通过提高可靠性建立可持续价值

编者按:陶氏化学位于德克萨斯州Deer Park的工厂获得了2013年度HART工厂奖。与过去几年获得该奖项的公司一样，陶氏化学将HART通信提供的智能诊断作为更大维护计划的一部分。这些项目通常是由一个人或一小群人发起的，他们看到了一种提高可靠性的新方法所带来的改进潜力。在这种情况下，我们让两位冠军，沙德拉奇·斯蒂芬斯和克里斯托弗·加西亚来讲述这个故事。虽然他们自己没有完成所有的工作，但敬业的个人可以成为变革的重要催化剂。

建立一个提供可持续价值的仪器可靠性计划，需要结合解决长期挑战的根本原因的改进策略。其中一个挑战是缺乏专注于短期和长期仪器改进的专业可靠性工程师。大多数设施都有大量的机械可靠性支持;然而，仪器设备的数量远远超过旋转和固定设备。以前的仪器策略表明，部署IREs(仪器可靠性工程师)是积极影响仪器可靠性的关键步骤。IRE是当地的倡导者，也是建立可靠性计划的主要促进者。环境评估局还负责:

• 理解挑战
• 部署的基础设施
• 开发和利用解决问题的技术。

Dow Chemical Company-Deer Park利用这些责任和策略，将可靠性提高了66%，并节省了数百万美元的息税前利润(EBIT)，所有这些都是多年研究、试验和错误以及利用最佳实践的结果。该策略的框架主要关注四个改进领域:被动的、主动的、以可靠性为中心的和仪器项目。

Deer Park仪器可靠性小组与生产、维护和过程自动化领导者合作，提出了一个简单的问题:“为什么仪器可靠性的改进在过去三年中停滞不前?”大多数的回应可以分为四类:报废设备、缺乏预防性预测性维护(PPM)策略、多次重复故障以及与人员/流程相关的挑战。领导还提出了一些解决方案:

• 为快速成功和持续改进而努力
• IRE促进和利用现有的技术资源，包括支持hart的设备，来执行
• 创建方法来识别差距并消除它们。

第一步

可靠性小组现在对他们所面临的挑战有了一个大致的了解。所需要的只是证实领导层观点的数据。

报废设备:可靠性组建立了可视化的仪器评估工作流程，根据使用年限、状态、安装细节等对所有仪器设备技术进行评估。

PPM策略:可靠性小组确定了所有过期的仪表PPMS和没有维护策略的关键控制阀。

重复故障:通过计划外的事件日志，可靠性组将所有与仪器相关的故障分为设备相关的、操作规程相关的、过程相关的、工程设计相关的和过程自动化相关的故障组。

人员或过程:可靠性组收集重复工单、加班历史、CMMS(计算机维护管理系统)维修工作历史和仪器校准/规格表的数据。

当可靠性小组回顾历史数据时，一个独特的趋势在工厂的几个区域变得明显。在62个工艺单元中，5个单元占工厂全部停机时间的48%。他们得出结论，如果他们能够在这五个单元中解决根本原因，他们就可以为每个改进策略的站点返回更多的价值。

根据这些数据，分配了一个IRE来创建一个核心团队来解决这五个过程单元中的挑战。48%的下降意味着每年数百万美元的产量损失。数据还表明，这种情况已经持续了好几年，这证实了他们选择了一个机会最大的地区。此外，这五个单元在其过程化学上非常相似，因此可靠性小组能够专注于可以在整个小组中利用的改进。

最初的步骤是建立一个基础设施，使可靠性小组能够进行短期(快速获胜)和长期(可持续改进)项目。

短期项目通常着眼于容易实现的目标，从而有可能消除恼人的日常挑战。这也为调查和收集长期改善的数据提供了机会。这些项目的战略包括:

• 意外事件调查——非正式和正式的仪器根本原因调查，通常使用HART诊断信息。
• 实时设备监控-使用HART网络实时更新关键仪器和控制阀的状态。
• 仪器评估-现有设备的目视检查和校准检查，通常使用手持HART通信器。
• 会计、法规遵从和保管转移(ACCT)——在关键仪器上执行PPM，使用手持通信器或通过第三方管理系统收集的诊断信息。

长期项目通过项目和可靠性策略解决更具挑战性的机遇。这也涉及到向更加以可靠性为中心的文化和仪器工程项目的思维转变:

• 设备维护策略-确定关键设备，备件库存和PPM。
• 前10个列表:针对惯犯、不良行为者和高优先级的失败。
• 技术升级——前端加载的高优先级仪器项目，包括将HART连接扩展到关键仪器和阀门。
• 设备状况评估-展望未来的仪器项目和可以提高产量的情况。

大部分技术基础设施已经部署到位，大部分阀门已经安装了智能阀门定位器，这些定位器连接到HART多路复用器，可以收集诊断数据。还有一个第三方管理系统来分析信息，但它没有连接到更大的控制系统。它可以告诉我们问题的存在，但它不能提供任何细节。

部署计划的最后一步是开发内部过程，并将责任分配给维护每个过程的个人。详细的作业是根据在生产单位进行的试点研究编制的。该信息用于创建流程图，从而允许团队分配完成既定目标的连续步骤。

攻击最差的单位

技术人员检查了整个工厂的仪器，发现28%的设备存在某种缺陷，从寿命终止到安装不当再到规格不符。可靠性小组特别仔细地研究了造成如此多麻烦的那五个部件。用于测量温度和水位的两种技术占问题的60%，造成了数百万美元的相关损失。在更换了13台仪器后，事故数量降至零。

这一改进为该组织提供了继续和扩大该计划的杠杆。随着工厂领导通过状态更新了解到改进，该计划继续得到支持。采用常用的行业惯例来制定领先和滞后指标，该集团每季度交流详细的报告。

仪器可靠性小组在2011年和2012年记录了几项改进，在减少生产损失和维护成本方面节省了大量资金。该设施有望在两年内举办87场计划外活动，即平均每年43.5场。2012年，该设施全年仅发生了15起与仪表或控制阀相关的意外事件，减少了63%，从而提高了数百万美元的息税前利润，而且这一数字还在继续下降。

不断的实践

以下是陶氏继续使用的一些正在进行的倡议的例子。它们没有什么独特之处，几乎任何石化设备都可以复制它们。

控制阀设备维护策略:在所有的仪表技术中，控制阀是最容易遭受磨损和循环损坏的。由于控制阀的问题，我们的工厂平均每年经历17次计划外事件。可靠性小组采取了以下措施来减少这些事件:

1. 优先考虑最关键的阀门
2. 实施备件策略
3. 实施大修/PPM策略。

由于这种设备维护策略，该设施的控制阀故障率从每年17次提高到每年4次。

实时设备监控:可靠性小组与设施的过程自动化团队合作，能够实施两个软件包，跟踪通过HART发送的实时仪表和控制阀性能信息。这些工具将设备缺陷传达给工厂的主题专家，并给他们一个故障已经发生或即将发生的指示。通过这种积极主动的方法，该设施避免了七个计划外事件，如果不加以解决，将造成数百万美元的生产损失。

技术改进:排名靠前的两项技术也是屡遭失败。在两年的时间里，这些技术造成了数百万美元的产量损失。

• 九个带充液脉冲线路的差压液位变送器，由于伴热、泄漏、充液丢失等原因而失效。
• 安装在热电偶烧坏和传感器元件损坏的热氧化剂中的四个火箱温度传感器。

可靠性小组确定了新的、更有效的技术，以取代现有的解决方案，并将这些解决方案部署到所有生产单元。通过向工厂的资本项目团队进行前端加载，该团队能够加快改进项目。由于安装了这些技术，没有发生计划外的事件，这使得这些项目从我们的首要机会列表中删除。

迪尔公园正在进行的工作

在迪尔帕克的陶氏化学这样的工厂，可靠性的努力从未停止。虽然我们可能会消除或控制坏演员列表顶部的问题，但这只会将下一层带到顶部。但不同之处在于，每一个后续层的效果都有所降低:现在维护成本更低，产量更高。这种通过卓越运营提高盈利能力的螺旋式上升是最终的利益。

我们想要感谢其他几个对我们的成功至关重要的团队贡献者:David Taylor，工程仪器主管;唐·克拉克，高级仪器技术专家;高级仪器技术专家Alan Hoes;Teddy Wyly, I/E可靠性技术人员;约翰尼·加西亚，I/E可靠性技术员。

- Shadrach a . Stephens是仪器和电气技术服务的维护小组负责人;克里斯托弗·加西亚是仪器和电气技术的领导者;都在陶氏化学公司德克萨斯州分部工作。编辑:Peter Welander，内容经理，控制工程, pwelander@cfemedia.com。

HART年度工厂奖——表彰独创性和创新

Hart年度工厂奖由Hart传播基金会每年颁发一次，以表彰世界各地的个人、公司和工厂在应用和使用Hart传播方面的独创性和创新。HART年度工厂将HART仪器的功能超越配置和校准，或者将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。每个人都是如何更好地使用HART通信，并为他们的公司实现更大利益的有力例子。要提名你的植物，请访问www.hartcomm.org。

关键概念:

• 一个有效的维修计划的技术要素并不复杂。
• 工厂内的程序和文化变化对持续的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，它们并不难实现，而且回报可能是巨大的。

在线

搜寻“哈特工厂”网址www.globalelove.com阅读早年的年度植物故事。

www.dow.com

www.hartcomm.org

请参阅下面链接的相关新闻故事2014年3月11日，HART通信基金会宣布2013年度HCF工厂获奖者．

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