預測性維護的大未來
休斯頓的LyondellBasell工業煉油廠,狀態監測程序改變了企業以往的管理維護模式;改變了以前只收集數據但缺少對數據分析和驗證的狀況。在新的管理模式中,工廠操作人員使用手持式電子設備便可實現收集數據、匯總數據、以及對異常數據的跟蹤。
密封或者泵的微小故障都可能導致生產中斷的高昂代價。LyondellBasell運轉可靠性主管Mark Fisher 說:“現在操作人員可以從設備上實時的讀取實際數值,而且,當數值超過某一限額時,系統會馬上通知相關的維修人員,從而可及時阻止災難性損失的發生。有了數據提示系統,使得我們可以及時對設備進行修繕,以免故障停機的發生。” 在Wonderware IntelaTrac系統(移動與決策支持系統)應用之前,工廠對溫度和振動的監控都源于理論值。Fisher說:“以前,工廠的監管會設立了3個活頁夾的運行流程表,任何人都可以看到統計數據,但是,很多時候仍然無法保證及時的報修和維護。因為,原有的紙式報表數據中很難看出數據的變化趨勢。” 他指出,紙式報表不包括數據的具體限制范圍,不能及時發現問題。“使用原有的紙式報表系統,時常會出現:一個操作員覺得運行中有問題或故障,而另一個操作員則覺得一切OK的情況。”而使用手持式數據讀取儀,當數據超出限定范圍后,會馬上提醒操作人員,并及時發出維修需求,并且,“有效避免了操作員間的矛盾。” Fisher說。
老大(Big brother) Fisher提到,新系統執行之初受到很大的阻力。“起初,操作人員對新系統持巨大的懷疑態度。他們稱它為老大(Big brother)。”直到有一次風機突然不運轉,所有人員都沒有發現問題,而狀態監測系統卻及時發現了問題,并實時提示了故障。
狀態監測系統能及時發現問題,減少損失,并取代了即將退休的嬰兒潮員工的經驗積累。有些預測性維護是由企業直接實施的,而有些預測維護則是通過外包給軟件公司或者原始設備制造商(OEM)來實施的。工廠中越來越多的操作人員從狀態監測技術中受益。易于使用的portals(門戶集成技術)和儀表板工具有效幫助了有抵制情緒的工人去接受狀態監測技術。狀態監測系統包括多種分析工具,如振動監測、油品分析、溫度監測和紅外成像。他們的共同點是:設備可實現數據的實時采集和分析,一旦數據出現異常,便能及時分析出來,先進的狀態監測技術可以捕捉到設備的微妙變化。位于芝加哥的著名分析軟件公司——SPSS公司戰略部資深副總裁Colin Shearer說:“故障的原因可能不是溫度,但是,往往溫度的反應最快。” 很多公司,都將預測性維護變成了一種會議問題。集成狀態監測系統供應商羅克韋爾自動化公司的產品經理Tom Alford說:“許多公司都認為狀態監測系統具有戰略優勢,一個發電公司會將狀態監測作為企業戰略愿景的一部分放入其年度報告中。 ”但是,長期以來,實際應用的情況并不好。 而經濟衰退真正推動了預測性維護普及。預測性維護可以有效的幫助企業在嚴重低迷期延長設備的使用壽命、優化設備運行狀況。企業可以不用再承擔定期維護的成本;或者替換有著高昂成本的“壞了才修”的維修策略。——定期維護常常意味著替換掉沒有問題的器件或設備。 隨著降低成本壓力的逐漸增大,許多制造商都目光轉向他們已經擁有,但是卻沒有實際應用的技術層面上求發展。西門子PCS 7過程控制系統部門經理Rich Chmielewski說:“為了應對投資的放緩,眾多企業將發展的目光更多的投在了已經擁有的技術和產品上。而我們西門子一直致力于將預測性維護的概念深入到每個設計中。現在我們的許多客戶都開始將這種早已存在于他們設備中的技術,應用于實際。”
建立連接 許多預測性維護系統的基礎設施已經植入控制系統很多年了:企業使用許多智能設備,如溫度和振動的監測;他們也使用現場總線網絡傳遞設備數據。艾默生工廠資產管理業務部總經理Stuart Harris說:“從智能設備和智能控制閥中獲取數據,通過Hart協議和現場總線實現數據的傳輸和通信。獲取所有數據和應用的可靠性分析都是為了保障設備的使用效率,而預測診斷與決策支持相結合,才能實現決策與性能的關聯。” 狀態監測系統應用的最大障礙之一是必須改變人們長期養成的維護習慣。艾默生的Harris說:“怎樣擺脫陳舊的“壞了才修”的維護模式?許多人都曾經在壞了才修的維護模式中上過當、受過騙。停止在例行檢修中做哪些沒有附加值的事情,通過狀態監測技術辨別實際情況,避免故障的發生。” 從老式維護到狀態監測模式的最佳過渡應是漸進的。美國狀態監測公司Azima DLI 的總裁Jonathan Hakim說:“維護是一種文化。許多企業中,維護的效益是由修復故障設備的速度來衡量的,而不是由維修的總成本來衡量的。不論維護效益的衡量標準是哪個,或者是考慮“是否及時完成了所有維護計劃”,為了保證維護的實際效益,狀態監測的實施必須與逐漸取代計劃維護同步進行。” 有些企業每次實施狀態監測都只針對一部分設備,所以,數據收集和分析技術會逐漸深入整個企業,而不會受到重大阻礙。英維思(Invensys)子公司Wonderware 公司移動解決方案業務經理Jim Frider說:“我們的想法是讓人們實現信息的正確收集。你必須知道哪些數據太多了,哪些數據太少,這對于現場操作人員將非常有幫助,因為,它總是充滿挑戰。” Portals(門戶集成技術)工具, dashboards(儀表板)工具以及benchmarking(標桿管理)工具都是有效幫助企業向預測性維護和狀態監測轉變的好工具。AMR研究機構的研究部主任Bill Polk說:“預測性維護的應用很少依靠新技術,更多的是依靠新方法將數據傳輸給用戶。怎樣利用預防性維護系統中的數據是重要的,現在很多企業都是將所有數據匯總到portals,以便用戶統一查找和分析。”
外包監測
許多企業求助于設備OEM制造商,控制系統供應商或軟件公司來實施他們的狀態監測程序。這些維護監測合同使得預測性維護成為中小型制造商都承受的起的維護模式。一些控制系統供應商與企業還簽訂了遠程維護合同。通過程序休斯頓的供應商ABB可以管理和維護淡水河谷(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知潛在的風險,因為,備件發貨周轉時間通常需要數天的時間,而不是數小時。準確、及時的維護信息對與企業是非常重要。而且,由于此礦是個新建廠,完全沒有經驗依據,使得情況變得的更為復雜,設備運行根本沒有可參考的歷史數據。因而,廠區操作人員的監控完全需要依賴于ABB的狀態監測系統。ABB全球資產優化經理Jeff Vasel說:“由于企業是全新的,工作反而相對容易了。設備、儀表的養護全部施行新的方法,效率會更好,更易貫徹。” ABB監測器可以實現對設備的遠程監控。Vasel說:“我可以隨時訪問現場監測點。我們監測熱量變化、控制回路、電流。我們也跟蹤振動和超聲波數據。我們可實現40小時內對泵類或馬達故障的預測。雖然,我們不能讓設備更快,但是,我們能及時的掌握現場的運行情況,及時發現設備故障,可保證設備長期穩定運行”
外包模式為中小型企業提供了一種實實在在的選擇,使他們也可以擁有與以往負擔不起的昂貴的內部監控和分析系統一樣的監控效果。貝加萊(B&R )公司的會計經理Shaun Kneller說:“小型制造商可以與大型最終用戶獲得同等的利益。即使是使用沒有經驗的年輕小工,也一樣可以避免定期維護的高貴費用。可以6個月換一次軸承,而不用在每月定期維護時都必須替換軸承。”

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