仪器仪表设备正在加入数字化革命

仪器仪表设备需要定期检查以识别故障并防止停机,需要大型维护团队和高昂的成本,但随着数字化的发展,这种情况正在发生变化。

通过David Bowers 2022年10月9日
提供:ABB测量与分析

流程检测洞见

  • 数字化测量和分析技术有助于减少地面所需的英尺数。
  • 在仪器仪表世界中,连接设备比以往任何时候都多,这可以帮助提供比以往任何时候更多的信息。这也会导致潜在的网络安全问题。
  • 维护成本也降低了,因为较小的专业团队可以在需要的时间和地点准确地分配他们的时间和专业知识。

当涉及到关键设备时,我们正在进入一个不必要的维护正在成为过去的时代。这在一定程度上是由于现代系统和流程的复杂性。防止故障和停机当然是至关重要的,但在某些情况下,多余的维护活动最终可能弊大于利。

然而,工厂关键设备突然停机的风险必须始终保持在最低限度。数字技术正在帮助转变维护方式,帮助工厂运营商在保持关键设备处于最佳状态之间取得正确的平衡,同时也避免了干扰已经运行良好的流程的风险。

举个简单的例子,考虑一下现代汽车——30年前,手册会指导你维修几乎每一个部件,不管它是否需要。如今,车载计算机在出现问题之前就会自动发出信号,而且在很多情况下,在出现故障之前,就可以提供简单的服务,只需下载诊断数据,甚至不需要检查车辆。随着故障越来越不常见,很明显,如果技术允许,这种方法会有相当大的价值。

通过数字化改变

在过去的几年里,一个典型的工业设施可能有几十个甚至数百个维护技术人员管理整个过程中的仪器仪表。以传感器、测量和分析技术为形式的数字化技术,正在帮助减少地面所需的英尺数,并改变我们在工业环境下对维护的看法。这种变化正在迅速发生——就在10年或15年前,智能手机还处于技术的前沿,但不到10年的时间,它们就达到了临界质量。如今,几乎不可能买到一部不是智能手机的手机。事实上,这项技术在如此短的时间内已经取得了长足的进步,您可以使用智能手机访问您的工艺工厂的诊断,甚至执行一些维护任务。

仪器仪表以及将设备以数字方式连接到更广泛平台的能力,将彻底改变我们进行维护的方式。从现场设备收集的数据可以被世界上几乎任何地方的任何人在任何时间访问。聚合这些数据可以跨多个设备,甚至多个站点进行趋势分析,以确定效率改进和重复出现的故障,这可以帮助发现潜在的问题,比手动一次检查一个设备更快。了解这些趋势,并访问大量的历史数据来支持它,有助于促进向预测性维护的转变。

除了通过早期故障检测来提高可靠性外,数字化还通过允许设备在过程或仪器设备本身需要注意时自动提醒操作人员,从而为安全提供了重大好处。远程访问设备的能力也加快了调试时间,因为校准和验证可以在线进行,降低了安装成本。维护成本也降低了,因为大型团队(传统上由数十名人员手动检查每个测量设备)可以被较小的专业团队所取代,这些团队可以在需要的时间和地点准确地分配他们的时间和专业知识。

工业4.0的概念被称为第四次工业革命,即工业设施中的每个设备都连接到互联网,并配备了自己的智能。奇怪的是,这是所有工业革命中第一次被认定为仍在发生,而不是在回顾时。

每天安装的智能连接设备的数量呈指数级增长,尤其是在工业测量和分析领域。它不仅为提供前所未有的流程可见性提供了新的机会,还为服务提供了新的选择——24/7支持现在已成为标准,同时还以免费服务和工具的形式增加价值,以提高设备性能。事实上,随着技术的快速发展,制造商也必须与时俱进,提供新的增值方式,同时与客户进行更密切的合作,开发定制的解决方案,从而建立持久的合作关系。在过去的几年里,购买一台设备将是客户旅程的结束,而现在只是一个开始。

持续的技术进化

在这样一个快速发展的行业中,不断的进化是必要的,尽管连接设备的数字世界开辟了巨大的新机会,但也带来了新的风险。连接的设备越多,就会为潜在的网络入侵创造更多的接入点。在最坏的情况下,用于访问、监控和控制设备的网关和仪表板还可能在设备和操作员之间引入额外的混淆层。

例如,用来攻击伊朗核项目的Stuxnet蠕虫病毒,实际上是利用了人工检查的缺乏,通过提供虚假的读数,让离心机看起来运行正常,而实际上它们已经被重新编程,可以自我毁灭。这是原地失效故障的一个例子,这是最危险的故障类型。尽管数字化使我们能够远程执行更多任务,但必须将缓解措施纳入任何维护计划,以防止依赖任何一种测量或设备。例如,可以通过使用多种类型的传感器来测量相同的变量,例如侵入式和非侵入式流量计。

网络安全必须不断发展,以减轻新出现的和现有的威胁。防止网络犯罪和破坏显然是一个优先事项,但也必须收集数据的价值。

数字化正在彻底改变维护方式。通过为设备配备自己的智能,可以更早地发现潜在的问题和故障,而不需要人工检查。这反过来又有助于促进预测性维护,同时使维护团队变得更小、更灵活,在不影响可靠性、安全性和生产力的情况下降低成本。

-这最初出现在欧洲控制工程网站.由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑,控制工程, CFE媒体与技术,cvavra@cfemedia.com


作者简介:David Bowers是ABB流程和DP流程的产品经理。