“在电机损伤监测过程中，预测性维护系统提前7天预警了堆垛机电机异常，为我们争取了充足的维修时间，避免了一次计划外停机事故。”日前，河北中烟张烟物流中心技术员孙鹏介绍。

在他身后，20多米高的自动化立体库如同精密运转的钢铁森林，5台堆垛机在4273个货位间穿梭自如。随着设备使用年限增加、老化增速，为进一步降低非计划停机率，物流中心技术团队历时3年，成功研发出自动化立体库设备预测性维护系统。试运行半年以来，系统累计发出有效预警20余次，故障识别准确率达98.6%，有效降低了设备停机率。

物流中心修理人员正在对系统预测出的故障进行现场验证。

河北中烟张烟自动化立体库建成于2008年，设备连续运转时间突破8万个小时。“就像给马拉松选手做体检，必须在不影响比赛的前提下预判风险。”修理组长徐志强说，传统定期检修导致年均无效停机76个小时，突发故障造成的单次停机严重影响生产进度。

2020年的设备体检报告显示：32%的堆垛机导向轮存在隐性磨损，17处货架立柱发生毫米级形变。技术团队意识到，必须从“计划检修”转向“精准预防”，构建涵盖机械结构、驱动系统、定位精度的三维健康评价体系。

为精准感知堆垛机和货架因磨损造成的隐性故障，技术团队创新采用“高精度空间传感+AI视觉+物联网”技术架构，在三个维度实现突破。

项目主要设计人员观察电机运行参数。

空间形变毫米级感知。在每侧货架关键节点部署三轴加速度传感器，实时采集货架状态信息。结合货架视觉图像数据，堆垛机存取货时，系统通过对比历史形变轨迹与实际位移数据，可检测0.01毫米级的结构形变。“就像给货架做CT扫描，连金属疲劳的‘早期症状’都能捕捉。”孙鹏说，沉降和形变问题在日常检修时是技术难点，有了这套系统，就能将堆垛机和货架循环载荷后的疲劳形变量化分析，并提前2周提示预警，为计划检修提供依据。

地基沉降动态预测。在立体库地面植入高精度MEMS传感器，结合工业以太网无线传输，构建起一体化监测网。系统不仅能实时显示毫米级沉降变化，还能通过机器学习预测未来30天地基演变趋势。

驱动系统全生命周期管理。针对关键电机开发健康评估模型，融合振动频谱分析、温度场重构、幅值非线性分析等数十项特征参数。依托三级预警机制提前识别故障，一级预警提示重点关注对象，二级预警启动维修预案，三级预警触发停机维修。

依托技术团队对监测数据的测算和对预测算法的优化，两套智能监测预警系统应运而生。高精度的传感设备、快速精准的通信网络、缜密高效的核心运算，智能守护高架库稳定运行。

货架监测预警系统凭借先进技术，能够实现全方位的高效空间监测与预警。系统运用多模态数据融合技术，将MEMS传感器收集的数据与图像处理结果进行整合，实现对空间位置的持续精准监测。在此基础上，通过形变趋势预测功能，利用聚类算法深度分析数据，能够提前发现潜在风险并启动实时报警系统，确保信息及时传达。此外，系统借助沉降数据可视化手段，运用随机森林、GBDT等机器学习模型对特征数据进行训练与分类，生成数据矩阵，智能推荐检修优先级，为维护空间安全提供科学依据。

项目主要设计人员检测《设备结构损伤检测系统》软件运行效果。

而在设备结构损伤检测系统中，电机健康指数动态预警可实现三级预警，为维修提供精准指导；故障知识图谱汇集维修案例，实现故障原因智能匹配。此外，系统采用双模预警机制，通过计算机自主学习与专家经验进行双重校准。该系统深度融入日常运维流程，跟班修理组长依据预警提示创建“今日重点监测清单”；作业过程中，维修工结合系统检查高风险形变区域，依据智能预警信息检查设备；检修完成后，维修记录自动回传。通过“监测—预警—处置—优化”闭环管理模式，预防性维修占比从35%提高至82%。

“这套系统带来的不仅是技术的变革，更是管理理念的升级。”物流中心负责人解添说，传统“坏了再修”的被动模式，转变为“数据驱动”的精准运维——通过分析设备健康曲线，合理规划大修周期；依据部件损耗规律，实施差异化备件策略；结合生产实际，动态调整检测频率。

解添表示，张烟将持续深化智慧物流建设，推动预测性维护系统向“全要素自感知、全链路自决策、全状态自优化”的智能仓储目标稳步迈进。（通讯员 闫宏）