Техническое обслуживание, выполняемое только после аварий или по графику планово‑предупредительных ремонтов, значительно снижает эффективность производства. В современных условиях жесткой конкуренции в промышленности необходимо переходить к автоматизированному мониторингу состояния оборудования, отдельных участков и всего производства в целом, то есть техническое обслуживание должно проводиться в соответствии с данными о реальном положении дел в настоящий момент. Только так можно избежать бесцельной траты рабочего времени и ресурсов на ненужные мероприятия, а также оперативно и своевременно вести ремонт оборудования, отказ которого способен привести к простоям на производстве.

Разумеется, можно воспользоваться традиционными способами повышения надежности, например резервированием, при котором наиболее важное производственное оборудование дублируется еще одним комплектом. В этом случае при выходе из строя насоса А1 можно просто переключиться на резервный насос А2. Однако из-за этого возрастают капитальные затраты на оборудование и увеличивается объем планового техобслуживания (два насоса вместо одного). Плановое техобслуживание до сих пор широко используется, но, если продолжить пример с насосами, то получится, что предположительно раз в полгода придется заменять наиболее важные детали, даже если они находятся в работоспособном состоянии. Таким образом, увеличится объем заменяемых запчастей, но сохранится вероятность преждевременного выхода какой-либо детали из строя.

Итак, хорошо бы знать заранее дату предполагаемого отказа оборудования, а заодно и последствия такого отказа для производственного процесса. Для этого необходимо отслеживать текущее состояние оборудования, причем не «на слух» – по шуму насоса, а по показаниям внешних или встроенных датчиков или преобразователей. Результаты могут поступать в центральную ремонтную службу по проводной связи (например, по HART-протоколу или промышленным шинам Foundation Fieldbus и PROFIBUS) или по беспроводной (скажем, по ISA100.11a0). Как правило, для сбора данных приходится интегрировать в единую систему разнородные существующие и вновь установленные контрольно-измерительные приборы (КИП). Однако такой подход позволяет сделать техобслуживание действительно эффективным, поэтому, приступая к разработке проекта системы, в качестве цели проекта нужно заявить повышение объема выпуска продукции.

Хотя техническое обслуживание вне зависимости от степени его эффективности неспособно напрямую устранить все эти проблемы, оно может существенно повлиять на четыре из них: неисправное оборудование, неисправности технологического процесса, начальные условия и незначительные прерывания техпроцесса. Поэтому планировать диагностику оборудования следует, поставив перед собой именно такие цели. Для собственной (внутренней) оценки производительности или для формирования задач по ее улучшению компании могут использовать показатель общей эффективности оборудования (англ. Overall Equipment Effectiveness – OEE), который обычно рассчитывается как произведение трех величин: доступности (реальной работоспособности), производительности и качества продукции. Причем снижение OEE однозначно указывает на уменьшение доходности предприятия. Для количественной оценки OEE требуется большой объем первичных данных, собрать и проанализировать которые можно только в производственных автоматизированных системах. Более того, в реальных условиях конкретного предприятия следует воспользоваться сравнением «до и после», то есть вычислить OEE до и после внедрения системы повышения эффективности технического обслуживания. Сделать это можно на основе имеющейся или планируемой производственной системы управления ресурсами (англ. Plant Resource-Management System, или PRM) (рис. 1). 

Рис. 1. Производственная система управления ресурсами PRM позволяет не только своевременно выявить неисправные устройства, но и спрогнозировать их выход из строя (тренды)

Системы такого рода невозможны без масштабной опоры на цифровые технологии. Например, если на предприятии применяются различные клапаны отсечки и управления с цифровыми контроллерами и приводами от разных компаний-изготовителей, то PRM должна поддерживать связь с каждым из этих устройств. Обычно в таких случаях применяются программные или аппаратные средства сопряжения (plug-in), которые часто предоставляют поставщики контроллеров или клапанов (раз уж мы привели в пример клапаны). Причем внедрение средств сопряжения позволяет не только вести мониторинг состояния производственного оборудования в реальном времени, но и автоматизировать процедуру передачи оборудования в эксплуатацию после ремонта и регулярных плановых проверок.

Чтобы увеличить время непрерывной работы производственного оборудования (то есть без вынужденных простоев) и четко представлять, в каком состоянии находится производство в каждый момент времени, данные диагностики с интеллектуальных устройств контроля обычно отображают в виде числового показателя KPI (от англ. Key Performance Indicator – ключевой индикатор производительности). KPI помогает достичь оптимальной организации технологических процессов и рентабельности предприятия в целом (рис. 2). 

Рис. 2. Отчет KPI на базе ключевых показателей эффективности и информации об устройствах позволяет выявлять устройства с наихудшими показателями и своевременно проводить ТО и ремонт устройств

Статья написана по материалам корпорации Yokogawa, лидирующего поставщика технических решений для промышленной автоматизации, тестирования и измерений. Объединяя прогрессивные технологии с инженерными услугами, опытом управления проектами и средствами автоматизации технического обслуживания, корпорация Yokogawa предлагает проверенные на практике технические решения для повышения эффективности производства, безопасности, качества и надежности (рис. 3). Корпорация Yokogawa имеет 114 дочерних компаний в 62 странах мира, в которых трудятся более 18 тыс. человек. На территории Российской Федерации и в странах СНГ продукцию, технические решения и услуги Yokogawa Electric Corporation представляет ее дочерняя компания ООО «Иокогава Электрик СНГ». 

Рис. 3. При нештатной ситуации центр оперативной поддержки Yokogawa принимает срочные меры

Скачать pdf