如何評價現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)越性
數(shù)字系統(tǒng)的“魯棒性”使生產(chǎn)效率的提高和產(chǎn)品質(zhì)量的改善是現(xiàn)場總線技術(shù)典型的“隱含”優(yōu)越性。手動、模擬自動和數(shù)字自動控制的精確度不同,而精度最好的數(shù)字系統(tǒng)可以使參數(shù)控制點(diǎn)靠近最優(yōu)同時又是極限的區(qū)域,而精確度低的系統(tǒng)為防止超出極限只能將設(shè)定值放在遠(yuǎn)離參數(shù)優(yōu)化的位置上,如圖1所示。
另外,美國權(quán)威的自動化研究公司ARC的獨(dú)立研究報告認(rèn)為設(shè)備維護(hù)成本高達(dá)生產(chǎn)管理成本的40%。自動化系統(tǒng)各部分的故障發(fā)生率統(tǒng)計如圖2。
現(xiàn)場總線技術(shù)通過現(xiàn)場變送器和執(zhí)行器的自診斷功能,接線數(shù)量減少,I/O卡件減少和對CPU依賴的降低自然地提高了系統(tǒng)的運(yùn)行率。傳統(tǒng)的維護(hù)工作量如圖3構(gòu)成。
我們把維護(hù)分為“反應(yīng)性維護(hù)——即壞了再修”、“預(yù)防性維護(hù)——即定期檢修”和“預(yù)見性維護(hù)——即根據(jù)需要檢修”。統(tǒng)計表明預(yù)防性維護(hù)中約63%(35%+28%)是不必要的浪費(fèi)。但為了將預(yù)防性維護(hù)改進(jìn)為預(yù)見性維護(hù)是需要有強(qiáng)大的診斷能力作為條件的。而現(xiàn)場總線技術(shù)提供了這種能力,通過實現(xiàn)預(yù)見性維護(hù)估計可以節(jié)省10~20%的維護(hù)費(fèi)用,并使系統(tǒng)運(yùn)行率提高了2%?,F(xiàn)場總線基金會用經(jīng)濟(jì)現(xiàn)金流來示意現(xiàn)場總線在全生命周期的利益。
圖4中表示由于模擬技術(shù)(虛線)的多次維護(hù)投入使得現(xiàn)場總線技術(shù)(實線)有較大的總體正效益(即實線在上虛線在下所包括的面積減去虛線在上實線在下的部分面積的差值)。
3.潛在性
現(xiàn)場總線技術(shù)還有一部分優(yōu)越性是“潛在”的。它們提供了一個平臺但在初期階段由于觀念和配套的技術(shù)暫時還不十分到位,有待于今后的發(fā)展中得以體現(xiàn)。最具代表意義的如“資產(chǎn)管理系統(tǒng)”,“現(xiàn)場設(shè)備診斷專家系統(tǒng)”。這里的資產(chǎn)管理即業(yè)主的財富管理在自動化設(shè)備范圍的體現(xiàn)。通過資產(chǎn)管理,可以減少備件庫存、減少維護(hù)消耗(Maintenance Repair and Operations,MRO)、提高生產(chǎn)穩(wěn)定運(yùn)行率從而提高企業(yè)凈資產(chǎn)回報(Return On Net Assets,RONA)或總體設(shè)備績效(Overall Equipment Effectiveness,OEE)雖然國內(nèi)大部分企業(yè)還沒有通過結(jié)合控制系統(tǒng)來完成它,但現(xiàn)場總線技術(shù)無疑為它的實現(xiàn)提供了最便利的平臺。診斷專家系統(tǒng)則把多年設(shè)備運(yùn)行中存在的問題和處理的專家經(jīng)驗進(jìn)行系統(tǒng)化模型化所編成的專用程序來指導(dǎo)我們的維護(hù)工作。這種專家系統(tǒng)可以是購買的,也完全可以在現(xiàn)場總線平臺上自行開發(fā)的。
統(tǒng)計表明預(yù)防性維護(hù)中約63%(35%+28%)是不必要的浪費(fèi)。
結(jié)論:現(xiàn)場總線技術(shù)的優(yōu)越性不僅僅在一次性購買時體現(xiàn)而更主要是在它整個生命周期內(nèi)持續(xù)不斷地發(fā)揮。它也不僅僅是一個單純的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。只有在適當(dāng)?shù)挠^念、管理需求乃至于技術(shù)文化的背景下它才能更充分地得以體現(xiàn)和發(fā)揚(yáng)。
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