图1 Yokogawa公司工厂资源管理系统的组成部分。

合理使用流程工艺生产设备是实现企业高效、盈利的重要前提。这一生产过程优化的多样性表现在方方面面，如流程设备的运行操作方式、设备的负荷率及可用性、自动化程度、维护及保养方案（以下简称IH）、生产能力扩展和现代化改造的计划等。PAM（工厂资产管理）系统是一个战略性的流程设备管理工具，它能够出色地完成流程设备的资产管理任务。

从保证各个部件的正常工作开始到完成执行生产，这便是一个出色的流程设备资产管理系统的职责所在。其中影响流程设备长期处于最佳状态的重要因素包括其可追溯性KPI（关键性能指标）与ERP计划数据的比较，或有计划的流程设备配件采购和储存等。流程设备的资产优化（Asset Excellence）不仅要能解决问题，而且应该在流程设备的整个使用寿命周期内保证其最佳的使用和运行。

为了让系统走上流程设备资产优化的道路，必须首先满足4个基本要求：

功能可靠的流程设备部件是实现流程设备安全可靠、无故障和高产运行的基本前提。

符合使用要求的IH（维护保养方案）和流程配置方案能够保证流程设备始终处于最佳工作状态。

技术的不断进步保证了人们能够掌握复杂的设备工作状态，对其运行方式进行最佳的优化。这使得预报流程设备未来工作状况成为可能，也保障了Asset Excellence对生产能力的预测。其中包括：

现场总线仪器设备智能化的故障终端系统、调节控制回路、部分设备以及成套设备的运行管理。

带有分析和诊断结果可视化功能的故障分析和诊断工具，在流程设备整个使用寿命周期内实现效率的持续性改进和提高。

尤其是最后两条，在资产优化管理中能够充分挖掘出流程设备不曾发挥的潜力。Yokogawa公司使用PRM（工厂资源管理）系统，在流程设备配置工具Fieldmate和Patrolmate的支持下与Insight-Suite AE（Asset Excellence）一起构成了PAM的战略框架（图1）。

利用好信息而非汇总好数据

PRM负责对当前不同来源的数据进行汇总和管理（例如对直接来自现场总线仪器设备的数据、对外部系统故障分析诊断的数据或维护保养人员及设备操作者手工输入的数据进行汇总和管理）。它对这些数据进行分析、评判和压缩，使之成为易于使用的有用、可视化信息。为此，PRM系统通过“Device Viewer”使故障诊断的参数一目了然。它还能显示EDD和DTM信息，集成了有特殊仪器设备专用的故障诊断工具软件。在此基础上，流程设备的操作者可以有目的的对流程设备的状况施加影响。另外，基于功能强大的通信技术协议（FF H1或HART，标准化的通信接口，如OPC），使如今的故障诊断数据量非常庞大，可为各种流程设备部件所使用。而且这些数据都是按照Namur推荐标准NE 107（现场总线仪器设备自我监控和故障诊断数据）进行分类的。这些数据来自不同的现场总线和流程设备控制层次：现场总线仪器设备和总成层次（如传感器、A/D转换器、放大器等，也包括流程泵和控制阀）；系统范围内的故障诊断功能（如振动、信号传递）；调节回路通用故障诊断（如控制阀功能、热交换器效率和旋转装置的故障诊断功能）；部分或整套设备内置的性能数据（如能源利用、系统可用性产量）。

图2 工厂资源管理系统——Yokogawa公司工厂资产管理系统的推动力。

相对较复杂的还有PRM系统中的各种功能和集成在系统中的诊断和逻辑工具PAA（PRM系统的高级诊断应用程序）。其工作范围包括从仪器设备状态数据的处理到信号数据的统计分析，以及对仪器设备数据、信号数据和设备的KPI数据的压缩整理。在此过程中，PAA高级诊断应用程序使用的是整个PRM系统的状态信息数据。它对这些数据进行校正，与KPI建立逻辑链接并对其置信区间进行监控。当KPI数据离开置信区间时，将发出报警信号并向上级控制系统（如流程设备的控制系统或报警管理系统）发出如何处理的方法提示。

预知未来

InsightSuite AE进一步扩展了PRM系统的功能，除了接收当前流程设备的状态数据外，还能根据不同的应用对历史数据进行分析，做出趋势预测和未来设备状况的诊断。此时，设备状况提示和报警信息都按照设备和系统（分支系统）进行归类。从而得出不同的结果以及流程设备各个部件以往使用的数据。流程设备工作状态的分析系统充分挖掘了优化改进的潜力，其效果能够在改进措施的贯彻落实过程中明显体现出来。另外，也可以对传统的、周期性的甚至对不断调整改进的维修战略和IH维护保养战略进行预报；超前一步完成工作。

在此基础上，可以制定中长期的技术研发计划。这些计划中也包括自动化技术改造的投资决策、解决瓶颈问题的决策和备用方案以及更好的监控、管理企业关键设备的决策等。若连续不断的贯彻执行下去，则会在流程设备的整个使用寿命期内收到很高的效益。

PAM的进步

在许多流程工艺设备中，热交换器有着不可忽视的作用。而安全、高产和节能都与热交换器的利用率和效率有关。但不同的影响因素，如沉积的污垢和腐蚀等，对热交换器长期持久的使用性能有着不利影响。智能化的PRM系统恰能够满足这方面的许多高要求：人工进行故障损害的早期诊断是非常费时费力的，而且也要求分析人员有着丰富的经验；商用诊断工具很难使用，往往也不适合进行在线检测分析。只有专家才能可靠的解释输出的数据；企业的资源通常不能满足经常性的对所有热交换器进行人工检查，而且费用昂贵。

为此，Yokogawa公司采用了带有新方案的InsightSuite AE系统，在关键参数温度下降之后，专门研发编制的算法语言控制热量和流量的增大，精确的保证KPI关键性能参数。

操作者可以自动得到所有热交换器的工作状态信息。同时，所有结果都汇总到当天的日报表中，等待归类存储，用于日后的趋势分析计算。

图3 利用逻辑运算工具PAA定义的KPI工具性能参数置信区间，为流程设备状态的监控提供便利。

在可配置的自动报警功能的帮助下，逐步下降的能源效率、逐渐增加的沉积污垢等问题都可在早期识别出来。KPI系统能对流程设备运行故障的重要原因做出提示。及时采取的纠正措施能够有效的防止计划外的设备停机。

一目了然的热交换器功率和负荷对比显示，能使操作者可靠的预言：整个流程设备的生产能力还有多大潜力可以发掘，发生故障的可能性有多少，从而及时采取措施降低设备的停机风险。

小结

对热交换器考察得出的结论几乎适用于整个流程设备。智能化的流程设备部件和数字化总线系统如今也能在PAM系统中直接进行监控了；所需要的不再是智能化的流程设备部件（如智能化的流程泵或热交换器），相反，要求更多关注的是间接的故障诊断工具。始终要做的就是从众多的数据中找出有用信息，并从中导出短期、中期和长期的工作注意事项或设备操作建议。这也是工厂资源管理系统的首要任务，使它比赋值工具和现场总线仪器设备配置工具更加有用。只有这样，才能保证长期、持久的资产优化。