預(yù)測性維護(hù)脫穎而出

　　據(jù)上海工業(yè)自動化儀表研究所教授級高級工程師繆學(xué)勤介紹驮荚，傳統(tǒng)的儀器儀表維護(hù)方式主要是故障維護(hù)或定期維護(hù)蔼紫。

　　其中故障維護(hù)是指當(dāng)檢測到儀器儀表設(shè)備出現(xiàn)故障后，再對其進(jìn)行維修兆送，這種方式比較被動恒焕，付出的成本也比較大；而定期維護(hù)則是指每隔一段固定的時(shí)間棺距，就對儀器儀表進(jìn)行人工巡檢余二，這種方式有一定的預(yù)防性，但由于維護(hù)周期往往無法得到合理的計(jì)算和確定榴蜻，所以大部分巡檢過程事實(shí)上是不必要的秕肌，一定程度上也造成了人力物力的浪費(fèi)。

　　近年來瞎喉，在一些廠商的介紹與推動下好唯，一種新的儀器儀表維護(hù)策略逐漸脫穎而出，這正是預(yù)測性維護(hù)燥翅。2009年11月5日骑篙，基金會現(xiàn)場總線應(yīng)用研討會在京召開，在會上森书，基金會現(xiàn)場總線中國市場委員會秘書長林永春靶端、中國石化工程建設(shè)公司副總工程師林融等幾位嘉賓在演講中都不約而同地提到了儀器儀表的預(yù)測性維護(hù)及其實(shí)際應(yīng)用情況，這也印證了業(yè)界對于儀器儀表預(yù)測性維護(hù)的關(guān)注凛膏。

　　那么杨名，這究竟是怎樣的一種維護(hù)策略呢？據(jù)林永春介紹译柏，預(yù)測性維護(hù)技術(shù)是指通過檢測在線運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)來決定是否對該設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)镣煮，而由于預(yù)測性維護(hù)對設(shè)備的狀態(tài)檢測一般都是在線進(jìn)行，所以不會對設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生干擾鄙麦，因此在節(jié)省成本的同時(shí)典唇，設(shè)備運(yùn)行的可靠性也得到加強(qiáng)，這也正是其綜合優(yōu)勢的體現(xiàn)胯府。

　　預(yù)測性維護(hù)優(yōu)勢顯著

　　由于預(yù)測性維護(hù)是建立在對儀器儀表在線狀態(tài)的分析上的維護(hù)策略贾焊，所以在實(shí)際應(yīng)用中马前，這種預(yù)測性維護(hù)就體現(xiàn)出更加精準(zhǔn)的優(yōu)越性≌汲啵繆學(xué)勤教授指出居截，從總體上而言，預(yù)測性維護(hù)最主要的效果是提高操作與維護(hù)人員的工作效率嫩玻，也提高了儀器儀表的可靠性和生產(chǎn)的安全性六呼。

　　而談到這一維護(hù)方式的優(yōu)勢時(shí)，林永春認(rèn)為尘腕，除以上談到的優(yōu)勢之外刨税，預(yù)測性維護(hù)還可以幫助企業(yè)更加清晰地掌握工廠的運(yùn)行信息、減少停車摸马、提高控制精度筏所，并使企業(yè)符合安全、健康和環(huán)保法規(guī)五逢，從而從多個(gè)方面共同實(shí)現(xiàn)成本的降低蜀悯。

　　林永春談到，無論是故障導(dǎo)致的非計(jì)劃停車竹观，還是過于頻繁的計(jì)劃內(nèi)停車镐捧，都將增加不必要的成本，一旦出現(xiàn)重大事故栈幸，其造成的損失則更加可觀愤估；而由于所有設(shè)備的維護(hù)記錄都可以在系統(tǒng)中以電子記錄的格式存在，這也有助于將來企業(yè)在應(yīng)對相應(yīng)的環(huán)保法規(guī)時(shí)速址，更加便于整理和提交所要求的報(bào)告和文檔。

　　如果從實(shí)際應(yīng)用的角度由驹，將預(yù)測性維護(hù)與傳統(tǒng)維護(hù)方式相對應(yīng)比較時(shí)芍锚，其特點(diǎn)就更加明顯。中國石化工程建設(shè)公司副總工程師林融在演講中談到蔓榄，與傳統(tǒng)方式相比并炮，預(yù)測性維護(hù)解決了兩個(gè)關(guān)鍵問題。首先甥郑，與故障后維護(hù)的方式相比逃魄，預(yù)測性維護(hù)的可預(yù)測性使得問題在故障之前得到解決，而并非之后澜搅，這是從設(shè)備維修到設(shè)備管理的一個(gè)趨勢窄兜，也是第一個(gè)關(guān)鍵問題；其次屋犯，與定期維護(hù)的方式相比恤兴，預(yù)測性維護(hù)的準(zhǔn)確性實(shí)現(xiàn)了只在必要時(shí)采取維護(hù)行為塔苦，從而節(jié)省了占整個(gè)維護(hù)工作63%的不必要工作量，這是第二個(gè)關(guān)鍵問題闽但∫浇眩可見，正是這兩方面的特點(diǎn)阁喉，使預(yù)測性維護(hù)真正稱得上是一種“恰到好處”的維護(hù)策略蔽树。

　　預(yù)測性維護(hù)提高工廠穩(wěn)定性

　　艾默生過程控制有限公司市場總監(jiān)林永春

　　《今》：請您簡要介紹儀器儀表預(yù)測性維護(hù)的含義與機(jī)制？這種方式的出現(xiàn)與發(fā)展是基于哪些方面的需求噪设？

　　林永春：預(yù)測性維護(hù)（Predictive Maintenance）技術(shù)是通過檢測在線運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)來決定是否對該設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)碗挟。對設(shè)備的狀態(tài)檢測可以是定期的或者是在線連續(xù)的方式，最終的目的是以一種低成本的方式在設(shè)備最佳性能喪失之前唯乃，能對它進(jìn)行及時(shí)的維護(hù)泥天。預(yù)測性維護(hù)對設(shè)備的狀態(tài)檢測一般都是在線進(jìn)行，這樣不會對設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生干擾壳影，因此能節(jié)省很多成本拱层，設(shè)備運(yùn)行的可靠性也得以加強(qiáng)。

　　預(yù)測性維護(hù)技術(shù)是隨著智能儀表的出現(xiàn)而發(fā)展的宴咧。在激烈的市場競爭中根灯，每個(gè)企業(yè)都會面臨許多挑戰(zhàn)，包括：提高產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量掺栅、盡量避免意外停產(chǎn)烙肺、努力降低生產(chǎn)和維護(hù)成本、降低能耗氧卧、符合國家的安全生產(chǎn)和環(huán)保法規(guī)等等桃笙。預(yù)測性維護(hù)技術(shù)能有效地幫助企業(yè)應(yīng)對以上的挑戰(zhàn)。

　　《今》：要實(shí)現(xiàn)儀器儀表的預(yù)測性維護(hù)沙绝，需要基于哪些軟硬件的基礎(chǔ)搏明？舉例而言，艾默生能夠?yàn)榇颂峁┠男┓N類的系統(tǒng)闪檬、產(chǎn)品與服務(wù)星著？

　　林永春：要實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)，基礎(chǔ)是要采用現(xiàn)場智能儀表坐署，其次是要配備智能設(shè)備管理軟件AMS×蓟現(xiàn)場智能設(shè)備現(xiàn)在已經(jīng)廣泛使用，AMS也已經(jīng)成為自動化系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置玻岳。

　　艾默生提供豐富的智能現(xiàn)場設(shè)備坞裂，比如壓力、溫度饶粪、液位苗隔、流量芙棚、分析儀表和閥門及閥門定位器等等，還有控制系統(tǒng)DeltaV和Ovation溺六。艾默生的智能設(shè)備管理軟件AMS更是業(yè)界的翹楚数芝。它可以集成各種HART和現(xiàn)場總線FF儀表，實(shí)現(xiàn)在線診斷伪给、遠(yuǎn)程組態(tài)改宅、設(shè)備校驗(yàn)記錄、設(shè)備臺賬管理等功能盲如。如果附加其它應(yīng)用軟件姓迅，比如閥門的在線性能診斷軟件，AMS的功能更加強(qiáng)大俊马。我們也為用戶提供現(xiàn)場服務(wù)和培訓(xùn)丁存，保證用戶用好，有效益柴我。

　　我們從一個(gè)更高的層次來理解預(yù)測性維護(hù)在整個(gè)自動化結(jié)構(gòu)中的作用解寝，提出工廠管控網(wǎng)（PlantWeb）的概念。所謂工廠管控網(wǎng)的概念艘儒，就是一個(gè)工廠自動化結(jié)構(gòu)必須能充分發(fā)揮現(xiàn)場設(shè)備智能的效益聋伦，現(xiàn)場智能信息上的來，用得上界睁，并可以真正提高工廠的運(yùn)行效益觉增。《今》：成本問題是比較受到關(guān)注的問題之一翻斟，對整個(gè)生命周期內(nèi)的成本而言逾礁，預(yù)測性維護(hù)能夠帶來怎樣的收益？有什么成功的案例访惜？

　　林永春：預(yù)測性維護(hù)的優(yōu)勢是明顯的议乐，現(xiàn)場設(shè)備的故障如果得不到早檢測早預(yù)報(bào)，小事故就可能造成大事故翔实，輕則造成控制不穩(wěn)影響產(chǎn)品品質(zhì)，大則造成意外停車眉藤，甚至安全事故燥纹。預(yù)測性維護(hù)技術(shù)給用戶足夠的時(shí)間將事故消滅在萌芽狀態(tài)。

　　在國內(nèi)成功應(yīng)用預(yù)測性維護(hù)的典型案例也不少琴邻。比如上海賽科捍椎，全廠采用FF、HART設(shè)備和AMS赂燎，儀表投用率高達(dá)99.8%飞熙，這是一個(gè)非常了不起的成績潜路。賽科從2005年投產(chǎn)，2009年才進(jìn)行第一次大檢修豪纸。大檢修（計(jì)劃停車）間隔四年才進(jìn)行一次罚午，儀表的高投用率無疑起了很好的作用。賽科還應(yīng)用閥門在線性能診斷軟件岩喷，在大檢修之前列出了需要維修的閥門清單恕沫，制定了閥門維修的具體計(jì)劃和細(xì)節(jié)，有效節(jié)省了維修時(shí)間纱意。

　　福建煉油乙烯一體化項(xiàng)目全廠也是采用FF婶溯、HART設(shè)備和AMS，大量節(jié)省了儀表維護(hù)人員配置偷霉。它原有400萬噸煉油裝置迄委，儀表工有75人。現(xiàn)在新建了800萬噸煉油的14套裝置和80萬噸乙烯等6套化工裝置类少，全廠儀表工還是這75人叙身。人員沒有增加，管理以前規(guī)模五倍大的工廠瞒滴，反而覺得現(xiàn)在的維護(hù)工作量比以前少曲梗，這就是預(yù)測智能和AMS帶來的效益。

　　總體來說預(yù)測性維護(hù)在工廠的整個(gè)生命周期內(nèi)至少可以提高運(yùn)行效率2%妓忍，這是很多用戶使用后的一致體會虏两。

　　《今》：與傳統(tǒng)方式相比，應(yīng)用預(yù)測性維護(hù)的方式后世剖，對工廠操作與維護(hù)人員是否有更高的要求充贿？對他們的工作流程及規(guī)范，會帶來怎樣的改變菲贝？

　　林永春：與傳統(tǒng)的維護(hù)方式相比差炮，應(yīng)用預(yù)測性維護(hù)對工廠的操作和維護(hù)人員沒有特別的更高的要求。傳統(tǒng)的方式采用手操器對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行維護(hù)威跟，現(xiàn)在改用AMS在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行戴砍，信息量會更大、更豐富往茄，這需要操作和維護(hù)人員熟悉AMS的使用枯邓。對操作和維護(hù)人員的工作流程帶來的改變是巨大的，他們不需要到現(xiàn)場巡檢了乘占，對現(xiàn)場設(shè)備的巡檢改在中控室進(jìn)行掰媚，而且設(shè)備有故障就會自動報(bào)警。維護(hù)工作從被動變成了主動，操作和維護(hù)人員的工作量大大減少习棋，他們有更多的時(shí)間去關(guān)注那些確實(shí)需要解決的問題孤殿。

　　《今》：您認(rèn)為要使預(yù)測性維護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出最大的效果，在設(shè)計(jì)满俗、實(shí)施與運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)中應(yīng)注意到哪些問題转捕？

　　林永春：要使預(yù)測性維護(hù)在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮出最大的效果，在設(shè)計(jì)漫雷、實(shí)施和運(yùn)行等各個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該注意一些問題瓜富。

　　在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)該盡量采用智能儀表降盹，AMS應(yīng)該成為標(biāo)配与柑，還要考慮控制系統(tǒng)是否能直接集成現(xiàn)場智能信息。如果控制系統(tǒng)不能直接集成智能信息蓄坏，則要考慮使用多路轉(zhuǎn)換器价捧。

　　在實(shí)施方面，在現(xiàn)場設(shè)備和控制系統(tǒng)安裝完成之后涡戳，應(yīng)該首先使用AMS進(jìn)行現(xiàn)場設(shè)備的調(diào)校结蟋、參數(shù)設(shè)定和回路測試等，這樣才能充分節(jié)約調(diào)試時(shí)間渔彰，發(fā)揮智能設(shè)備和AMS的優(yōu)勢嵌屎。傳統(tǒng)的方法，調(diào)試時(shí)需要一個(gè)人在現(xiàn)場胯挚，一個(gè)人在中控室滴督，每個(gè)回路的調(diào)試至少要2個(gè)小時(shí)。如果用AMS咨桶，每個(gè)回路只需要一個(gè)人在中控室瘫碾，調(diào)試時(shí)間最多只需25分鐘。

　　在運(yùn)行階段椎敞，操作和維護(hù)人員需要關(guān)注AMS的使用奴爷，熟悉各種設(shè)備報(bào)警信息的含義，應(yīng)該制定各種設(shè)備報(bào)警對應(yīng)的操作維護(hù)步驟配籽。

　　《今》：從長遠(yuǎn)來看擂门，推動儀器儀表預(yù)測性維護(hù)的進(jìn)一步普及，還需要哪些條件飞席？

　　林永春：從長遠(yuǎn)來看确告，預(yù)測性維護(hù)技術(shù)的進(jìn)一步普及和推廣需要工廠的管理者更加重視。其實(shí)投資在預(yù)測性維護(hù)技術(shù)的軟件成本是非常低的券雕，效益卻很大。另外统台，維護(hù)人員應(yīng)該更熟練地使用AMS雕擂，才能發(fā)揮其效益啡邑。我們也將加大宣傳力度，為廣大的用戶提高維護(hù)水平多做些工作井赌。也希望媒體多介紹和宣傳預(yù)測性維護(hù)技術(shù)谤逼。

　　淺談西門子儀表的預(yù)測性維護(hù)

　　設(shè)備維護(hù)的模式

　　設(shè)備維護(hù)一般有三種模式：事后維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)和預(yù)測性維護(hù)仇穗。

　　事后維護(hù)流部，也有人稱之為“補(bǔ)救性維護(hù)”、“故障后維護(hù)”纹坐、“運(yùn)轉(zhuǎn)至出現(xiàn)故障管理”枝冀，顧名思義也就是說設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)對它進(jìn)行維修。這是種最初級耘子、最簡單也是目前在國內(nèi)被用戶采用最多的維護(hù)運(yùn)行手段果漾。確切地說，這是一種“無維護(hù)”管理方法谷誓。它也是最為昂貴的維護(hù)管理方法绒障，分析表明，在反應(yīng)性或事后維護(hù)模式下進(jìn)行維修的成本是有計(jì)劃或預(yù)防性維護(hù)模式下進(jìn)行的相同維護(hù)的成本的3倍蕾崔。

　　預(yù)防性維護(hù)（Preventive Maintenance）和預(yù)測性維護(hù)（Predictive Maintenance）都屬于事先維護(hù)场恬。一般地講，預(yù)防性維護(hù)可以分為三種類型：基于時(shí)間的維護(hù)計(jì)劃氧蔼、基于性能的維護(hù)計(jì)劃和基于條件的維護(hù)計(jì)劃吝寒。這種方法的問題是，運(yùn)轉(zhuǎn)模式以及與系統(tǒng)或裝置相關(guān)的變量會直接影響機(jī)器的正常工作壽命常迹。同時(shí)侈吨，也有大量事實(shí)表明，頻繁拆卸和停車維修奖卒，即導(dǎo)致產(chǎn)量降低均膛，維修費(fèi)用增加，而且也大大降低了設(shè)備的實(shí)際使用年限淘巩。

　　預(yù)測性維護(hù)（PM）也被稱之為預(yù)知性維護(hù)或策略性維護(hù)服英。預(yù)測性維護(hù)集設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷遇穷、故障（狀態(tài)）預(yù)測探橱、維護(hù)決策支持和維護(hù)活動于一體，是近年來新興的一種先進(jìn)維護(hù)方式绘证。預(yù)測性維護(hù)實(shí)際上是一種運(yùn)轉(zhuǎn)狀況驅(qū)動的預(yù)防性維護(hù)程序隧膏。預(yù)測性維護(hù)不依賴于工業(yè)或工廠內(nèi)平均壽命統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（即平均無故障時(shí)間）來計(jì)劃安排維護(hù)活動，而是對運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、效率胞枕、熱量分布和其他指標(biāo)進(jìn)行直接監(jiān)視杆煞，以確定實(shí)際的平均無故障時(shí)間或?qū)⑽：Φ焦S或設(shè)施內(nèi)所有關(guān)鍵系統(tǒng)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的效率損失。

　　　和預(yù)防性維護(hù)相比腐泻，預(yù)測性維護(hù)具有明顯的優(yōu)勢：1决乎、克服預(yù)防性維護(hù)的盲目性，具有很強(qiáng)的針對性派桩。根據(jù)狀態(tài)的不同采取不同的處理方法构诚，降低運(yùn)行檢修費(fèi)用。2铆惑、減少停運(yùn)（總維護(hù)）時(shí)間范嘱，提高設(shè)備可靠性和可用系數(shù)，延長設(shè)備使用壽命鸭津，更好地貫徹“安全第一旧搔，預(yù)防為主”的方針。3沫跨、減少維護(hù)工作量仿扩，降低勞動強(qiáng)度，有利于減員增效祖销，提高經(jīng)濟(jì)效益种鳖。

　　預(yù)測性維護(hù)的現(xiàn)狀

　　在過去的幾年里，隨著基于微處理器或計(jì)算機(jī)的儀器儀表的迅速發(fā)展夕荆，以及維護(hù)管理系統(tǒng)的不斷完善哈滥，尤其是先進(jìn)的現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)等通訊技術(shù)的高速發(fā)展和普及，國內(nèi)外各大廠家推出了各種先進(jìn)的預(yù)測性維護(hù)技術(shù)添毒。美國的FitCh博士更是在預(yù)測性維護(hù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)立了主動性維護(hù)的概念和理論喷总。

　　預(yù)測性維護(hù)在概念的內(nèi)涵和外延上有狹義和廣義之分。狹義的預(yù)測性維護(hù)立足于“狀態(tài)監(jiān)測”植西，強(qiáng)調(diào)的是“故障診斷”柳卒，是指不定期或連續(xù)地對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測，根據(jù)其結(jié)果查明裝備有無狀態(tài)異彻溃或故障趨勢列疗，再適時(shí)地安排維護(hù)；廣義的預(yù)測性維護(hù)將狀態(tài)監(jiān)測浪蹂、故障診斷抵栈、狀態(tài)預(yù)測和維修決策多位合一體，狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷是基礎(chǔ)坤次，狀態(tài)預(yù)測是重點(diǎn)古劲，維護(hù)決策得出最終的維護(hù)活動要求斥赋。是一個(gè)系統(tǒng)的過程。它將維護(hù)管理納入了預(yù)測性維護(hù)的范疇绢慢。通盤考慮整個(gè)維護(hù)過程灿渴，直至得出與維護(hù)活動相關(guān)的內(nèi)容。

　　西門子儀表實(shí)現(xiàn)預(yù)測性維護(hù)

　　近年來胰舆，西門子公司圍繞預(yù)測性維護(hù)這一理念設(shè)計(jì)和研發(fā)了很多智能化程度較高的儀表產(chǎn)品。

　　Sitrans DA400泵診斷系統(tǒng)

　　對于大多數(shù)運(yùn)輸磨損性很強(qiáng)的漿料泵來說蹬挤，進(jìn)行有效的低成本維護(hù)一直是個(gè)難題缚窿。西門子公司推出的基于聲敏診斷和Profibus技術(shù)的儀表Sitrans DA400就能有效地實(shí)現(xiàn)針對泵提供預(yù)測性維護(hù)的解決方案。

　　Sitrans DA400聲敏檢測系統(tǒng)為往復(fù)式隔膜煤漿泵檢測吸入閥锤塘、排放閥的運(yùn)行狀況提供了優(yōu)秀的解決方案妨舟。Sitrans DA400利用探測到是否存在空穴現(xiàn)象和相應(yīng)的泵的操作噪音的聲音級別，來診斷閥的開和關(guān)動作是否完好伦够。Sitrans DA400基于狀況的維護(hù)要求監(jiān)測裝置或者操作單元的工況邦叶，其優(yōu)點(diǎn)是：可在裝置出現(xiàn)故障前發(fā)現(xiàn)損壞；可以制定停車維修計(jì)劃绅厘；在成本高昂的損壞出現(xiàn)之前已得到維修尺笼；延長零部件的使用壽命，并實(shí)現(xiàn)裝置或單元的自動檢查缤纽。

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