指定性能而不是部件

在购买机器和工艺滑块时指定性能而不是零件将降低成本,缩短交货时间并保证运行。

通过比尔•德恩 2019年5月28日

许多工厂和设施从OEM供应商那里购买机器和工艺滑块。人们往往倾向于详细指定零件和供应商,但这可能导致更高的成本、更长的交货时间,以及OEM无法提供性能保证。

在许多情况下,更好的方法是指定性能,同时在零件和供应商方面给OEM尽可能多的余地。对于现场人员有限的工厂和设施来说尤其如此,并且相应地严重依赖OEM供应商,通常包括支持合同。

指定供应商的问题

指定首选部件和供应商可能会使创建投标规范变得困难,因为需要过多的细节,其中很少有直接影响最重要的属性:机器性能或工艺滑(见图1)。这可能会阻止oem的发展,导致投标人减少,有时只有一个。

图1:Innovative Treatment Products在这款水处理设备的控制系统中选择了AutomationDirect产品,使该公司能够为其客户提供性能保证。
礼貌:创新治疗产品

将可使用的品牌捆绑在一起通常会将OEM逐出其舒适区(见图2)。例如,如果OEM不能使用其首选控制器或人机界面(HMI),则需要更改设计和原理图,这将导致更高的成本和其他领域的延迟。学习曲线将在整个项目中保持有效,增加更多的延迟,以及更长的零件交货时间。

专注于零件和供应商而不是投标规范中的性能可能需要编写一个新的可编程逻辑控制器(PLC)程序,一个从未在使用中测试过的程序。所需的软件开发时间可能会也可能不会延长项目进度,但无论如何,都必须有人付钱来编写它。OEM通常必须为不熟悉的控制器外包编程,这又增加了一层风险和复杂性。不管谁编写软件,它都可能需要大量的调试,因为它还没有在使用中得到验证,这将延长启动和调试所需的时间。

限制供应商和OEM选项就像要求车轮重新发明一样。OEM所知道的和经过多年使用证明的东西变成了一个定制的控制系统,这可能导致不太可靠的操作。在OEM首选控制系统上执行的所有调谐,调整和优化现在必须重复。其中一些可以在设计、测试和启动期间完成,但其他问题将不可避免地在之后出现。

将详细的零件和供应商规格与OEM控制系统所需的更改相结合,也可能导致支持延迟,和/或更昂贵的支持合同。大多数OEM的技术人员将无法支持不熟悉的控制系统,在最坏的情况下,导致依赖于OEM组织内的一个人,或其分包商之一。

指定的性能

指定性能要比指定零件和供应商简单得多,例如,每小时生产一定数量的零件,正常运行时间为98%。虽然指定部件和供应商不能保证性能,但指定性能可以。如果不能使用他们首选的供应商,大多数oem将非常不愿意保证性能。允许他们这样做将使性能保证更有可能,也可以导致改进的保证。在前面的示例中,如果使用其首选供应商,OEM可能能够保证99%的正常运行时间,这可能会节省大量费用。

但是,在确保机器或工艺滑块符合其一般工厂操作参数的同时,公司如何确定性能呢?以下列表给出了控制设计规范中包含的一些最重要的电气性能要求的示例,这些要求应与机器或过程滑块输出,正常运行时间,维护成本等方面的要求性能一起包含:

  • 对于三相,480v ac, 60hz电源,应提供单点设备连接。
  • 应提供带有电气锁定功能的主断开装置。
  • 控制接线应小于等于24v直流。
  • 可编程逻辑控制器应具有128个输入/输出(I/O)点的最小扩展。
  • 供应商必须为所有编程设备提供编程软件。
  • 离散输入应该是24v dc,下沉,16点模块。
  • 离散输出应将24v dc输入一个下沉输出设备,16点模块。
  • 传感器应为PNP型,带有指示灯和微型(M12)快速断开电缆。
  • 控制外壳应保持最低NEMA 12的环境保护。
  • 所有电线和软管的标签应与电气原理图相匹配。
  • 工作温度应为32华氏度至140华氏度或更高。
  • 操作界面应为彩色触摸屏,至少有6英寸的对角线显示。

上述列表中的电气性能要求应不言自明,每个要求都易于验证。从投标阶段到现场验收测试,这些电气要求和其他性能规范在整个自动化项目中都是可用的,在现场验收测试中,必须检查每个要求和规范,以确保它们得到满足。

除了周期时间、每小时零件数、生产率可用性和质量要求之外,额外的系统或机器性能可能包括关键的工艺性能,例如在外壳或其他制造好零件所需的项目中卷曲盖子。这将包括,例如,3-5吨的压深卷曲性能,+/-0.002英寸的压深可重复性。其他性能要求可能是每小时200个零件的生产率和98%的正常运行时间。

HMI规范也可以使用操作参数基于性能。例如,需要一个包含模式、周期、产品和故障信息的概述屏幕。通过配方选择产品、教授机器人点以及帮助和故障消息屏幕是HMI操作性能需求的其他示例(参见图3)。

数据收集的基本需求是基于性能的规范的另一个例子。这可能包括存储故障消息数据、按零件号显示合格和不合格零件的数量、当前周期时间、最近10个周期时间数据等。

这些性能要求有助于更快地安装和启动。最终目标是一个可靠的和有效的机器或过程滑适合正在进行的操作。

支持系统

许多原始设备制造商愿意并且能够在保修期结束后以每月较低的成本远程维护他们的机器和工艺滑块,但通常只有在他们可以使用首选供应商的情况下。由于技术人员的短缺,这种方法也非常适合许多终端用户。

在项目开始时,应该在基于性能的规范中定义对保修期后支持的需求,并指定成本。应明确远程和现场支持服务的提供。在基于性能的规范中使用这些支持选项有助于确保机器和工艺滑道得到所需级别的支持,并允许OEM使用其标准设计。

随着OEM设备的测试,验收和付款,任何操作问题的快速解决是必须的。为了加快这一进程,远程访问至关重要。例如,无论是在第一年的保修期内,还是在保修期满后,远程访问都可以使最终用户和OEM的支持成本保持在较低水平。因此,通过远程访问进行故障排除应该是一项性能要求。这意味着远程访问不是一个附加功能,而是从一开始就设计到控制系统中的需求。

oem和他们的客户展望未来

至少一些原始设备制造商现在通过租赁安排提供机器和工艺滑块,而不是要求购买。这些租赁安排通常以性能为导向,如果没有达到性能保证,OEM就不会得到报酬。

另一个问题是,OEM可以根据机器或工艺的生产情况支付报酬,例如,每生产一磅产品支付一定的金额,并按月支付。这种类型的安排最紧密地结合了买方对最大产量的需求和原始设备制造商的财务目标,因此获得了青睐。

这两种类型的协议,租赁和只支付生产费用,强烈倾向于指定性能,而不是零件和供应商,这是许多这类合同的要求。即使OEM同意使用买方指定的零件和供应商签订这些类型的协议之一,成本肯定会更高。

因此,在许多情况下,当前和未来的趋势可能倾向于指定性能而不是部件和供应商,并且通常可能导致对双方都更有利的结果。

比尔•德恩是AutomationDirect的技术营销工程师。在他14年的工程生涯中,他大部分时间都在为石油和天然气、电力和包装处理行业设计和安装工业控制系统。

本文发表在应用自动化补充的控制工程设备工程

-参见下文增刊中的其他文章。


作者简介:Bill Dehner在他14年的工程生涯中大部分时间都在为石油和天然气、电力和包装处理行业设计和安装工业控制系统。他拥有美国空军航空电子副学士学位,目前在AutomationDirect担任技术营销工程师。