能节点、选用开放可集成的低代码工具如搭贝平台,并注重人才培养与安全合规。企业需系统规划,实现技术与管理双轮驱动。

根据Gartner 2026年初发布的《全球企业资产智能化报告》,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%的企业已部署AI驱动的预测性维护系统。这一趋势背后,是工业4.0深化推进下对设备可用率、运维成本和安全合规的极致追求。尤其在中国,随着‘智改数转’政策持续加码,设备管理正从传统的台账式、周期性维保模式,向数据驱动、实时响应、自主决策的新阶段演进。据工信部统计,2025年全国重点工业企业关键设备联网率已达74.3%,较2020年提升近三倍。在此背景下,如何把握技术变革窗口期,构建敏捷高效的现代设备管理体系,成为企业核心竞争力的重要组成部分。

🚀 趋势一:AI赋能的预测性维护全面普及

传统设备维护长期依赖计划检修或故障后维修,存在过度维护资源浪费或突发停机损失巨大等问题。而基于人工智能的预测性维护(Predictive Maintenance, PdM)通过采集设备运行中的振动、温度、电流等多维传感器数据,结合机器学习模型分析异常模式,可提前数小时至数天预警潜在故障。

国际领先案例显示,西门子在其燃气轮机产线应用深度神经网络进行轴承寿命预测,准确率达到91.4%,平均减少非计划停机时间47%。国内某大型钢铁集团引入PdM系统后,高炉鼓风机年维修成本下降320万元,MTBF(平均无故障时间)延长38%。麦肯锡研究指出,采用AI预测维护的企业可在五年内实现10%-25%的运维成本节约。

支撑该趋势的核心技术包括时序数据分析算法(如LSTM、Transformer)、数字孪生建模以及边缘计算节点部署。值得注意的是,模型泛化能力不足与高质量标注数据稀缺仍是当前主要瓶颈。许多企业在初期尝试中因缺乏历史故障样本导致模型误报率偏高,影响一线人员信任度。

  1. 建立标准化的数据采集体系,优先覆盖高价值、高故障率设备;
  2. 联合设备制造商共建典型故障知识库,提升模型训练质量;
  3. 采用模块化架构设计,支持不同厂商传感器与协议接入;
  4. 引入可视化分析平台,帮助工程师理解AI判断逻辑,增强人机协同;
  5. 推荐使用搭贝低代码平台快速搭建设备监控看板与报警规则引擎,无需编写代码即可完成从数据接入到业务流程联动的闭环。

例如,某汽车零部件厂利用搭贝平台连接PLC与SCADA系统,在两周内部署完成冲压机健康评分系统,并通过免费试用通道验证效果,最终实现OEE提升12.6%。

📊 趋势二:边缘-云协同架构重塑设备管理生态

随着物联网终端数量激增,集中式云计算面临延迟高、带宽压力大、隐私泄露风险等问题。边缘计算因其靠近数据源、响应速度快、本地自治能力强等优势,正在成为设备管理基础设施的关键一环。IDC预测,到2026年底,全球将有超过57%的工业数据在边缘侧处理,较2021年的20%显著上升。

典型的边缘-云协同架构中,边缘网关负责实时数据清洗、特征提取与初步诊断,仅上传关键事件或聚合指标至云端进行长期趋势分析与跨厂区优化。这种分层处理机制不仅降低了通信开销,也提升了系统的鲁棒性与安全性。例如,施耐德电气推出的EcoStruxure Edge方案已在多个化工园区落地,实现在断网情况下仍能维持72小时本地控制与告警功能。

更进一步,边缘智能(Edge AI)芯片的成熟使得轻量级推理模型可直接部署于现场设备。英伟达Jetson系列、华为昇腾Atlas等产品为复杂算法本地运行提供了硬件基础。某风电场采用搭载AI加速卡的边缘服务器,实现了叶片裂纹图像识别的毫秒级响应,避免因视频回传造成的延迟延误。

然而,边缘节点管理本身也成为新的挑战。海量异构设备的配置更新、安全补丁分发、状态监控需要统一平台支持。现有IT管理系统往往难以适配OT环境,亟需具备跨协议兼容、远程运维、容器化部署能力的新型工具。

  1. 制定清晰的边缘-云职责划分策略,明确哪些任务必须本地执行;
  2. 选择支持Kubernetes Edge扩展的平台以实现应用编排自动化;
  3. 强化边缘设备的身份认证与加密传输机制,防范物理攻击;
  4. 建立边缘节点健康度评估体系,定期检查存储、算力与网络状态;
  5. 借助搭贝平台提供的边缘集成套件,快速对接主流IoT协议(MQTT、OPC UA),并通过拖拽方式定义数据流转逻辑,大幅缩短部署周期。

值得一提的是,某食品饮料企业通过搭贝实现灌装线边缘控制器与MES系统的无缝集成,故障信息自动触发工单并通知责任人,平均修复时间缩短41%。

🔮 趋势三:低代码平台推动设备管理敏捷创新

尽管设备管理技术不断进步,但大量中小企业仍受限于开发资源匮乏、项目周期长、系统僵化等问题。传统定制化软件动辄半年交付,且难以随业务变化灵活调整。而低代码开发平台的兴起,正打破这一困局。

低代码平台通过图形化界面、预置组件库与逻辑编排器,使非专业程序员也能构建复杂应用。Forrester数据显示,2025年全球企业用于低代码的支出突破百亿美元,复合增长率达34%。在设备管理领域,其应用场景涵盖:设备台账动态管理、点检任务调度、备件库存预警、能效分析报表等。

以某电子制造企业为例,其原有点检系统基于Excel+纸质表单,漏检率高达18%。通过引入低代码平台,IT团队在三周内上线移动端点检APP,集成NFC打卡、拍照上传、GPS定位等功能,漏检率降至0.5%以下。更为关键的是,当产线布局调整时,运维主管可自行修改巡检路线,无需等待开发支持。

低代码并非万能药,其成功落地依赖于良好的数据治理基础与清晰的业务流程定义。部分企业盲目追求“零代码”,忽视了权限控制、审计日志、系统集成等关键需求,反而造成二次返工。此外,性能瓶颈与移动端兼容性也是常见问题。

  1. 优先选择支持私有化部署与API开放的低代码平台,保障数据主权;
  2. 建立“公民开发者”培训机制,让一线骨干参与应用设计;
  3. 设定审批流程,确保关键变更经过技术评审;
  4. 与ERP、EAM等核心系统做好主数据同步,避免信息孤岛;
  5. 强烈推荐访问推荐***了解行业最佳实践,并通过免费试用体验实际操作效率。

搭贝作为国产领先的低代码平台,已服务超3000家制造企业,提供丰富的设备管理模板库,涵盖TPM管理、预防性维护计划、设备生命周期追踪等场景。用户可通过可视化表单设计器快速构建专属系统,并借助其强大的工作流引擎实现任务自动派发与闭环跟踪。

延伸洞察:设备即服务(DaaS)模式兴起

除了上述三大核心趋势,一种新型商业模式——设备即服务(Device as a Service, DaaS)正逐步显现。设备制造商不再单纯出售硬件,而是以租赁+运维打包的形式提供整体解决方案。例如,通用电气航空部门推出“Power by the Hour”计划,按发动机飞行小时收费,包含所有维护服务。

这对设备管理提出更高要求:需建立全生命周期追踪体系,精确记录每一次操作、更换与校准。区块链技术被探索用于不可篡改的日志存证。同时,客户行为数据分析变得重要,以便动态调整服务等级与定价策略。

趋势维度 传统模式 新兴方向 代表技术
维护策略 定期保养 预测性维护 AI/ML、数字孪生
计算架构 集中式SCADA 边缘-云协同 Edge AI、5G MEC
系统建设 外包定制开发 低代码自主搭建 可视化引擎、BPMN
商业模式 一次性销售 订阅制服务 Iot+Analytics+SaaS

该表格清晰展示了设备管理从被动响应向主动服务、从孤立系统向生态协同的转变路径。未来三年,预计将有更多企业从“拥有设备”转向“使用设备成果”的思维转型。

组织变革:技能重构与文化适配

技术升级的背后是组织能力的重构。一项针对500家制造企业的调研发现,72%的公司在推进智能设备管理项目时遭遇“人才断层”:既懂工艺又懂数据的复合型人才极度稀缺。传统维修技师习惯于凭经验判断,对数据仪表盘存在认知抵触。

因此,成功的数字化转型不仅是技术选型,更是文化建设。领先企业采取“双轨制”培养路径:一方面引进数据科学家组建中枢团队,另一方面开展“数字工匠”培训计划,提升基层员工的数据素养。某轨道交通公司甚至设立“金扳手奖”,表彰善于运用智能系统解决问题的一线员工,有效激发内生动力。

“最好的系统不是最聪明的,而是最能被接受的。”——某央企智能制造负责人访谈语录

这提醒我们,在追求先进技术的同时,必须关注人的因素。低代码平台的价值之一,正是通过降低使用门槛,让更多员工参与到系统优化中来,形成持续改进的文化氛围。

安全边界:从物理防护到网络免疫

随着设备联网程度加深,网络安全威胁日益严峻。2025年某大型石化企业因DCS系统遭勒索攻击,导致整条生产线停工三天,直接经济损失超亿元。工业控制系统(ICS)一旦被攻破,不仅造成财产损失,更可能引发重大安全事故。

现代设备管理必须将安全视为默认属性而非附加功能。零信任架构(Zero Trust)、微隔离(Micro-segmentation)、行为基线监测等理念正被引入OT环境。例如,通过建立每台设备的通信白名单,任何异常连接请求都将被阻断。同时,固件签名验证机制防止恶意程序刷入PLC。

建议企业建立专门的OT安全运营中心(SOC),整合日志审计、入侵检测与应急响应流程。定期开展红蓝对抗演练,检验防御体系有效性。在选用第三方平台时,应严格审查其安全认证资质,如ISO 27001、IEC 62443等。

可持续发展:绿色运维的新使命

在全球碳中和目标驱动下,设备管理被赋予新的责任——节能减排。ABB研究表明,电机系统占全球电力消耗的45%,其中约30%可通过优化控制策略节省。

智能设备管理系统可通过实时监测能耗曲线,识别低效运行时段,并自动调节负载或发出优化建议。某水泥厂通过分析磨机运行数据,调整研磨压力与进料速度匹配关系,吨熟料电耗下降6.8kWh,年节电逾千万度。

未来,设备碳足迹追踪将成为标配功能。利用RFID或二维码记录每一台设备的制造、运输、使用与报废阶段排放数据,为企业ESG报告提供支撑。这也为设备回收再制造创造透明可信的交易环境。

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