智能的维修保养策略

智能维护保养策略

作者:Dieter Körner 文章来源:PROCESS《流程工业》 点击数:17 发布时间:2019-12-16
随着数字化时代的到来,设备和工厂都发生了根本性变革。流程设备的运营商会得到比以前更多的数据,将这些数据转换成有用的信息是目前最大的挑战,克服这一挑战才能实现智能化、预测性的维护保养策略。
智能的维修保养策略

数字化时代来临,流程设备维护保养也面临着巨大的变革。以前设备维护保养工作的重点是修复损坏的设备零部件,而现代化的维护保养观念则侧重于提高设备的可靠性,而用于数据分析的IT程序就可以做到这一点。

目前,许多企业都面临着严苛的市场需求,保证流程设备的可靠性很有必要。因此流程设备的维护保养的侧重点是PCE关键生产设备,采用预防性和预测性的措施来避免设备停机也是维护保养重要的一部分。

智能数据提供新可能性

随着“智能数据”的出现,基于状态的监控工作也发生了改变。另外,根本原因分析(RCA)和潜在失效模式及后果分析(FMEA)也为维护保养工作的优化提供了很大帮助。工厂利用这种方法可以分析严重腐蚀管道系统的高酸性物质的来源,其后果分析方法还能检验除了高酸性物质之外引起强烈腐蚀的原因,同时还能说明流速和温度是影响腐蚀的决定性因素。在修改了相关的工作参数之后,能有效避免这部分流程设备的失效。

除此之外,石油、天然气和化工领域中的许多大型流程工业企业正在制定全球化的数字化发展战略,以便将企业世界各地的生产基地的数字化水平都提高到最高水平。发展战略包括了例如将与流程设备维护保养有关的主数据传输到CMMS维护保养计划和管理系统中去等数字化理念。

智能的维护保养策略能够帮助企业完成关键性分析任务,其中包括评估安全、环境保护和生产过程中的关键设备的重要性和出现故障的概率。同时,也能帮助企业将物理的可维护保养系统映射为CMMS系统中的数字化双胞胎。对流程设备的维护保养来讲,这就规避了模拟、测试不同的流程设备系统更改、关闭和启动运行方案的风险。利用最新的过程数据,维护人员能以技术部件、技术装备所在位置为测试单元进行测试和评估。

关键性分析能够确定流程设备中的薄弱环节、确定PCE关键生产设备。利用RCA和FMEA技术能够根据对生产的重要性、发现概率和发生情况进行系统性评估。

通常情况下,流程设备运营商不知道到底有多少关键生产设备(PCE),常常过度使用了这些设备。而当PCE的数量超过1 000台套时,工作人员就无法正常地掌控它们了。利用ABC分类法找出对80%~90%的事故承担责任的20%~25%的流程设备零部件,就可以轻松地降低设备的故障率。

这种关键性分析可以降低流程设备维护保养的成本费用,也可以更高效、准确地完成流程设备的维护保养工作。另外,一般情况下计划内的维护保养总是比计划外的更具有经济性。

数字化带来的机遇

在数字化转型的道路上,企业也都在寻找更好的数据采集方式,优质的数据分析方法可以从最初杂乱的数据中获取至关重要的信息。移动监控能够经济地实现流程设备状态的实时监控,边缘计算能够直接在机械环境中对数据进行分析。这些得到云技术智能算法支持的风险评估结论有着很高的透明度,为企业决策者提供了很大的帮助。

对于流程设备运营商和制造商来说,使用可用数据和合理处理这些数据显得非常重要,因此要事先明确数据使用权限。一家流程设备运营商不想泵的生产厂家或者其他设备的生产厂家介入其生产过程中去,因此流程泵使用的注意事项说明是有必要的,但他们不愿意将这些使用说明和建议传递给运营商。当数据和与数据相关的专业技术知识在没有足够保护的情况下提供给外包服务商时,企业会失去其行业竞争力。

数字化的其他挑战

许多运营商在其设备数字化转型中有着不同的方法和优先级。但是一些商业案例中往往缺少企业实践转型的具体计划。大多数企业都在讨论的技术问题,但忽略了人也是成功的关键因素。这就要求企业提高企业职工数字化转型的参与度和工作进展的透明度,也需要对他们进行培训,让他们做好数字化转型的准备。因此,数字化转型成功的先决条件是支持、加速和促进数字化转型变革的组织结构和组织形式。

管理体制的变革是数字化转型的契机。只有事先做好了转型过程的计划和准备,并建立起清晰的数字化转型组织且让员工积极参与进来,才能成功落实数字化转型的任务。企业的许多职工害怕变革,因此企业必须从一开始就将不同层次的职工纳入到转型过程中。

通常在数字化转型后的十年内,企业的生产和设备维护保养工作都将共同发展。通过改进的故障分析和算法能够为运营商提供更多设备操作建议。任何设备仍然需要维护保养,但在实现了数字化转型之后,企业则可以预测、识别潜在的故障风险,避免计划外的停机。

专访T.A. Cook公司负责人Dieter Körner先生

Dieter Körner先生

石化和化工企业理想的设备维护成本指数应在1.5%~2.5%之间。根据具体的市场情况,流程设备的利用率最高可达95%~98%,最低为90%,这就提高了流程设备维护保养的成本费用。但是,许多企业在流程设备维护保养的成本费用管理时采取静态的模式,一般在3%~5%之间。T.A. Cook公司的负责人Dieter Körner先生坚信这一费用仍可以降低。

PROCESS:Körner先生,您是怎样找到适合的流程设备维护保养战略的?

Körner:维护保养战略与流程设备有关。实现降低流程设备维护保养成本的最快方法是使用PCE关键生产设备。尤其是当企业的各个生产基地有着相同的流程设备时,利用这一工具可以实现最大倍乘因数效应。同时,利用智能维护保养策略,例如预测性的维护保养策略能明显地减少关键设备的意外停机损失,也能提高流程设备的生产能力。

PROCESS:目前,哪些新技术是智能维护保养战略的重要推动力?

Körner:5G通讯技术和TSN时间敏感网络的数据通讯技术。已有一些大型化工企业正在寻找合适的5G许可证了,他们需要以高速度来交换数据。在流程设备停机和调整时,会有数百名工作人员在流程设备现场工作,他们的每一台电脑都需要实时访问企业的SAP系统。这时,4G或者昂贵的WLAN系统已经不能满足他们的工作需要了。在使用了TSN时间敏感网络后,企业的领导者和工作人员接触的都是相同的数据源,得到的也都是相似的数据。

PROCESS:什么时候才能有数字化的维护保养呢?

Körner:在要求数字化维护保养之前,要理解与维护保养过程有关的一切。简单地将移动通信技术和智能眼镜引进到维护保养工作中的意义并不大。在此之前,首先要奠定坚实的基础,例如管理工作流程的优化,即从故障报警提示、制定设备维修计划直至完成维修任务全过程的优化。许多企业把第1步和第2步的工作颠倒了,因此导致生产效率的降低。