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預(yù)測(cè)性維護(hù)的大未來(lái)

預(yù)測(cè)性維護(hù)的大未來(lái)

2012/5/18 21:42:35

休斯頓的LyondellBasell工業(yè)煉油廠,狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序改變了企業(yè)以往的管理維護(hù)模式;改變了以前只收集數(shù)據(jù)但缺少對(duì)數(shù)據(jù)分析和驗(yàn)證的狀況。在新的管理模式中,工廠操作人員使用手持式電子設(shè)備便可實(shí)現(xiàn)收集數(shù)據(jù)、匯總數(shù)據(jù)、以及對(duì)異常數(shù)據(jù)的跟蹤。

密封或者泵的微小故障都可能導(dǎo)致生產(chǎn)中斷的高昂代價(jià)。LyondellBasell運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性主管Mark Fisher 說(shuō):“現(xiàn)在操作人員可以從設(shè)備上實(shí)時(shí)的讀取實(shí)際數(shù)值,而且,當(dāng)數(shù)值超過(guò)某一限額時(shí),系統(tǒng)會(huì)馬上通知相關(guān)的維修人員,從而可及時(shí)阻止災(zāi)難性損失的發(fā)生。有了數(shù)據(jù)提示系統(tǒng),使得我們可以及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行修繕,以免故障停機(jī)的發(fā)生?!?在Wonderware IntelaTrac系統(tǒng)(移動(dòng)與決策支持系統(tǒng))應(yīng)用之前,工廠對(duì)溫度和振動(dòng)的監(jiān)控都源于理論值。Fisher說(shuō):“以前,工廠的監(jiān)管會(huì)設(shè)立了3個(gè)活頁(yè)夾的運(yùn)行流程表,任何人都可以看到統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但是,很多時(shí)候仍然無(wú)法保證及時(shí)的報(bào)修和維護(hù)。因?yàn)?,原有的紙式?bào)表數(shù)據(jù)中很難看出數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)。” 他指出,紙式報(bào)表不包括數(shù)據(jù)的具體限制范圍,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。“使用原有的紙式報(bào)表系統(tǒng),時(shí)常會(huì)出現(xiàn):一個(gè)操作員覺(jué)得運(yùn)行中有問(wèn)題或故障,而另一個(gè)操作員則覺(jué)得一切OK的情況。”而使用手持式數(shù)據(jù)讀取儀,當(dāng)數(shù)據(jù)超出限定范圍后,會(huì)馬上提醒操作人員,并及時(shí)發(fā)出維修需求,并且,“有效避免了操作員間的矛盾?!?Fisher說(shuō)。

老大(Big brother) Fisher提到,新系統(tǒng)執(zhí)行之初受到很大的阻力?!捌鸪?,操作人員對(duì)新系統(tǒng)持巨大的懷疑態(tài)度。他們稱它為老大(Big brother)。”直到有一次風(fēng)機(jī)突然不運(yùn)轉(zhuǎn),所有人員都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,而狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)卻及時(shí)發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題,并實(shí)時(shí)提示了故障。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,減少損失,并取代了即將退休的嬰兒潮員工的經(jīng)驗(yàn)積累。有些預(yù)測(cè)性維護(hù)是由企業(yè)直接實(shí)施的,而有些預(yù)測(cè)維護(hù)則是通過(guò)外包給軟件公司或者原始設(shè)備制造商(OEM)來(lái)實(shí)施的。工廠中越來(lái)越多的操作人員從狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)中受益。易于使用的portals(門戶集成技術(shù))和儀表板工具有效幫助了有抵制情緒的工人去接受狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)。狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括多種分析工具,如振動(dòng)監(jiān)測(cè)、油品分析、溫度監(jiān)測(cè)和紅外成像。他們的共同點(diǎn)是:設(shè)備可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和分析,一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常,便能及時(shí)分析出來(lái),先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)可以捕捉到設(shè)備的微妙變化。位于芝加哥的著名分析軟件公司——SPSS公司戰(zhàn)略部資深副總裁Colin Shearer說(shuō):“故障的原因可能不是溫度,但是,往往溫度的反應(yīng)最快?!?很多公司,都將預(yù)測(cè)性維護(hù)變成了一種會(huì)議問(wèn)題。集成狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供應(yīng)商羅克韋爾自動(dòng)化公司的產(chǎn)品經(jīng)理Tom Alford說(shuō):“許多公司都認(rèn)為狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì),一個(gè)發(fā)電公司會(huì)將狀態(tài)監(jiān)測(cè)作為企業(yè)戰(zhàn)略愿景的一部分放入其年度報(bào)告中。 ”但是,長(zhǎng)期以來(lái),實(shí)際應(yīng)用的情況并不好。 而經(jīng)濟(jì)衰退真正推動(dòng)了預(yù)測(cè)性維護(hù)普及。預(yù)測(cè)性維護(hù)可以有效的幫助企業(yè)在嚴(yán)重低迷期延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命、優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行狀況。企業(yè)可以不用再承擔(dān)定期維護(hù)的成本;或者替換有著高昂成本的“壞了才修”的維修策略。——定期維護(hù)常常意味著替換掉沒(méi)有問(wèn)題的器件或設(shè)備。 隨著降低成本壓力的逐漸增大,許多制造商都目光轉(zhuǎn)向他們已經(jīng)擁有,但是卻沒(méi)有實(shí)際應(yīng)用的技術(shù)層面上求發(fā)展。西門子PCS 7過(guò)程控制系統(tǒng)部門經(jīng)理Rich Chmielewski說(shuō):“為了應(yīng)對(duì)投資的放緩,眾多企業(yè)將發(fā)展的目光更多的投在了已經(jīng)擁有的技術(shù)和產(chǎn)品上。而我們西門子一直致力于將預(yù)測(cè)性維護(hù)的概念深入到每個(gè)設(shè)計(jì)中?,F(xiàn)在我們的許多客戶都開(kāi)始將這種早已存在于他們?cè)O(shè)備中的技術(shù),應(yīng)用于實(shí)際?!?/p>

建立連接 許多預(yù)測(cè)性維護(hù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)植入控制系統(tǒng)很多年了:企業(yè)使用許多智能設(shè)備,如溫度和振動(dòng)的監(jiān)測(cè);他們也使用現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)傳遞設(shè)備數(shù)據(jù)。艾默生工廠資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Stuart Harris說(shuō):“從智能設(shè)備和智能控制閥中獲取數(shù)據(jù),通過(guò)Hart協(xié)議和現(xiàn)場(chǎng)總線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和通信。獲取所有數(shù)據(jù)和應(yīng)用的可靠性分析都是為了保障設(shè)備的使用效率,而預(yù)測(cè)診斷與決策支持相結(jié)合,才能實(shí)現(xiàn)決策與性能的關(guān)聯(lián)?!?狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的最大障礙之一是必須改變?nèi)藗冮L(zhǎng)期養(yǎng)成的維護(hù)習(xí)慣。艾默生的Harris說(shuō):“怎樣擺脫陳舊的“壞了才修”的維護(hù)模式?許多人都曾經(jīng)在壞了才修的維護(hù)模式中上過(guò)當(dāng)、受過(guò)騙。停止在例行檢修中做哪些沒(méi)有附加值的事情,通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)辨別實(shí)際情況,避免故障的發(fā)生。” 從老式維護(hù)到狀態(tài)監(jiān)測(cè)模式的最佳過(guò)渡應(yīng)是漸進(jìn)的。美國(guó)狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司Azima DLI 的總裁Jonathan Hakim說(shuō):“維護(hù)是一種文化。許多企業(yè)中,維護(hù)的效益是由修復(fù)故障設(shè)備的速度來(lái)衡量的,而不是由維修的總成本來(lái)衡量的。不論維護(hù)效益的衡量標(biāo)準(zhǔn)是哪個(gè),或者是考慮“是否及時(shí)完成了所有維護(hù)計(jì)劃”,為了保證維護(hù)的實(shí)際效益,狀態(tài)監(jiān)測(cè)的實(shí)施必須與逐漸取代計(jì)劃維護(hù)同步進(jìn)行。” 有些企業(yè)每次實(shí)施狀態(tài)監(jiān)測(cè)都只針對(duì)一部分設(shè)備,所以,數(shù)據(jù)收集和分析技術(shù)會(huì)逐漸深入整個(gè)企業(yè),而不會(huì)受到重大阻礙。英維思(Invensys)子公司Wonderware 公司移動(dòng)解決方案業(yè)務(wù)經(jīng)理Jim Frider說(shuō):“我們的想法是讓人們實(shí)現(xiàn)信息的正確收集。你必須知道哪些數(shù)據(jù)太多了,哪些數(shù)據(jù)太少,這對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)操作人員將非常有幫助,因?yàn)?,它總是充滿挑戰(zhàn)?!?Portals(門戶集成技術(shù))工具, dashboards(儀表板)工具以及benchmarking(標(biāo)桿管理)工具都是有效幫助企業(yè)向預(yù)測(cè)性維護(hù)和狀態(tài)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)變的好工具。AMR研究機(jī)構(gòu)的研究部主任Bill Polk說(shuō):“預(yù)測(cè)性維護(hù)的應(yīng)用很少依靠新技術(shù),更多的是依靠新方法將數(shù)據(jù)傳輸給用戶。怎樣利用預(yù)防性維護(hù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是重要的,現(xiàn)在很多企業(yè)都是將所有數(shù)據(jù)匯總到portals,以便用戶統(tǒng)一查找和分析。”

外包監(jiān)測(cè)

許多企業(yè)求助于設(shè)備OEM制造商,控制系統(tǒng)供應(yīng)商或軟件公司來(lái)實(shí)施他們的狀態(tài)監(jiān)測(cè)程序。這些維護(hù)監(jiān)測(cè)合同使得預(yù)測(cè)性維護(hù)成為中小型制造商都承受的起的維護(hù)模式。一些控制系統(tǒng)供應(yīng)商與企業(yè)還簽訂了遠(yuǎn)程維護(hù)合同。通過(guò)程序休斯頓的供應(yīng)商ABB可以管理和維護(hù)淡水河谷(Vale )旗下位于加拿大拉布拉多(Labrador)的Voisey’s Bay鎳礦,該礦距離最近的公路還有150多英里。

位于多倫多的公司需要提前預(yù)知潛在的風(fēng)險(xiǎn),因?yàn)?,備件發(fā)貨周轉(zhuǎn)時(shí)間通常需要數(shù)天的時(shí)間,而不是數(shù)小時(shí)。準(zhǔn)確、及時(shí)的維護(hù)信息對(duì)與企業(yè)是非常重要。而且,由于此礦是個(gè)新建廠,完全沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)依據(jù),使得情況變得的更為復(fù)雜,設(shè)備運(yùn)行根本沒(méi)有可參考的歷史數(shù)據(jù)。因而,廠區(qū)操作人員的監(jiān)控完全需要依賴于ABB的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。ABB全球資產(chǎn)優(yōu)化經(jīng)理Jeff Vasel說(shuō):“由于企業(yè)是全新的,工作反而相對(duì)容易了。設(shè)備、儀表的養(yǎng)護(hù)全部施行新的方法,效率會(huì)更好,更易貫徹?!?ABB監(jiān)測(cè)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。Vasel說(shuō):“我可以隨時(shí)訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。我們監(jiān)測(cè)熱量變化、控制回路、電流。我們也跟蹤振動(dòng)和超聲波數(shù)據(jù)。我們可實(shí)現(xiàn)40小時(shí)內(nèi)對(duì)泵類或馬達(dá)故障的預(yù)測(cè)。雖然,我們不能讓設(shè)備更快,但是,我們能及時(shí)的掌握現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障,可保證設(shè)備長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行”

外包模式為中小型企業(yè)提供了一種實(shí)實(shí)在在的選擇,使他們也可以擁有與以往負(fù)擔(dān)不起的昂貴的內(nèi)部監(jiān)控和分析系統(tǒng)一樣的監(jiān)控效果。貝加萊(B&R )公司的會(huì)計(jì)經(jīng)理Shaun Kneller說(shuō):“小型制造商可以與大型最終用戶獲得同等的利益。即使是使用沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)的年輕小工,也一樣可以避免定期維護(hù)的高貴費(fèi)用。可以6個(gè)月?lián)Q一次軸承,而不用在每月定期維護(hù)時(shí)都必須替換軸承。”

審核編輯(
王靜
)
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