简单的维护策略可以提高设备性能

在许多情况下，随着生产和设备可用性的提高，维护成本的降低，直接且持续应用的维护策略可以产生吸引积极关注的结果。孟山都的马斯卡廷工厂就是这样一个例子。技术解决方案与相应的工作流程相结合，取得了可衡量的积极成果，并为该工厂赢得了2012年HART年度工厂奖。

孟山都马斯卡廷工厂位于爱荷华州东南部密西西比河沿岸。它生产农达除草剂和乙酰苯胺精选化学产品，包括Harness Xtra, Degree Xtra和Warrant。该工厂占地150英亩，雇佣了大约450名员工来操作和管理8个独立的工艺单元。这些包括废物处理和工厂公用设施以及产品制造过程区域。工厂的大部分都是全年连续运行的，最古老的部分可以追溯到50年前。

继承的维护平台

处理单元由艾默生DeltaV和Provox DCS(分布式控制系统)平台混合控制，与3200多个仪表资产相连，包括变送器和控制阀定位器。在这个总安装基础中，目前有超过600个HART和125个基金会现场总线仪器在设施AMS智能设备管理器中。AMS智能设备管理器中尚未出现的杰出仪器在很大程度上要么没有终止到智能I/O，要么只是非智能设备。2006年，马斯卡廷工厂的电气可靠性工程师Joel Holmes从孟山都另一家工厂接收了一台独立的艾默生AMS设备，这是马斯卡廷工厂的关键变化之一。通过访问该单元，他能够使用HART通信和基金会现场总线协议从现场设备收集的诊断信息，探索更复杂的维护策略的一些功能。

考虑到设施中大量的维护密集型阀门和仪器仪表，这是霍姆斯认为提高可靠性将对整个工厂性能产生最大影响的领域。将他的新维护工具与工作过程集成的过程的一部分涉及到为每个过程单元中的仪器资产分配一个临界值。那些可能妨碍生产的因素被列为监测的最高优先事项。

正如Holmes描述的过程，“我们使用A、B或C字母来表示资产的关键性。最高的临界等级是A，最低的临界等级是c。请记住，A级的关键设备将受到最多的关注，因为它们的性能对生产系统的运行时间至关重要，而c级的设备在许多情况下可能会被允许运行到故障，因为它们对生产系统的影响很小，或者它们有在线备件。”

随着孟山都在AMS方面获得经验，工厂内部的使用变得更加复杂，整体效率也有所提高。警报监视器成为主要的预测工具，集成了工厂的资产关键性措施与设备管理器。相应的设备组分配反过来直接影响其轮询率，或者Alert Monitor从字段提取设备状态、运行状况和诊断信息的频率。

随着时间的推移，霍姆斯创造了三组设备:变送器、控制阀和蒸汽传感器。这有助于平衡Alert Monitor的负载，因为过多的设备以相同的频率轮询会使系统过载，导致更新速度极慢或根本没有响应。每个设备组都有一系列的轮询速率值，这些值取决于设备组的关键级别。

在遗留环境中工作

虽然一些处理单元具有相对较新的控制系统，支持hart I/O，但在其他领域，系统仍然是纯模拟的。随着工厂向具有CHARMS I/O的DeltaV控制系统的一系列迁移，这些系统将得到升级，但在某些地区仍需数年时间。该工厂为收集诊断信息而开发的变通方法涉及这两种情况无线用于关键标签的HART THUM通信，或用于不需要频繁监控的设备的HART/基金会现场总线手持通信。

的无线HART的部署正在增长，目前约有25台设备在运行。Holmes预计这个数字还会增长，每个处理单元很快就会有自己的无线网关。

一个恰当的例子

由于草甘膦技术部门预计将按计划关闭以进行催化剂再生，Holmes和他的团队通过预先控制阀可靠性PM路线确定了一个2英寸偏心球阀，解决了计划和计划的缺陷工作单。AMS智能设备管理器及其ValveLink Snap-On应用程序测量了阀门在整个行程中不断增加的摩擦。该指示器表明，在对控制阀总成进行诊断扫描时，正在出现问题并引发故障。虽然阀门没有表现出任何操作人员可以看到的问题，但阀门特征表明，打开和关闭阀门所需的力大幅增加。它仍然能够执行它的控制功能，但与历史信号的比较显示，一个更激烈的情况正在发展。

Holmes建议电气可靠性技术人员在停机期间更换阀门;因此，可靠性技术人员在此期间将其从服务中移除。当他们将阀体从法兰上拉开时，他们发现了1/4 x 4英寸。卡在阀门上的螺栓显然是从一个夹着过滤元件的夹子上脱落的，该过滤器是用来捕捉催化剂的。它是由流动的工艺流程带下来的。如果螺栓仍然留在阀门中，在某种程度上，它可能会引发流量控制问题，包括阀门拒绝关闭，这将导致其他问题。

螺栓损坏了阀门的陶瓷塞和阀座，因此一旦阀体被拆除并与执行器分离，就会被送出去重新组装。在车间的执行器上安装了一个新的阀体。在重新安装组件之前，使用ValveLink Snap-On应用程序对其进行校准和测试，以确保使用HART进行的阀门特征和其他诊断扫描显示正常的工作参数。包括阀门特征在内的所有扫描都记录在AMS中，以便将结果与未来的降解趋势分析进行比较。经批准后，阀门重新投入使用，而不推迟工艺装置的预定启动时间。

改变植物的心态

随着工作流程的改变，个人的心态也在改变。可靠性团队成员很高兴地看到，随着共同目标和合作的发展，公司内部运营和维护之间的一些传统障碍被打破。

Holmes描述了其中一个变化:“除了可靠性计划和一些与我们如何监控和查看缺陷积压相关的工作外，我们还进入了资产有效性管理(AEM)。该方法查看流程单元，他们必须在我们的每笔销售中获得多少，并跟踪他们的流程停机时间。我们要确保我们不仅从预测和预防的角度来看待它，看看是什么原因导致停机，而且还要让那些运营单位告诉我们他们最大的痛苦是什么。在过去，维护是解决他们看到的故障和有问题的东西，但它并不总是相同的问题或过程单位认为他们有最大的问题。所以这里有一种脱节。随着我们的转型，现在我们专注于AEM，除了我们所有的预测和预防工作之外，我们正在更好地掌握需要解决和处理的问题，以确保我们拥有所需的制造可用性。”

电气可靠性技术人员Mike Chaney在与运营商合作时也看到了积极的效果。他说:“我们现在处于售罄的状态，在某些情况下，我们有两天的时间来发现问题，并在这段时间内解决问题。”“如果我们能够避免停工，这是件大事。现在造成停机不是一件好事。所以，如果我们能防止这种情况发生，从长远来看，就能为工厂节省很多钱。生产部门看到了我们使用这项技术的发现。所以当我们对他们说一些事情时，他们不会很快回应，‘我们不会那样做。他们更愿意说，‘我们会准备好这个瓣膜，让你取出来，然后看看你得到了什么。他们知道我们是在为他们省事。如果我们能保持运营，他们的日子就会更好。”

测量的进展

当整个项目开始时，霍姆斯说他们没有很好的方法来区分、跟踪或分析工厂中执行的可靠性工作。为了解决这个问题，孟山都创建了订单代码，以便在SAP CMMS中工作。为了跟踪特定设备的人工和材料成本，从设施预防性(PM)或预测性(PdM)维护可靠性计划中产生的任何发现中输入个别缺陷通知。在PM路由或PdM触发过程中发现的每个问题都将创建一个单独的缺陷通知/工作单。这允许执行预测和反应性的工作成本分析，并生成和跟踪KPI。

代码分析数据有助于量化计划工作与反应式工作。反过来，系统生成不良行为者列表，并提供一个美元数字，表明成本避免可靠性计划计划提供了多少。每个月平均有12个AMS缺货订单。每个工作订单可以节省超过1600美元的成本，每年节省超过20万美元的时间和材料。然而，Holmes指出，这严格来说是一种自付成本的节省，并没有反映出工厂制造可用性收益带来的收入增加。

一个高效的大家庭

工厂内部还有很多工作要做，但霍姆斯和他的工厂管理人员清楚地看到了方向。“我们面临的最大障碍是，运营部门并不总是知道可靠性项目在做什么，”他说。“因此，不仅与生产部门，而且与我们的其他维护人员，都在不断地努力分享和沟通。我们继续分享这些人在做什么，他们的成功，发现和培训。在我们努力发展两国关系的过程中，这是当务之急。对于我们的高层管理人员来说，这是非常明显的，所以我们的目标之一是保持沟通，将维护、生产和可靠性三者联系在一起，成为一个大家庭。”

彼得·韦兰德是一名内容经理控制工程。pwelander@cfemedia.com

关键概念

• 一个有效的维修计划的技术要素并不复杂。
• 工厂内部的程序和文化变化对持续维护管理的成功至关重要。
• 有许多工具可以支持这样的程序，它们不难实现，而且回报可以是巨大的。

在线

搜索“HART工厂”www.globalelove.com阅读早年的年度植物故事。

www.monsanto.com

www.hartcomm.org

www.emersonprocess.com

HART年度植物奖——表彰独创性和创新

HART年度工厂奖每年由HART通信基金会颁发，以表彰世界各地的个人、公司和工厂在应用和使用HART通信方面的独创性和创新。年度最佳HART工厂将HART仪器的功能超越配置和校准，或将HART设备的实时诊断和过程变量与其控制、信息和安全系统集成在一起。每一个都是如何更好地利用HART通信的有力例子，并为他们的公司实现更大的利益。要提名你的植物，请访问www.hartcomm.org。

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