构建企业O&M解决方案的数字基础

减少费用和提高效率的压力在机械制造业的压力越来越大，经常是一个企业最优先考虑的两个因素。持续的精简O&M（operation and maintenance操作和维护）人员，这看起来像一个削减费用的合乎逻辑的结果。然而，荒谬的是，效率低下的员工将会导致对重要设备的监控和维护不力和非计划停车，这将对效率和收益产生极坏的影响。    当前，集成化制造业处理过程效益非凡，他们可以取代批量过程化，正因为对它的依赖性，非计划停车造成的损失被充分的放大。当一个子系统发生故障时，它会波及到整个系统。    显然，仅靠安排O&M员工并不能解决问题。所以必须用一种方法来取代它，来确保连续进程的最优化和正常运行。这种方法就是基于远程监控现场智能设备的企业O&M管理的数字解决方案。 超越控制阀    在过去的几十年里制造业，制造业因为引入了数字控制阀取得了飞速进展，原因有二：第一，控制阀通常是通过HART和总线协议链接到网络上的，所以，如果为了一些可预见性的维护而把它们连接到监控系统上是相对简单的步骤。第二，既然控制设备是最重要和贵重的现场设备之一，则为远程监视他们的运行状态和收集可预见性的维护数据所产生的边际费用是可以接受的。    许多安装这些系统的过程制造商们现在已从中受益，因为这些系统可以对即将发生的控制阀故障提前预警，否则，将会为了维修而导致非计划停车。他们也意识到了根据从阀自动捕获的性能因素趋势数据来进行计划外的预见性阀维护所节省的实际费用。    对于控制阀来说，预见性维修虽然好，但仍存在两个明显的缺点。这种方法依靠专有系统（硬件，固件，软件），这就要求从控制阀制造商处购买。另外，这种监控和数据收集系统并不是对现场的其它设备都适用（泵、流量计、传感器、分析仪、通/断阀）。这就使得大量的现场设备需要维护。 新型的开放式解决方案    由于新的工业标准FDT/DTM技术，向全面的现场设备监控和预见性维修解决方案正在起步。FDT（现场设备工具）技术使得现场设备、基于软件的监控系统和数据采集系统之间的接口标准化。FDT标准允许任何主机以任何协议访问所有的设备。    管理软件与现场设备之间的接口叫做DTM（设备型管理器）。它类似于打印机与个人电脑的其它类型的驱动。几乎所有的现场设备制造商支持这种技术，为了便于综合通讯，制造商利用FDT技术使得他们的设备更利于客户和第三方接受。结果，现在过程制造商可以买到最好的现场设备，这些设备被确保可以与任何FDT管理工具兼容。 现场设备管理软件工具提供如下功能：无论是特殊厂商还是普通厂商都可以操作的多用户设备，网络配置，通过嵌套通讯进行设备导航。DTM目录管理，用户更改追踪，用户管理和资料管理。现场设备管理软件的益处包括：显著的初始和年度节余，更好的数据解释和决策，快速的解决问题，性能衰减的预警，有效的计划预见性停车，完全开放的访问其它一流设备，更好的访问信息。 连接到专家服务    FDT/DTM技术和现场设备管理系统不仅可以允许通过普通的软件工具访问所有的现场设备，而且他们还可以使处理器直接连接到专家服务，这样，当在年度维护周期内，在紧急情况或突发事件发生时，就会迅速的发挥作用。    在一个案例中，Metso 自动化向客户提供了基于生命周期管理数据的专家服务程序： ●  通过在现场组装一部分阀模块软件包原件对工厂员工进行培训，并送与详细的目录清单。 ● 为计划停车提供预见性的维修计划。 ● 为停车提供紧密的专家援助措施 ● 为现场设备网络配置提供具有成本效益的软件服务。 ● 通过FIELDCARE系统操作和数字阀控制问题解决进行软件培训。 ● 对系统的硬件和软件进行季度审核来确保系统的完整性。 ● 基于现场设备管理系统的所收集到的数据进行的自动通断的和控制阀资产的生命周期管理。 ● 鉴于从预见性维修程序得出的可以进一步改善用户反馈的新的发展，提供最好的咨询服务 ● 在Metso自动化的专家中心的安全入口，提供的所有联网设备的联合监控。   因为维修原件和模型，还有免费的托运详细目录，这个程序已经自己付费近300万美元。然而，期望的回报会更大，因为基于数据的计划性停车和预见性维修不断节约费用，同时使停车时间间隔延长。 转变的工具    FDT/DTM技术和现场设备管理软件能够解决大多数而不是全部的因成本效益生命周期管理而引发的与网络现场设备有关的问题。剩下的问题就是关于各个现场设备本身之间的连接性问题。当这些问题解决后，现场设备制造商将会发现他们将让度给客户更多的价值。    一个典型的例子就是因为网络监控和定期检修，无数的通断阀，处理器和厂商等作为被解除的候选者。情况不再如此了。一个高级的通断阀自动软件将会给过程工厂一个广泛的选择，包括自动选择通断阀、通讯、网络、为状况监测和预见性维护提供远程数据。所有这些都不需要阀安装在昂贵的高带宽网络上。    这种解决方法采用了最新的通断阀监控和网络技术，并结合气动控制模块，和先进的执行机构。这种压缩包已经被完全组装，无需其它外部渠道。它可以迅速的即插即用。用户可以从三种层次选择来获得一个综合的系统，既可以满足他们即时的需求，也可以灵活的满足他们将来的需要。    在层次一上，用户可以得到一个易于安装的在盒子之外的工厂驱动/通讯包，它可以快速的进行点与点之间的配线，或接口网络。在第二层上，高级的驱动系统提供了一个诊断系统，可以配合传感器来检测发生在真空阀包里的问题，并把这些问题显示在本地显示器上。这些指示包括气源不足，阀动作过于缓慢或是迟滞，线圈故障，气动阀阀芯不能移动等。    第三层次系统可以解决一个困扰过程制造者近十年的一个问题，即找到一种有效的通断阀网络方法，但始终可以用远程软件监视和管理它们。第三层次的软件包可以联网，通过高带宽网络例如Foundation Fieldbus。然而，比起低带宽选择例如AS-Interface 或DeviceNet，这将会是一个昂贵的选择，因为这些现场总线并不要求复杂的监控。    第三层次的驱动系统拥有传感器，可以监控很多状况，包括驱动器压力、气动阀压力、线圈耗费电流、阀打开关闭时间、信号与开始动作的时间间隔（死区时间），以及更多。它还建立了无线网络通讯，可以与低价位的StoneL ZIGBEE™网络相兼容。所以，无论通断阀如何连接，他们仍然可以被监控到，用于有效的预见性维护。 这种通讯解决方案不仅仅局限于Jamesbury高级驱动系统。StoneL还有一种阀通讯软件包，提供与其它客户同等水平的功能（尽管没有集成在封装盒里）。    随着FDT/DTM技术的来临，过程集成商们通过数字和无线网络进行监控和管理现场设备的选择也随之广泛。一流的设备不再因为与专有的网络结构和管理软件系统不兼容而被剔除。用户现在在选择系统和相关设备的时候有很大的灵活性，这样就会立即得到实在的回馈，当它们准备就绪之后，也提供了向更高级现场设备管理方法迈进的能力。现在，已经没有任何理由不去应用可预见性维护方法来降低各种类型的现场设备的生命周期花费。