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--數字時代的工廠維護

供稿︰工控網 2009/7/31 18:27:00

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  • 關鍵詞︰ 數字時代 工廠 維護
  • 摘要︰盡管仍然存在一些協議問題和幫派紛爭,但數字網絡和智能設備已使系統維護擺脫原有的繁瑣工作,而成為企業發展強有力的武器。據不完全統計,在美國將有不少于650億美元的銀行貸款用于數字網絡和智能設備的改善和提高。

 
數字時代的工廠維護
Plant maintenance in the digital age
摘要︰盡管仍然存在一些協議問題和幫派紛爭,但數字網絡和智能設備已使系統維護擺脫原有的繁瑣工作,而成為企業發展強有力的武器。據不完全統計,在美國將有不少于650億美元的銀行貸款用于數字網絡和智能設備的改善和提高。
 
一份某國際權威咨詢集團的最新調查報告顯示,過程自動化系統中正在使用的大量產品的生命周期已經接近尾聲,全球過程自動化系統必將迎來更新換代的狂潮。這對于眾多自動化用戶和供應商,應該都是一個千載難逢的機遇。用戶可以通過此次機遇,使智能數字化產品全面取代老舊設備,從而充分發揮數字技術的優勢,更好的優化外地優質資產的管理和使用。
除了現有的智能設備,數字化系統主要通過三個工具來完成優化工作︰一、數字化網絡,以實現設備和系統間更便利的通信;二、嵌入式軟件,使設備的原始數據轉化為系統的標準格式,從而使子系統間、子系統與主系統間的溝通更為順暢;三、資產管理系統,利用來自現場的大量信息,對系統進行有益的評估。
 
預測維護
數字化工廠的底層網路系統有多種形式,其中FF基金會總線Foudation Fieldbus)和Profibus總線以及Hart總線,無疑是當今過程自動化領域中最為流行的總線形式。PTO貿易組織(PTO是位于美國亞利桑那州的Profibus Profinet貿易組織)副主席Carl Henning說︰“許多人都認為選用現場總線,可以避免大量昂貴銅線的使用,從而可以有效降低成本。這確實是使用現場總線的好處之一,然而真正的好處在于數字化的網絡系統使設備維護從被動轉變為可預測性的。Profibus Profinet技術都可幫助企業實現預測性維護。
設備維護一向被公認為關乎企業的發展,但是長久以來維護就像飯後使用牙線一樣,雖然重要,卻不具有決定性。而數字技術的全面應用正逐步改變著這種狀況。
談到設備維護,美國倍加福(PEPPERL+FUCHS)公司自動化業務開發經理Bernd Schuessler表示︰我看到今天越來越多的設備正嘗試使用現場總線技術,而這樣選擇的主要原因是希望通過現場總線技術,實現對診斷信息的充分利用,從而加強設備的管理,及時發現潛在的問題,有效避免意外的停機。
預測性維護不僅可以有效避免意外停機,還可以為企業節約大量資金。針對這一觀點Scheussler談到,有研究證明,將近三分之二的現場檢修項目都是不必要的。而這些不必要的檢修不僅造成大量人工成本的浪費,而且,為達到預定的檢修目的,替換大量健康設備,使企業增加不必要的開支。
而且,預測性維護不僅包括設備的維護,也涵蓋了網絡的維護。例如,倍加福的高級診斷模塊(ADM,就提供了對ProfibusFF基金會總線物理層的實時監控,並可實現對網絡每個部分歷史數據的記錄、報警信息的鑒別,以及潛在故障的探測。
Scheussler說︰“使用ADM,可以及時發現設備的潛在問題,使企業有充足的時間修復設備,以避免不必要的損失。通過ADM可以看到各類信號的形狀、幅度、以及信號的抖動。這些發生在物理層的抖動,是某些故障的早期預警。”簡言之,在故障影響設備層之前,用戶就可以通過對網絡層的監控,及時和準確找到潛在問題。
 
顯微鏡下的設備
使用智能數字化系統最根本的好處是可以實現對設備的實時監控和管理。使設備就像始終處于顯微鏡下一樣。
美國國家儀器(NI)有限公司噪聲和振動部營銷總監Preston Johnson說︰“對于不同參數的監控,可以準確鑒別設備運轉狀況,從而及時更換老舊設備。”
關于設備監控的參數Johnson認為應至少包含︰溫度、壓力、流量和振動四個參數。而振動參數對于及時發現大多數機械故障是非常有幫助的。
Johnson另外補充道︰“溫度是設備監控中非常重要的一個參數。因為,設備監控中,最重要的一點是對設備機械老化狀況的監控。而作為機械老化的重要參考指標之一故障點,卻很難直接監控。此時,就可利用溫度監控來彌補故障點監控的不足。這是因為當設備機械部分開始老化時,運行中的摩擦往往會增多,從而會導致溫度上升。只<

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