Контроль состояния: контроль состояния становится более совершенным

Новые способы сбора информации, включая беспроводные, плюс обобщение данных сверху донизу помогают пользователям сократить расходы и избежать дорогостоящих простоев.

Тщательная сбалансированность текущего, предупредительного и прогностического технического обслуживания играет важную роль в успешном управлении производственными фондами, но при отсутствии информации эта деятельность не достигает цели. Контроль и управление состоянием станков, двигателей и источников питания предоставляет ценную информацию, способную оказать незаменимую помощь. Наблюдаются тенденции к росту использования разнообразных технологий, включая беспроводные датчики, повышению степени обобщения данных, а также к повышению интереса к передаче сторонним организациям функций контроля состояния и экспертных оценок.

Все в большем объеме компании используют беспроводные средства контроля оборудования и соответствующие системы. Сети беспроводных датчиков, которые еще недавно были в диковинку, неуклонно становятся основным способом сбора информации об оборудовании. Например, самоорганизующиеся сети недорогих беспроводных датчиков вибрации могут заметить приближающееся повреждение, что позволит обслуживающему персоналу вмешаться до того, как произойдет отказ оборудования.

Беспроводные системы особенно удобны для применения на существующих установках и при реконструкции завода, говорит Нейл Купер, руководитель программы управленческих решений по эффективности использования ресурсов в компании Invensys Process Management, "когда люди только пытаются представить себе — как им оценить то, что установлено взамен существовавшего?" И на заводе, где отсутствует цифровая система связи, продолжает он, "беспроводная инфраструктура в настоящее время достаточно надежна и обладает довольно низкой стоимостью, чтобы изменить традиционный подход при решении вопроса о расширении заводских площадей".

Стюарт Харрис, вице-президент отдела оптимизации ресурсов компании Emerson Process Management, отмечает, что лишь с недавнего времени беспроводные сети стали объединяться в более крупные системы. "Emerson, — говорит он, — активно работает над стандартом SP100 [стандарт ISA Беспроводные системы автоматизации] , а также над протоколом HART для беспроводной связи. Наличие стандартов беспроводной связи для этой полевой шины дает возможность распространить инфраструктуру беспроводной связи на все типы полевых измерений".

По мере продвижения стандартизации основные поставщики средств автоматизации "поднимаются на борт", предлагая беспроводное измерительное оборудование в составе своих более крупных проектов. Например, Emerson Process Management, включила беспроводный контроль в состав своей архитектуры PlantWeb и даже предлагает стартовый комплект под названием SmartPack. Компания Invensys Process Systems заключила партнерские соглашения с компаниями Apprion, Dust Networks, Ember и другими членами альянса ZigBee.

Уровни интеграции

Производители все больше осознают необходимость объединения систем контроля состояния/управления ресурсами в крупные корпоративные структуры. Эта интеграция, говорит Харрис, имеет три уровня. Первый представляет собой "стремление к интеграции средств прогностической диагностики в виде набора приложений". В прошлом, поясняет он, "многие поставщики предоставляли решения для небольших подгрупп установленного на заводе оборудования, поэтому вам требовался поставщик, располагавший приложением для анализа вибраций, для диагностики регулирующих клапанов нужен был уже другой инструмент, и в добавок еще одно приложение — для ультразвуковой программы". Современная тенденция направлена в сторону создания интегрированного комплекса, в котором сводятся воедино диагностические данные, поступающие от всего объема заводских мощностей. Объединение этой информации, говорит он, "предоставляет больше простора для управленческой деятельности и контроля основных производственных показателей".

Следующим уровнем является интеграция управления ресурсами и управления технологическим процессом. Это позволяет операторам наблюдать за состоянием ресурсов и адекватно реагировать на возникающие ситуации Например, оператор может определить начало кавитации и изменить условия технологического процесса чтобы предотвратить повреждение оборудования.

На третьем уровне осуществляется интеграция на уровне предприятия с полным объединением управления ресурсами/системы управления процессом/системы безопасности, хотя некоторые считают, что во многих случаях это остается задачей на несколько лет вперед.

Вопросы бизнеса, окупаемость инвестиций

Одной из причин, замедляющих внедрение современных методов контроля состояния и управления ресурсами является то, что лица, осуществляющие инвестиции, не обязательно являются лицами, получающими прибыль. "Исторически сложилось так, что образовался некоторый разрыв между мероприятиями по контролю состояния и надежности, с одной стороны, и экономическими показателями завода или окупаемостью затрат, с другой",- говорит Харрис.

"С точки зрения управленца, — говорит Купер, — хотелось бы получить набор показателей, нацеленных на использование ресурсов предприятия. Также хорошо было иметь техническое обслуживание, которое ориентируется на показатели работоспособности предприятия. И, наконец, хорошо бы иметь руководителя, нацеленного на обеспечение безотказной работы предприятия. Но в действительности деятельность корпорации оценивается по биржевой стоимости акций. И здесь нет никакой связи — системы показателей не связаны даже концептуально".

Управление состоянием охватывает все части предприятия и имеет своей целью оптимизацию ресурсов, как поясняется на этой иллюстрации, любезно предоставленной компанией Invensys Process Systems.

В конце концов эта ситуация стала меняться, пусть даже благодаря усилиям самых первых приверженцев. "Более крупные компании и компании, действительно стремящиеся совершить прорыв, прошли миссионерский этап, — говорит Купер. — Они понимают выгоду, но находятся на самом раннем этапе".

Использование внешних ресурсов

Конкурентное давление и потери ведущих специалистов из-за выхода на пенсию и сокращения персонала вынуждают многие компании присматриваться к возможности передачи на сторону функций контроля состояния и управления ресурсами, говорит Скотт Тирлинк, коммерческий директор предприятия Plant Services компании Rockwell, чтобы сконцентрироваться на области своей основной компетенции. "Со стороны управления ресурсами, — соглашается Шильц, — мы определенно наблюдаем тенденцию к возрастанию уровня коллективного сотрудничества, приводящего к беспрецедентному укреплению позиций продавцов и поставщиков".

Эта тенденция привела к тому, что контроль состояния и управление ресурсами превратились в бизнес, объем которого измеряется многими миллиардами долларов. В 2005 г. консультативная группа ARC спрогнозировала рост мирового рынка систем управления заводскими ресурсами (PAM) с темпом ежегодного прироста до 10% в течение следующих пяти лет, начиная с объема немногим более 1,1 млрд. до расчетного объема 1,8 млрд. долл. к 2009 г. При помощи новых типов интеллектуального аналитического программного обеспечения эти системы PAM, сообщает ARC, "прошли путь развития от приложений, обеспечивающих преимущественно прогностическое техническое обслуживание, до комплексных информационных решений по использованию ресурсов, сохраняющих свои корни в области поддержки работоспособности при расширении в сферу управленческой деятельности".

Некоторые из крупнейших поставщиков средств контроля и управления процессами включили эти услуги в состав своих предложений. Avantis, подразделение компании Invensys Process Systems, предлагает программное решение для системы управления основными фондами предприятия (EAM) Avantis.Pro и диагностическую программу контроля InFusion Condition Manager; компания Rockwell Automation предлагает RAAMP, в который включены программы управления процессами MRO, а также службы управления поставкой запасных частей. Цифровая архитектура предприятия PlantWeb компании Emerson Process Management выстроена вокруг концепции обнаружения проблем в технологических процессах и в оборудовании до того, как они произойдут, что позволяет пользователям перейти от ответного обслуживания к упреждающему. Службы контроля состояния ресурсов, предлагаемые филиалом Bently Nevada компании GE, содержат в своем составе систему контроля состояния GE Trendmaster Pro. Компания Flowserve располагает набором инструментов управления ресурсами, предназначенным для клапанов, исполнительных устройств и позиционеров. В то время, как некоторые компании передают на сторону выполнение всех или части функций контроля состоянием и управления ресурсами, говорит Купер, другие решают сохранить мониторинг своего ответственного, крупногабаритного и мощного оборудования собственными силами, но нанимают управленческую службу для проверки баланса предприятия. "Например, владельцы электростанции могут организовать контроль бойлеров и турбины, но при этом поручить сторонним организациям мониторинг холодильных установок, устройств предварительного нагрева, а также вентиляторов и насосов градирни".

Системы контроля состояния/ управления ресурсами используют открытые стандарты для предоставления мощного графического интерфейса, основанного на диагностических данных, полученных в реальном масштабе времени, для помощи в поиске неисправностей и принятии решений.

Источник: Emerson Process Management

Отображение эффективности работы компрессора в окне программы InFusion Condition Manager, разработанной компанией Invensys Process Systems, позволяет пользователям отслеживать состояние оборудования.

Утрата знаний

У некоторых появляется опасение, что передача контроля состояния и управления ресурсами на сторону может усугубить и без того уже понизившийся уровень квалификации внутри предприятия. Как же обстоит дело с ключевыми знаниями и квалификацией, существующими только в сознании человека, но являющимися важными для поддержания работоспособности завода? "Как бы то ни было, они теряют их, — говорит Купер. — Все инженеры, которые строили заводы, одного с ними возраста, и уже ушли на пенсию".

Одним из факторов, усиливающих снижение профессиональной квалификации, является недостаточное обучение специалистов в условиях эксплуатации. Причины, говорит он, лежат в экономической, финансовой и демографической плоскостях, а также обусловлены глобализацией — "на каждые десять вышедших на пенсию работников приходится только от трех до семи заменяющих их".

Тем не менее, существует возможный источник столь необходимого обучения, говорит Дэвид Окоа, начальник отдела планирования подразделения компании Emerson Process Management по оптимизации ресурсов. "Обучение является крупной составной частью услуг, которые должны предоставляться поставщиком средств управления ресурсами", — говорит он. Очень важно, продолжает Окоа, установить программы так, чтобы обеспечить людям полную осведомленность о возможностях технологии и подготовить к ее правильному использованию.

Того, что вы получили программное обеспечение, еще недостаточно — вы должны глубоко изучить его. "У нас были случаи, когда после ввода в действие систем мониторинга ресурсов, они подавали сигналы тревоги, на которые не обращали внимания. Не была обеспечена эффективная связь с технологическим процессом и соответствующая реакция на диагностическое сообщение в пределах предприятия", — добавляет Окоа.

Сторонние исполнители, обеспечивающие управление ресурсами, могут противостоять этой проблеме, говорит Тир линк, пригласив экспертов по существу вопроса, и рассмотреть работу ресурсов вместе с членами существующей команды, "для уверенности в том, что все выполняется в соответствии со стратегией данного производителя". Они могут также нанять кого-либо из собственного персонала производителя.

Для большинства компаний контроль состояния и интегрированное управление ресурсами в настоящее время уже не являются просто желательными; они жизненно необходимы. К счастью, средства для их внедрения стали более доступны — если вы готовы приложить усилия для оценки действительного состояния вашего предприятия и затем разумно выбрать тех, кто может решить возникшие проблемы.