故障根因定位从小时到分钟，非计划停机降低50%：AI如何让设备运维智能进化？| 上海"AI+制造"场景建设指南⑦

【编者按】

本系列逐一解读12个标杆场景，上一期我们解读了高端装备制造行业供应链环节——ETO制造供应链智能管控，本期聚焦能源电力行业运维管理环节——设备智能检修及运维优化。

（配图由Minimax Agent 生成）

设备运维的四大痛点

在能源电力行业，火力发电机组是保障基础电力供应的基石，其安全、稳定、高效运行至关重要。机组的运维水平，直接牵动着电力供应的安全神经，影响着生产效率与运营成本。一旦发生非计划停机，带来的经济损失和安全风险往往不容小觑。然而，传统的运维模式高度依赖人工监盘、经验判断和纸质记录，长期面临着几个突出的痛点：

人工检测流程固化低效：设备故障往往是多环节因素耦合作用的结果。目前依赖人工逐一排查关联因素，耗时费力。大量标准化的故障定位操作，挤占了宝贵的抢修响应时间。

协同响应链条长：一张运维工单的处理，常常涉及运行、检修、物资等多个部门。在人工模式下，信息传递依赖口头或纸质流转，导致响应链条冗长，沟通成本居高不下。

风险预警机制弱：当前的运维工作多以“事后抢修”为主，缺乏完善的预测性维护机制。这使得设备健康状态的预警难度大、效率低，往往在故障发生后才被动应对。

知识难以资产化：最宝贵的运维经验，通常掌握在少数资深工程师手中。由于缺乏标准化的沉淀与传承机制，这些隐性知识难以转化为可复用的企业资产，人员流动带来的知识流失风险较大。

解决方案：构建“数据采集-智能分析-决策执行-反馈迭代”新范式

针对上述痛点，一种新的运维范式正在形成。该场景方案在既有SIS系统等数字化基础上，着力打通“数据采集-智能分析-决策执行-反馈迭代”的全流程，旨在构建设备运维的智能闭环体系。

核心技术架构：方案采用了“中枢智能体—业务执行智能体”两层递阶架构。简单来说，这就像一个智慧大脑搭配灵活的手脚。中枢智能体负责全局决策与调度，业务执行智能体则负责具体的任务执行，二者协同实现虚实联动。这套架构构建起“感知-决策-执行-验证”的智能化运行机制，核心目标就是推动运维从“经验驱动”向“数据与智能驱动”的根本转变。

多智能体协同架构图

四大核心能力：

1. 数据采集与融合感知：系统对接既有数据源，获取运行参数、巡检记录、工单历史等多源数据。通过对结构化与非结构化数据进行清洗、归一化与融合处理，最终形成“设备-KKS编码-参数-人员-工单”五维关联的数据底座，为智能分析奠定基础。

2. 健康度量化与风险预警：基于实时动态数据流，系统通过运行阈值比对与趋势变化分析，对设备健康状态进行量化评分。一旦自动识别出异常或潜在风险，便能生成分级预警信号，并按照等级高低，向相关人员推送相应的处置建议。

3. 根因诊断与工单生成：当预警或故障发生时，系统调用行业知识库和机理算法模型，对异常参数、故障现象、历史数据进行多维关联分析，从而快速定位故障根因。随后，自动生成标准化的检修工单，明确作业内容、所需资源与安全措施。

4. 工单跟踪与协同管理：工单生成后，其执行状态在系统中实时同步、可视可查，大幅减少了部门间的人工沟通成本。现场运维人员可以依据系统推送的诊断信息、相似历史案例及标准操作指引，高效、准确地完成检修作业。

应用成效：效率与精准双赢

实施路径

数据准备：高质量的数据是智能运维的起点。需要系统性地梳理设备台账、历史运行数据、故障记录、维修工单等，并完成数据的清洗、对齐与标签化工作。

算法与算力：

算法层是核心引擎，主要涉及两类关键算法：一是用于设备健康量化及风险预警的时序预测与非线性建模算法；二是用于故障根因诊断的知识图谱、机理模型及强化学习算法。

算力配置上，通常采用“边缘+云端”混合架构。边缘计算节点部署在厂区附近，负责实时数据采集、预处理及轻量化模型的即时推理；云端节点则承担更复杂的模型训练、分级调度和深度故障诊断任务。

接口安全不容忽视，需采用标准化API接口，并搭载严格的身份认证、专属密钥等安全机制，对于敏感数据支持脱敏后导出，确保数据流转安全可控。

部署模式：

硬件部署层面，可采用“边缘信创盒子+传感器网络”的组合，快速实现设备数据的采集与边缘计算能力覆盖。

模型训练阶段，结合电厂实际采集数据与AIGC技术扩充的训练样本，能够快速完成对核心机组、关键辅助设备及SIS系统的模型适配。

最终运行模式体现云边协同：边缘侧侧重实时检测与即时预警推送；云端则负责集中监控、分级调度和复杂的故障诊断分析，形成高效协同的智能运维网络。

实际案例

上海某能源电力领域的专精特新骨干企业，围绕火电核心设备检修环节，率先探索了AI智能体在运维管理场景中的落地应用。该企业构建了“健康度量化-风险预警-根因诊断-检修优化”的全闭环智能运维体系。

通过数据智能融合、设备健康动态研判、故障精准定位以及工单智能协同管控，这套体系成功替代了传统依赖人工盯盘、经验排查和纸质流转的运维模式。最直观的成效在于，将传统需要2-4小时的故障根因排查时长，压缩到了分钟级别。这有效解决了跨部门运维协同滞后、潜在风险预警滞后、运维经验难以沉淀复用等核心难题。

同时，该体系与电厂已有的SIS等系统实现了打通，大幅缩短了从工单生成到设备消缺的全流程周期。这不仅有效降低了设备非计划停机的概率与人工运维成本，更实现了运维经验的数字化沉淀与标准化复用，全面提升了火电设备运维的精细化与智能化水平，为保障机组安全稳定运行、助力电力企业降本增效提供了坚实的技术支撑。