有效自动化应用程序的最佳实践，第3部分:自动化问答会话

自动化应用洞察

• 两名系统集成商回答了来自网络广播的许多问题，例如所提到的案例研究涉及的一些方面，以及所吸取的经验教训的更详细信息。
• 问答环节还讨论了自动化中最容易被忽视的方面，以及公司在自动化过程中应该从哪里开始。

---

无论考虑或应用什么自动化技术，通用规则都适用，包括如何决定应该自动化什么。无论是新手还是经验丰富的专家，在应用自动化时请注意这一建议。自动化可以做很多事情，但不要超出自动化的能力。自动化不能解决过于复杂的操作。首先获得正确的设计，然后应用正确的自动化。现实世界的例子将有助于填补智能制造的技能差距。为清晰起见，本文经过了编辑。

控制工程内容经理Mark T. Hoske主持了网络直播“有效自动化应用的最佳实践”。2022年8月16日的课程将以网络广播的形式存档一年，旨在回答以下关于优化自动化应用程序的问题:

• 评估考虑自动化的一个或多个过程。

• 确定在自动化之前是否需要重新设计。

• 考虑自动化可以影响和增强过程设计的关键方式。

• 确定自动化实现的步骤。

• 检查有效自动化应用程序的经验教训和最佳实践。

应用制造技术公司的高级制造工程师Chris Clayton和E Tech Group的首席自动化工程师Kevin Tom通过他们的经验和案例研究示例提供了关于自动化有效性的见解。为清晰起见，本文经过了编辑。

关于自动化项目的问题和答案

马克Hoske:我们知道我们需要一个系统集成商来帮助一个即将到来的重大自动化项目。理想情况下，什么时候应该引入积分器?

克里斯·克莱顿:在我看来这很简单，越早越好。只要每个人都能从第一天起就达成一致，你就会少处理很多令人头疼的事情。

凯文·汤姆:特别是如果你已经意识到这是一个自动化项目。我想你们已经知道自动化是必要的，在设计阶段尽早引入自动化是很好的。太好了。

Hoske:在案例研究中，设定值偏移量之间的关系在本质上是二次的吗?

汤姆:不一定。我认为我们所知道的关系更像是指数或三次或别的什么。二次模型就是这样。这是一个模型。我们基于经验数据，我们在运行系统中收集了很多很多次来理解这两个设定值之间的关系。

Hoske:同样在案例研究中，使用了什么过程来确定哪种模型工作得最好?

汤姆:这是一个反复试验的过程。我们用LN2冷却运行那些tcu，有变化的设定点偏移，偏移点偏移，还有变化的设定点本身。每次我们运行测试负载时，序列启动都要花好几个小时，我们又要花几个小时才有信心，我们已经稳定地达到了设定值。我们经常耗尽液氮，我们几乎每天都要向供应商要求补充，一旦我们最终获得了一些关于什么设定点偏移适用于什么设定点的数据，我们就必须确定哪个模型最符合数据。早期，线性模型看起来是可行的，但其中一个混杂因素是，对于每对TCU到LN2换热器对，它们有不同的相关曲线，所以尽管线性模型适用于其中一些，但我们选择使用二次模型来保持一致性，一旦我们得到更多的数据，我们发现它在所有情况下都工作得很好。

为自动化设定目标以及自动化的内容

Hoske:回到离散自动化，你会瞄准产量最高的零件号，与整个产品线相比利润最高的，还是最容易自动化以获得管理层认可的过程?你如何选择?

克莱顿:我认为最初，在数据收集阶段早期的目标设定或目标设定过程，是你需要与管理层达成一致的地方。你往往能很好地了解他们对自动化的需求。很多时候，特别是如果是一家刚刚涉足的小公司，他们可能想要在某个地方建立一个小单元，而不一定是在他们的生产车间中间，他们可以用来测试或适应自动化。

通常情况下，如果想法是，“嘿，如果这个小测试单元成功了，让我们把它变成一个真正的全尺寸生产单元。”这可能是更有利可图的部分。

我认为这取决于管理层。你可以选择其中任何一条。有些公司很热心，他们无论如何都想实现自动化，所以你的目标是产量最高的零件号，并尝试在自动化中获得尽可能多的产品组合。

Hoske:凯文，同样的事情也适用于流程领域吗?

汤姆:是的，我认为这也是真的。是的，我不认为离散的末端过程会有什么不同。

自动化被忽视的好处

Hoske:在您看来，实现自动化解决方案最容易被忽视的回报是什么?

克莱顿:在我看来，那就是人。有时自动化或机器人技术会因为窃取工作或抢走人类的工作而名声不佳。根据我的经验，从我的角度来看，机器人正在释放人类的潜力去做人类擅长的事情，那就是使用他们的大脑，思考和创造。并不是一定要坐在自动化生产线上做重复的工作。这就是自动化的作用。人力资本、聪明才智和创造力的释放，是迄今为止自动化所能获得的除了货币回报之外的最大回报。

Hoske:Kevin，在案例研究中，如果更早地涉及到自动化，他们会说些什么来避免后来出现的设计缺陷?

汤姆:我们以前见过类似的情况，我认为我们可以在这部分设计上提供更多的控制系统操作角度。我们可以提出的一个解决方案是去掉TCU旁通阀，让TCU直接控制LN2控制阀，这将是一个更简单的设计，没有造成低流量条件和冻结的风险。限制是你不能同时提供多个有LN2的tcu两个来自同一个热交换器的冷却，但我猜你想问你的最终用户的一个重要问题是这实际上多久需要一次?这种需求是否真的超过了与创造这种功能相关的设计、材料、绝缘和自动化成本?

如果是这样的话，你可能会考虑为每个TCU设计更多的液滴LN2冷却分配回路或类似的东西。当然，这将花费更多，因为你需要一个专用的泵和额外的控制回路，所以最后，我认为这是一个优先级的平衡行为。没有唯一的答案，但重要的是进行对话，以确保客户最终得到他们想要的东西，一个有效并满足他们需求的系统。

公司应该从哪里开始自动化?

Hoske:对于一个几乎没有自动化经验的公司来说，我们应该从哪里开始呢?

克莱顿:系统集成商是一个很好的资源和自动化顾问。我可能有偏见，但这就是我作为自动化顾问所做的，引导客户或客户通过合作的过程，弄清楚自动化是否有意义，所以我会从这两个地方开始。

汤姆:是的，我们看到很多公司没有自动化部门，他们没有任何自动化工程师，所以他们来找我们说，“帮我们建立一个URS。帮助我们弄清楚我们想要什么，我们需要什么。”

我们已经看到了很多这样的情况，我们真的很擅长帮助合作，并找出客户真正需要自动化的部分以及哪些部分不那么重要。

解决自动化升级，如何克服挑战

Hoske:升级老旧或过时的自动化系统时会遇到哪些挑战?

克莱顿:我认为可靠性应该排在第一位。显然，旧的系统有故障的倾向，有旧的部件，而且潜在的部件或替换部件更难找到，所以从长远来看，维护系统可能更昂贵。这完全取决于自动化的类型和它的历史，但这是我在旧系统中看到的最常见的问题。

汤姆:我认为我的看法是，很多时候你有这些陈旧过时的自动化系统，客户想要升级一些非常相似的东西，但在这一点上，没有什么类似的东西留下了。当没有更多的替换部件时，就需要升级，而且没有什么可以一对一的替换关系。有时候，你只需要将软件转移到新的硬件上。

你最终要做的是真正了解他们系统的一切，并查看他们所有的文档，这样你就可以尽你所能，并祈祷当你搬到那里时，一切都会解决。这需要大量的测试，以确保所有的东西都是一样的，而且所有的东西都是合格的。

编辑克里斯Vavra，网络内容经理，CFE媒体和技术，cvavra@cfemedia.com．

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。