白皮书

德国电信、英特尔和 SAP 合作伙伴解决方案

预测性维护可防止机器故障，降低维护成本

“预测性分析可预测未来事件发生的概率。为此，这种分析方法运用复杂的算法或统计方法以及数学计算来发现数据集中的相关关系和趋势。”

特种机器制造是指设计和制造定制型机器和设备。应用范围包括从建筑和食品

加工机械到制药行业包装系统。这种生产设备必须使用寿命长、故障时间极短

且维护成本低。这正是预测性维护——用于帮助确定在用设备状况以预测何时

需要维护的方法——的用武之地。其数据源来自与性能、温度或转速相关的传

感器。企业和制造商对这些数据进行分析，以便更快地发现疲劳或磨损和需要

更换的零件，从而前瞻性地防止成本高昂的生产故障时间。另外，这种分析可

以降低服务和维护成本。

高效数据分析最重要的要求是一个能实时评估大量数据的大数据基础设施。以

德国电信的 SAP 解决方案为例，中型企业也可以使用该解决方案，部署方式有

两种，一是部署在传统意义上的数据中心内部基础设施中，一是部署在德国电

信的安全私有云中。Dynamic Services for SAP HANA* 的核心组件包括 SAP

HANA 内存数据库和最新一代英特尔® 至强® 处理器 E7 系列。

工业 4.0 就是纯粹的大数据。来自工业设

备的传感器数据、来自车辆的遥测数据、

来自物流链的 RFID 数据——随着各种商

业和技术流程的数字化，企业需要管理

的数据量持续增长。如果进行适当的准

备、过滤和分析，对任何企业来说，这些

数据都是一个宝贵的信息来源。对制造

企业来说也是如此，尤其是与第四代工

业革命相关的企业。

“工业 4.0”这个术语表示物联网 (IoT) 在工

业部门的应用。其目的是运用智能机器、

组件和系统构建出传感器支持的且近乎

自动控制的互联生产流程，所有这些流

程都可以根据客户要求实现自动化。智

能组件会自主地与设备通信，比如，通

过 RFID 芯片。然后，它们就能自主地找

到下一台机器，甚至能最终实施质量控

制，也就是可以实现定制，比如，实现运

动鞋、汽车或服装的定制生产（批量大小

为 1）。

由于机器、传感器和产品相互连接，所

以，数字化工厂里就会产生大量表示机

器或设备状态的非结构化数据，以及流

程和产品数据。通过智能地监控和分析

生产数据，即使中型企业也可以近乎实

时地对不断变化的参数做出回应，相应

地优化生产。另外，可以尽早发现机器维

护需求，防止成本高昂的故障时间（预测

性维护）。甚至可以捕捉到生产相关的容

差，并用于最终产品的质量控制。

白皮书 | 德国电信、英特尔和 SAP 合作伙伴解决方案

预测性维护可以降低成本预测性维护，即主动服务或维护，是预

测性分析在工业部门的关键应用，也是

特种机器制造领域的一个重要主题。预

测性分析可预测未来事件发生的概率。

为此，这种分析方法运用复杂的算法或

统计方法和数学计算来发现数据集中的

相关关系和趋势。

除了聚类分析、回归分析等经典数据挖

掘方法以外，仿真流程、博弈论的某些

要素和机器学习也能发挥重要作用。在

机器学习中，算法不断从示例和现有数

据中学习，然后创建数据模型，并用数

据模型进行预测和决策。预测性维护基

本相同。

数据来自机器和传感器数据，指示设备的

状态，如性能、温度、转速、容量等。然

后（通常）将该数据传输至云平台。数据

分析解决方案分析该信息，发现错误模

式和质量不合格的组件，然后再预测错

误。因此，预测性维护系统可以预测昂

贵的维修需求或严重故障，并在发生严

重损坏之前启动预防措施。服务部门可

以快速反应，更换特定零件，或者提前

进行维护工作。

该设备的制造商既可以自己运用该数据，

也可以提供给客户。借助预测性维护，企

业可以将成本高昂的机器故障时间降至最

低，延长设备的工作寿命和使用寿命，降

低保养和维护成本，从而避免进行不必

要的维护。结果，制成品的质量得以提

高，机器产量获得提升。最后，容易磨

损的零件（如空气滤清器和滤水器）可

以只在绝对必要时更换，不必定期或者

按计划的维护间隔更换。

实时分析大量数据预测性维护面临两个挑战：必须从最多

样化的来源汇聚数据，然后还要实时分

析。公司的 ERP 系统在这里大有用处，

充当整合中心。该系统收集市场数据、

客户信息和供应商及产品数据，把这些

数据连接到来自生产线和供应链的制造

数据和物流数据，还有来自机器本身的

传感器数据。这些数据必须达到最苛刻

的质量要求，比如，完整性、正确性、

统一性和一致性，并且还必须是最新的

数据。

随着工业 4.0 占据主导地位，数据和信息

的量将继续增长。正因为如此，ERP 和大

数据系统才需要一个强大的基础设施，以

便用于快速处理大量数据，最好是能实

时处理。SAP HANA 等内存数据库技术

为这些挑战提供了解决方案。由于内存

数据把信息存储在主内存而非硬盘中，

所以，可以同时以超低的延迟处理来自

多台服务器的查询。这是在工业部门实

时分析数据、优化生产流程的一项重要

要求。

作为 ERP 系统的市场领导者，SAP 已经为

支持工业 4.0 准备就绪，推出了多种产品和

解决方案，比如应用套件 SAP S/4HANA*

或 SAP Predictive Maintenance and

Service*。ERP 套件 SAP S/4HANA 基

于 SAP HANA 内存平台，可以近乎实时

地在一个数据库中分析来自多个来源的

信息。这样，SAP S/4HANA 就可以同时

处理多条材料信息。由于该流程始终都

能提供有关材料要求和生产规划和控制

可以使用的现有材料的最新数据，所以，

制造商可以立即对紧急状况做出响应，

避免交付延迟。

SAP Predictive Maintenance and Service

使技术人员可以通过数据关联，记录和分

析机器或系统的实时数据，比如温度、

转速或振动。通常可以免除技术人员进

行昂贵的出差旅行，因为这种方法超越

了国界和大陆。如果工具发现某些模式

或者超过既定阈值，就会发出提示，表

示应当采取行动。例如，答案可能是检

查或者维修机器。然后维修技术人员就

可以确定是否需要到现场去看看，或者

可以由操作人员完成相应工作。

解决方案——Dynamic Services for SAP HANASAP S/4HANA 和 SAP Predictive Main-

tenance and Service 都可以安装在本地

（内部部署），也能以云解决方案的方

式提供。SAP 全球最重要、经验最丰富的

合作伙伴之一是德国电信，及其 IT 服务提

供商 T-Systems。德国电信为中型企业提

供传统 SAP 解决方案，同时也提供一个

云托管平台，或者是两者的混合解决方

案。2004 年以来，SAP 的合作伙伴就运

用 Dynamic Services for SAP Solutions，

从经认证的安全私有云为各个行业的全

球企业运营复杂的 SAP 解决方案。

2013 年以来，Dynamic Services for SAP

HANA 还为 SAP HANA 内存技术带来了

一种优势，以云服务的形式提供实时数

据分析服务。Dynamic Services for SAP

HANA 以标准化、工业化和集成式解决方

案要素的形式提供这些技术。这意味着，

（特种）机器制造业的企业可以从下列

优势中受益：

• 快速部署能力：内部无需大笔投资和运

营支出即可享有最先进的内存技术

• 可扩展能力：可轻松定制以满足客户

需求

• 降低成本：根据实际用量计费

• 试运行解决方案：3 个月免费许可，轻

松测试开发环境

• 高可用性：有些服务水平协议一年 365

天全天候可用，必要时，可把客户系统

镜像到安全的双核数据中心

• “德国制造”云：内部物理资源存放在德

国电信高度安全的数据中心里，受《德

国数据保护法案》保护

• 全面的咨询服务：德国电信的 ASP 和云

专家可随时提供咨询、规划和实施支持

• 强大的硬件：通过运用最先进的最新

一代英特尔至强处理器 E7 系列，SAP

HANA 安装可以达到所有要求

英特尔快速处理器是核心Dynamic Services for SAP HANA 的基础

是最新一代英特尔至强处理器 E7 系列，

每个插槽支持最多 18 个内核，内存容量

达 1.5 TB。借助 4 至 8 个插槽，充足的

服务器可以为 SAP HANA 提供足够的内

存。得益于英特尔® 事务同步扩展（英特

尔® TSX），内存数据库性能也得到了增

强。事务内存或 TSX 可以确保独立的线

程几乎不会遇到内存区锁定问题。

英特尔® 高级矢量扩展 2 （英特尔® AVX2）

2560位矢量整数指令集和融合乘加指令

集提供了额外的选择，可以进一步提升

性能。为了确保系统能不中断地运行，

英特尔改进了英特尔至强处理器 E7 平台

的 RAS（可靠性、可用性、可扩展性）特

性。例如，只会在内存中映射有数据的

区域。将来，德国电信将为服务器配备

最新一代英特尔至强 E7 v4 处理器。它

们的内存容量为其前身的两倍，每个插

槽高达 3 TB，使得该解决方案成为 SAP

HANA 的理想选择。

现有系统整合网关工业部门的多数传统系统并未通过因特

网相互连接起来。所以企业面临着这样

一个挑战，要把新系统连接到老旧设备

和云以实现安全数据交换。借助面向物

联网的网关解决方案，英特尔提供一体

式预验证型硬件和软件解决方案，采用

开放式标准和接口，确保了互操作性。

这些解决方案可以在日志和规范化数据

之间进行转换，因而可以避免冗余问题。

网关装到传感器或设备上，负责收集数

据，并把数据安全地传输到网络或云以

便进行分析。

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预测性维护可以降低成本预测性维护，即主动服务或维护，是预

测性分析在工业部门的关键应用，也是

特种机器制造领域的一个重要主题。预

测性分析可预测未来事件发生的概率。

为此，这种分析方法运用复杂的算法或

统计方法和数学计算来发现数据集中的

相关关系和趋势。

除了聚类分析、回归分析等经典数据挖

掘方法以外，仿真流程、博弈论的某些

要素和机器学习也能发挥重要作用。在

机器学习中，算法不断从示例和现有数

据中学习，然后创建数据模型，并用数

据模型进行预测和决策。预测性维护基

本相同。

数据来自机器和传感器数据，指示设备的

状态，如性能、温度、转速、容量等。然

后（通常）将该数据传输至云平台。数据

分析解决方案分析该信息，发现错误模

式和质量不合格的组件，然后再预测错

误。因此，预测性维护系统可以预测昂

贵的维修需求或严重故障，并在发生严

重损坏之前启动预防措施。服务部门可

以快速反应，更换特定零件，或者提前

进行维护工作。

该设备的制造商既可以自己运用该数据，

也可以提供给客户。借助预测性维护，企

业可以将成本高昂的机器故障时间降至最

低，延长设备的工作寿命和使用寿命，降

低保养和维护成本，从而避免进行不必

要的维护。结果，制成品的质量得以提

高，机器产量获得提升。最后，容易磨

损的零件（如空气滤清器和滤水器）可

以只在绝对必要时更换，不必定期或者

按计划的维护间隔更换。

实时分析大量数据预测性维护面临两个挑战：必须从最多

样化的来源汇聚数据，然后还要实时分

析。公司的 ERP 系统在这里大有用处，

充当整合中心。该系统收集市场数据、

客户信息和供应商及产品数据，把这些

数据连接到来自生产线和供应链的制造

数据和物流数据，还有来自机器本身的

传感器数据。这些数据必须达到最苛刻

的质量要求，比如，完整性、正确性、

统一性和一致性，并且还必须是最新的

数据。

随着工业 4.0 占据主导地位，数据和信息

的量将继续增长。正因为如此，ERP 和大

数据系统才需要一个强大的基础设施，以

便用于快速处理大量数据，最好是能实

时处理。SAP HANA 等内存数据库技术

为这些挑战提供了解决方案。由于内存

数据把信息存储在主内存而非硬盘中，

所以，可以同时以超低的延迟处理来自

多台服务器的查询。这是在工业部门实

时分析数据、优化生产流程的一项重要

要求。

作为 ERP 系统的市场领导者，SAP 已经为

支持工业 4.0 准备就绪，推出了多种产品和

解决方案，比如应用套件 SAP S/4HANA*

或 SAP Predictive Maintenance and

Service*。ERP 套件 SAP S/4HANA 基

于 SAP HANA 内存平台，可以近乎实时

地在一个数据库中分析来自多个来源的

信息。这样，SAP S/4HANA 就可以同时

处理多条材料信息。由于该流程始终都

能提供有关材料要求和生产规划和控制

可以使用的现有材料的最新数据，所以，

制造商可以立即对紧急状况做出响应，

避免交付延迟。

SAP Predictive Maintenance and Service

使技术人员可以通过数据关联，记录和分

析机器或系统的实时数据，比如温度、

转速或振动。通常可以免除技术人员进

行昂贵的出差旅行，因为这种方法超越

了国界和大陆。如果工具发现某些模式

或者超过既定阈值，就会发出提示，表

示应当采取行动。例如，答案可能是检

查或者维修机器。然后维修技术人员就

可以确定是否需要到现场去看看，或者

可以由操作人员完成相应工作。

解决方案——Dynamic Services for SAP HANASAP S/4HANA 和 SAP Predictive Main-

tenance and Service 都可以安装在本地

（内部部署），也能以云解决方案的方

式提供。SAP 全球最重要、经验最丰富的

合作伙伴之一是德国电信，及其 IT 服务提

供商 T-Systems。德国电信为中型企业提

供传统 SAP 解决方案，同时也提供一个

云托管平台，或者是两者的混合解决方

案。2004 年以来，SAP 的合作伙伴就运

用 Dynamic Services for SAP Solutions，

从经认证的安全私有云为各个行业的全

球企业运营复杂的 SAP 解决方案。

2013 年以来，Dynamic Services for SAP

HANA 还为 SAP HANA 内存技术带来了

一种优势，以云服务的形式提供实时数

据分析服务。Dynamic Services for SAP

HANA 以标准化、工业化和集成式解决方

案要素的形式提供这些技术。这意味着，

（特种）机器制造业的企业可以从下列

优势中受益：

• 快速部署能力：内部无需大笔投资和运

营支出即可享有最先进的内存技术

• 可扩展能力：可轻松定制以满足客户

需求

• 降低成本：根据实际用量计费

• 试运行解决方案：3 个月免费许可，轻

松测试开发环境

• 高可用性：有些服务水平协议一年 365

天全天候可用，必要时，可把客户系统

镜像到安全的双核数据中心

• “德国制造”云：内部物理资源存放在德

国电信高度安全的数据中心里，受《德

国数据保护法案》保护

• 全面的咨询服务：德国电信的 ASP 和云

专家可随时提供咨询、规划和实施支持

• 强大的硬件：通过运用最先进的最新

一代英特尔至强处理器 E7 系列，SAP

HANA 安装可以达到所有要求

英特尔快速处理器是核心Dynamic Services for SAP HANA 的基础

是最新一代英特尔至强处理器 E7 系列，

每个插槽支持最多 18 个内核，内存容量

达 1.5 TB。借助 4 至 8 个插槽，充足的

服务器可以为 SAP HANA 提供足够的内

存。得益于英特尔® 事务同步扩展（英特

尔® TSX），内存数据库性能也得到了增

强。事务内存或 TSX 可以确保独立的线

程几乎不会遇到内存区锁定问题。

英特尔® 高级矢量扩展 2 （英特尔® AVX2）

2560位矢量整数指令集和融合乘加指令

集提供了额外的选择，可以进一步提升

性能。为了确保系统能不中断地运行，

英特尔改进了英特尔至强处理器 E7 平台

的 RAS（可靠性、可用性、可扩展性）特

性。例如，只会在内存中映射有数据的

区域。将来，德国电信将为服务器配备

最新一代英特尔至强 E7 v4 处理器。它

们的内存容量为其前身的两倍，每个插

槽高达 3 TB，使得该解决方案成为 SAP

HANA 的理想选择。

现有系统整合网关工业部门的多数传统系统并未通过因特

网相互连接起来。所以企业面临着这样

一个挑战，要把新系统连接到老旧设备

和云以实现安全数据交换。借助面向物

联网的网关解决方案，英特尔提供一体

式预验证型硬件和软件解决方案，采用

开放式标准和接口，确保了互操作性。

这些解决方案可以在日志和规范化数据

之间进行转换，因而可以避免冗余问题。

网关装到传感器或设备上，负责收集数

据，并把数据安全地传输到网络或云以

便进行分析。

预测性维护优势一览

• 通过减少计划内故障时间实现系统

高可用性

• 主动式维护防止设备故障

• 降低维护成本

• 延长设备和机器使用寿命

1116/JNW/RLC/XX/PDF

白皮书 | 德国电信、英特尔和 SAP 合作伙伴解决方案

关于德国电信德国电信是全球领先的综合电信公司之

一，拥有 1.56 亿移动客户，2900 万条

固网线路，超过 1800 万条宽带线路（截

至 2015 年 12 月 31 日）。集团为消费

者提供固网/宽带、移动通信、因特网和

IPTV 产品与服务，为商业和企业客户提供

信息与通信技术 (ICT) 解决方案。德国电信

在 50 多个国家或地区设有服务网点。全

球约有 225,200 名员工，2015 财年营

收达 692 亿欧元，其中约 64% 来自德国

以外地区。

关于 SAP作为企业应用软件领域的市场领导企业，

SAP SE 帮助各种规模、各个行业的企业

改善经营状况。SAP 应用和服务旨在帮助

客户改善经营并盈利，持续适应市场变

化，实现可持续增长。从后端部门到会

议室，从仓库到门店，从桌面到移动设

备，SAP 赋予人员和组织强大的动力，促

使他们更加高效地携手共进，更加有效

地运用商业洞察力，在激烈的竞争中取

得领先优势。从私营部门到公共行政部

门，约有 320,000 位客户依靠 SAP 的应

用和服务，以更加高效、更加有效地实

现他们的目标。有关更多信息，请访问：

www.sap.de 。

关于英特尔英特尔（纳斯达克代码：INTC）重新定

义技术边界，为实现未来最出色的体验

创造条件。有关英特尔的更多信息，请

访问：http://www.intel.de/newsroom

和 http://www.intel.de 。

©2017 英特尔公司版权所有。英特尔、英特尔标识、英特尔精彩芯体验标识、至强是英特尔公司在美国和/或其他国家的商标。

* 其他的名称和品牌可能是其他所有者的资产。

英特尔技术特性和优势取决于系统配置，并可能需要支持的硬件、软件或服务得以激活。产品性能会基于系统配置有所变化。没有计算机系统是绝对安全的。更多信息，请见 http://www.intel.cn/content/www/cn/zh/products/processors/xeon/e7-processors.html，或从原始设备制造商或零售商处获得更多信息。

测试中记录了组件在特定系统环境和测试中的性能。硬件、软件或配置方面的差异都将影响实际性能。考虑购买时，请查阅其他信息来源以评估性能。关于性能和基准测试程序结果的更多详细信息，请访问：http://www.intel.cn/content/www/cn/zh/benchmarks/benchmark.html 。

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