[发明专利]一种现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法

说明书

本发明涉及一种现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法，应用基于IoT的数字化技术，透过传感器的实时状态回馈对设备的操作动作、设备现况等内容捕捉，全息化的过程记录用以实现对设备过程的实时监控，并据此开展成可应用于现场与远程技术人员对设备维修进行偕同分工的信息化维修共享作业平台，将设备的实时信息进行获取、储存与大数据汇总整理后，本信息化系统架构在实务应用上，展开应用层的框架布署。通过全数字化沉浸式的信息化互动教导辅助及时发现并解决设备异常状况。

技术领域

本发明涉及一种工业4.0数字化工厂设备的远程教辅系统，特别涉及一种现场设备维修的沉浸式互动教辅系统及实现方法。

背景技术

面对未来的自动化设备越趋复杂的操作环境下，如何维持设备高稼动与高效率运行，一直是工厂运营的核心要项工作，无论采用设备综合效率(OEE；Overall EquipmentEffectiveness)，平均无故障时间(MTBF；Mean Time Between Failure)或其它各种管控手法，建构各式的管控机制，其目的都在确保设备可以用正确的设备运行参数顺畅运行，减少设备的停机损失，促成更优化的设备运行参数，并迅速取得正确的各级管理KPI目标的成果报表，进而优化整体的工厂经营绩效。

本系统架构应用全数字化的IoT框架，将设备维修的全过程及结果予以信息化处理，再透过数字孪生技术建构的数字化平台，将所有的过程数据与增值信息分别应用于不同的系统模块中，使分布于各方的相关资源得以偕同运作，共同搭建起本系统的运行架构与运营应用。

现有的设备维修运营模式主要存在以下缺陷：

1.设备异常报警信息无法及时正确判断，限制异常处理的实效性。

设备从发出报警信息，操作人员停机叫修，维修组派出对设备足够了解的专业人员到场做出正确判断到完成维修，往往有许多主客观因素限制异常处理的时效性。由于故障排除过程通常仰赖技术操作人员对于设备足够深入的熟悉度，致使越是复杂的设备，一旦遭遇故障停机，维修期程越会增长。

2.设备维护人员无足够的工具早期获得有效的数据并据以提早进行异常分析及预测设备失效模式，且由于生产现场出货压力的急迫性要求，维修人员在巨大的压力下往往仅能就表象进行处理，头痛医头脚痛医脚，无法根除后患，更无法有效优化设备参数，不易建构成体系的维修知识与能力，问题说明如下：

A.设备的维护、维修履历通常未进行数字化管理，无法有效将数据进行信息价值化转换，历史数据通常只是一迭厚厚的纪录纸，不仅不易追朔，更难以进行维修数据转换成维修知识的价值堆栈。

B.各级工作人员仰赖通报与经验作为设备异常的管理手段，没有适当的信息化工具支持实时有效的跨部门叫修并形成设备的全过程缺陷纪录，除了重要组件的历史轨迹不易追踪，更导致不易总结相应的问题并形成预防性的对策及设备参数的优化调整依据，又因通报信息链的过程时间与通报对象的管控不易，前期准备不足，形成设备维修绩效普遍低落的现象；

3.全球制造布局中，常面临海外远距工厂的技术支持无法顺利由本地实时、有效的远距投放使用，由于区域性资源差异与维修人力的不易补充，使相同的精密设备在各个区域的操作与维修绩效及设备妥善率差异甚大：

A.设备的维修人员需具有一定的专业性，一般状况下，企业采用“师傅带徒弟”的方式培训新员工，该方式受制于“师傅”的专业度和经验丰富值，培训往往无法面面俱到。若新员工依操作标准书照本宣科的学习，不仅学习速度慢且学习效果不佳。复杂的设备价值相对较高，误操作易造成设备的毁损。

B.现今企业因应全球供应链的海外布局，必须追随客户进行全球布局与资源整合。但由于地理距离导致的技术支持限制使企业往往遭遇严重的维修人才，准备资源，基础设施、语言、文化等差异影响，企业即使有操作标准书，海外厂也多因本地资源不足及远距投射资源不易的限制，很难建构与企业母厂相同水平的维修体系，严重影响海外分厂的产能与管理绩效，使企业无法有效快速地进行扩充。