号脉设备,保障资产,提高绩效

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》2003年第12期 发布时间:2012-12-17
就流程工业而言,生产安全尤其是设备的正常运行始终是一个重要的话题.设备运行是否正常,能否按照要求进行生产,企业能否获取最大的投资回报率(ROI),是企业对生产设备最基本的要求,诊断技术是满足这一目标要求的重要技术手段.


图1 董本刚 工学硕士,罗克韦尔自动化恩泰克销售经理

就流程工业而言,生产安全尤其是设备的正常运行始终是一个重要的话题。设备运行是否正常,能否按照要求进行生产,企业能否获取最大的投资回报率(ROI),是企业对生产设备最基本的要求,诊断技术是满足这一目标要求的重要技术手段。

现在,随着自动化技术与信息技术的紧密结合,诊断技术已取得了长足的进步,各种各样的安全产品也在不断被研发或更新,那么,人们该如何看待诊断技术、如何合理地运用诊断产品,从而更好地服务于生产呢?带着这个问题我们采访了罗克韦尔自动化恩泰克销售经理董本刚和罗克韦尔自动化恩泰克产品技术支持主管李志敏先生。

PROCESS: 可否请您为设备故障诊断的作用做一个概括性的描述?同时,可否向我们介绍一下设备故障诊断都包含哪些方面的内容?

董本刚/ 李志敏*:设备故障诊断的作用是为制定生产计划和设备维修计划提供有效的技术支持,直接参与企业状态检修工作安排和实施。重点保证企业的生产设备系统能够可靠地发挥其预期的功能。在保证设备良好运行状态下尽可能长周期地连续运行,根据设备可能出现的问题做好维修前的准备工作,有效地控制维修范围和内容以达到降低维修成本的目的。一句话,设备故障诊断始终致力于设备运行在安全、稳定、长周期、满负荷及优质的状态。为企业增加产量和降低成本服务,提高企业的竞争力。

设备故障诊断有以下五方面内容:1、采集设备状态信息,包括振动、温度、油液、电压/ 电流等,评价设备当前的运行状况;2、对哪些运行状况有变化的设备进行趋势分析;3、对趋势有异常变化的设备诊断其故障的发生部位和故障的严重程度;4、根据设备故障程度向主管部门提供调整生产计划建议及维修方案建议;5、跟踪维修实施进度以及检查和验收大修或临时维修的效果。实现对设备故障早知道、早预报、早诊断,把故障消灭在萌芽之中。其目的是提高设备运行完好率、减少设备停机时间及降低维修成本。同时降低运行、维修费用及劳动强度,并能达到减人增效的目的。

在设备上实行状态监测技术可借助相关行业成功的经验和先进的监测系统工具,并注重经验的积累和整理。因此,建立状态监测技术和系统是必要和切实可行的. 利用先进的监测设备,对主要设备的主要参数(振动和油液等)进行监测,利用软件进行设备的状态分析和评估,根据分析评估结果安排设备的维修,既能保证设备的正常运行,减少甚至不发生突发的设备损坏事故,做到真正的“应修必修”,保证机组的安全运行,保证不过量维修,既节约了维修费用,又能减少机组的停运时间,提高机组的可用性。

PROCESS: 设备故障诊断技术目前取得了哪些重要的进展?

董本刚/李志敏:随着电子技术和计算机及其软件技术的发展,设备故障诊断技术高性能、体积小、更友好的用户界面、增强通讯及信息共享、维护方便等。设备故障诊断系统是以软件为平台,作为状态监测系统的核心,它兼容离线监测、在线监测、油液分析等监测技术和数据,向维修管理和执行部门提供诊断信息和检修建议并跟踪检修工作的进展和验证检修结果。通过工厂局域网实现信息共享,将来自数据采集器、油液分析仪、在线监测系统的数据集成到一个公共的数据库。这个系统的突出特点是集成了最广泛应用的状态监测技术、提供网络化在线监测分析功能、提供工厂机器状况的完整的图画。并与CMMS计算机化维修管理系统和分布式控制系统连接。采集硬件更多地集成监测、分析和保护为一体化的功能,借助通用的标准工业总线通讯方式,使设备故障诊断与设备控制设备共享一个平台。采用开放式标准工业总线的分布式设备故障诊断模块,即小巧、简便易安装、易维护的完整的状态监测系统,它也可在标准的或专门的网络中使用,为PLC 和DCS 提供信息。


图2 李志敏 工学博士,罗克韦尔自动化恩泰克产品技术支持主管

PROCESS: 对诸如化工、制药、食品饮料等行业而言,生产的强连续性、高安全性、环境的特定性都决定了其设备的复杂性,那么,该如何解决设备复杂性的诊断问题呢?

董本刚/ 李志敏:在化工、制药、食品饮料等行业,其生产工艺和流程对设备提出较高地要求。设备安全稳定地运行是至关重要的。通常,我们建议采用以离线监测为主导的设备故障诊断系统。离线监测系统是携带便携式数据采集器定期到设备轴承座或壳体上采集振动信号,采集通频幅值、时域波形、频谱等参数。然后,回到办公室进行分析和诊断数据。离线监测系统对非关键性设备或者是方便采集数据的重点设备进行监测、分析和诊断。除振动监测以外,我们还建议结合油液分析系统,对更大范围的机械设备,监测其油液的状态及其发生的变化。采用多种技术来获取设备状态数据、利用机械设备状态数据来识别设备的健康状态,以及提供状态预测和诊断结果。

PROCESS: 如果从资产角度来看,可否说设备诊断已经具备了管理意义?如果成立,那么背后支撑的相关软件系统在其中起着什么样的作用?它在企业整体管理体系中的位置如何?

董本刚/ 李志敏:设备故障诊断是有效的企业资产健康管理系统进行状态监测和评估的核心,它实现了设备故障诊断技术与其它资产管理应用信息系统(如控制和维护管理系统)的无缝结合。设备故障诊断系统不仅为设备故障诊断者提供分析数据,而且为其它资产管理系统提供了链接通道。它可直接向生产或运行部门提供设备状态评定报告,使该部门根据这些信息决定生产系统是否可继续健康运行;它也可直接向维修部门提供信息,使该部门专注于设备中有问题的部件,而非简单地按计划表运作,从而优化其维修资源。

设备故障诊断将控制和维修系统的信息与其自身的数据信息整和在一起,形成一套可为管理决定提供参考的完整的信息系统。它的主要功能是识别哪些设备部件和系统需要维护,以便及时地采取措施保障生产的顺利进行。它不同于控制系统和维护系统,前者提供生产过程方面的信息,而后者提供支持设备部件和系统正常运行方面的信息。设备故障诊断系统提供保障设备部件和系统有效运行的必要信息,提供运作、维护和企业管理方面的信息。

有效的企业资产管理是四个基本的运作和维护策略的结合;解决故障、预防、预测和预先采取措施。最有效的企业资产健康管理软件能够推动管理活动使其建立在预测和预先的状态监控以及评估之上。尽管专家们的评价标准有所不同,但最有效的程序要保证至少75% 的针对系统和设备部件的维护是基于知情情况下的状态监控和评估,通过预测和预先采取措施而做出的。结合控制和维护信息的状态监测系统,能够帮助识别必须的维护,并选择最佳时机维护。对机械状态的了解能保证在恰当的时间进行恰当的维修。这样一来,机械用于生产的时间增多,维护的间隔增大,初次损坏或二级损害的机会反而减少了。

PROCESS: 毕竟,诊断技术的引入也是为了企业利润而服务的,作为企业决策人,是否需要引入一套高度整合的诊断解决方案呢?而作为供应商,您又如何来说服决策人按重要度采集、梳理和分析这些数据乃至引入全套的诊断解决方案呢?

董本刚/ 李志敏:不可回避诊断技术的引入也是为了企业利润而服务这一重要出发点。作为企业决策人,会处处着眼于于企业经济效益和社会效益,这就离不开与其息息相关的设备运行状态能否达到安全稳定长周期满负荷优质的状态。决策人会在乎任何成本投入,但更关心投入会得到怎样的回报。所以,企业决策人在考虑选用什么规模的解决方案时,主要是根据企业的生产流程、设备类型及其工作方式等多方面因素而定。

方案能满足我的要求吗?在满足我的要求的前提下,我是否一定要配这么完整的解决方案?这些是供应商必需随时准备回答的问题。在配套方案中既要考虑方案的整体性,还要考虑方案的适用范围。要从深度和广度两方面综合考虑。不同行业不同规模,要根据具体需求统筹安排。作为供应商,我们要从具体企业具体规划,要提供切实可行的解决方案,在满足应用需求的前提下,让企业投入最小。由于某种原因,企业一时还不能配置全套的诊断解决问题方案,我们会提供恰当的解决方案,使企业随时随地可以扩充和完善其现有方案,并将其逐步完善。

PROCESS: 以您的经验,对故障诊断技术与产品的市场如何看待?

董本刚/ 李志敏:总体来说,市场的需求一直在扩大,企业更加从根本上重视这个技术带来的效益。我非常看好这个市场。我愿意在此说一下我的想法,在当今新技术年代,工业设备发展与更新极其迅速,应用了最新的制造技术、计算机和控制技术,产品结构和性能有了较大的改观。相对而言,我认为故障诊断技术发展还不够快,故障诊断产品的更新换代还不能更好地迎合市场的需求。市场和需求之间仍然存在着一定的差距。市场一直重视和关注故障诊断技术与产品的发展,呼吁有功能更强价格更有竞争力的产品面世。这正是推动我们研究机构和产品研发机构更好的借助于新技术和新经验来不断丰富和完善故障诊断技术与产品。

在电力、钢铁、有色金属、石化、石油、天然气、汽车、造纸、烟草等领域仍留有相当大的应用空间。在化工、水处理/ 污水处理、电子、制造业、食品、水泥等领域有着非常广大的市场。只要哪个行业有运转着的设备,只要企业重视安全、效益和竞争力,这个企业就会存在应用故障诊断技术与产品的需求,就会或早或晚、或多或少地应用故障诊断技术与产品。

PROCESS: 诊断技术和产品——你在哪里?这里请您谈一下贵公司的相关诊断技术和产品,以及有关的应用。

董本刚/李志敏:罗克韦尔自动化-恩泰克设备故障诊断技术采用多种适用技术来获取设备状态数据、利用机械设备状态数据来识别设备的健康状态,以及提供状态预测和诊断结果。以Enshare设备状态监测检修集成系统软件或Odyssey 状态监测和油液分析等监测技术和数据,向维修管理和执行部门提供诊断信息和检修建议,并跟踪检修工作的进展和验证检修结果。通过系统内的局域网实现信息共享,将来自数据采集器、油液分析仪、在线监测系统的数据集成到一个公共的数据库。这个系统的突出特点是集成了最广泛应用的状态监测技术、提供网络化在线监测分析功能、提供各沿线机器状况的完整的信息。

罗克韦尔自动化-恩泰克设备故障诊断产品包括:基于-dataPAC或enpac便携式数据采集器的离线监测系统,基于Enwatch 自动巡回监测模块的在线监测系统,基于XM工业总线分布式监测分析保护系统和6600 集中式保护系统,基于Entrx 高速采集硬件平台的高速在线监测系统,OAS油液污染度/铁颗粒/ 粘度分析系统。此外,还包含诊断咨询服务和诊断技术培训服务。

在中国石化总公司、中国石油总公司、中国海洋石油总公司、国家电力公司、宝钢公司、海尔公司、广东核电合营公司、秦山核电站、红塔集团公司、白沙集团公司、上海原水、辽河化工厂、箭牌口香糖有限公司、吉林化学工业公司等等数百家企业用着相当广泛地应用。

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