自动化和企业kpi之间的联系

长期的企业关键绩效指标(KPI)目标与短期的过程和控制系统KPI目标直接相关。案例研究清楚地表明，改进的控制系统kpi直接推动了公司kpi的提高。管理过程和控制系统kpi的优点是可以立即对问题做出反应，在工厂一级快速识别和解决问题，而无需等待每月管理报告来推动行动。绩效监督系统对于跟踪、分析、优先排序和改进控制系统kpi至关重要。

企业kpi衡量业务目标并帮助管理层分配资源。过程与控制kpi衡量过程和控制系统的有效性，并帮助车间人员分配资源。当流程运行良好时，控制系统kpi和企业kpi都会得到改善。将自动化kpi驱动到最佳状态，进而将企业kpi推向管理目标。

企业kpi虽然有意义，但反映的是长期结果，不能直接操纵。控制系统kpi是可以日常管理的短期指标。通过管理控制系统kpi来保持流程的平稳运行，从而推动单元操作、工厂和企业kpi达到新高。

维护短期kpi类似于维护汽车或飞机的性能。你想要的是高燃油效率和高可靠性。但是，您不能轻易地对这些kpi进行直接调整。相反，您可以对压缩、燃料混合、操作程序和轮胎压力进行调整，以优化短期工艺性能。管理这些因素可确保更好地执行长期措施。

企业关键绩效指标

长期的企业kpi推动公司的长期成功。最典型的包括公司声誉和客户满意度。

虽然这些kpi至关重要，但它们很难衡量，而且来得太晚。解决问题的根本原因可能需要数年时间。因此，许多公司着眼于较短时间框架内的绩效指标。

中长期企业kpi可能包括:

利润;

质量;

总成本;

吞吐量;

正常运行时间;和

运营成本。

这些kpi提供了明显的优势。它们相对容易度量，可以在较短的时间尺度(通常是每月)度量，并且可以扩展到整个企业。可伸缩意味着相同的kpi可以应用于公司、部门、站点、工厂甚至单位操作级别。

没有持续的长期企业目标，就不可能实现最长期的目标。公司必须创造高质量的产品，在高吞吐量，高效率的过程中，同时产生利润，以满足长期客户，从而建立良好的公司声誉。

虽然这些kpi为公司目标的进展提供了一个很好的衡量标准，但它们并不总是直接可操作的。如果一个工厂或单位的运行受到影响，可以采取哪些改进措施?要回答这个问题，看看短期业绩衡量标准。

过程、控制系统kpi

实现中长期的企业KPI目标需要实现短期的过程与控制系统KPI。这些kpi包括:

效率;

可变性;

可靠性;

ExperTune指数;

哈里斯指数;

振荡;

时间处于异常模式;

噪音;

极限输出;

阀门旅行;

鲁棒性;和

沉降时间。

这些短期kpi中的每一个都衡量工厂性能的某些方面。在很多方面，它们就像汽车仪表盘上的仪表，或者医院病床上病人的心率监测器。它们提供了与过程性能有关的任何问题的直接指示。当发现问题时，可以立即采取措施加以纠正。

现代DCS和plc系统正在收集完成这些评估所需的全部数据。通过适当地监督结果，可以快速优化该过程。

通用流程kpi

在讨论的kpi中，有几个具有普遍吸引力。这些kpi是公司里从运营到工厂管理的每个人都能很容易理解和解释的。这些kpi可以直接与单元和工厂绩效kpi相关。用于此目的的三个简单kpi是极限输出;时间处于异常模式;和振荡。

这三个简单KPI的基本原理是:每个人都可以关注对企业KPI目标有直接影响的相同的易于理解的度量。其他性能度量可能同样重要，但需要更多的过程知识来解释。让我们来看看每个控制系统KPI，看看它是如何直接链接到公司KPI目标的。

直接联系

短期kpi可以直接驱动长期kpi，例如吞吐量、能源成本和正常运行时间。

极限输出。如果控制器的输出达到极限，则表明进程中存在瓶颈。当控制系统的极限产量KPI提高时，公司的吞吐量KPI也提高了。事实上，即使当阀门完全打开时，控制阀也可以限制流量。

如果控制器处于极限，则在此过程中失去一个自由度。如果使用监督模型预测控制器，它就失去了一定程度的自由度并受到约束。模型预测控制器的移动能力较差，降低了企业盈利能力KPI。

极限输出的根本原因通常是阀门通径问题。这可能是最初的设计问题，也可能是在容量增加后发生的，但没有考虑到这个特殊的阀门。

时间处于异常模式。在手动覆盖或任何类型的手动覆盖下运行的控制回路都是在异常模式(TAM)中具有时间的回路。这是一个很好的度量，因为较大的TAM意味着控制器没有按照预期工作。如果它一直很高，那么:

1)控制器不需要;或

2)控制系统设计不正确，控制器安装位置错误。

例如，如果回路设计的阀门太大或太小，操作人员可能不会将其置于自动状态。由于存在解决方法，控制工程师可能不会注意到。

另一个例子是在错误的位置放置或测量阀门。这可以是精馏塔的温度控制，其中使用非敏感温度测量进行控制。这个循环可能不是自动的，因为它不能对干扰作出反应。

另一个例子是用阀门来控制压力，而实际上最好是用冷却介质流来控制压力。这个循环不是自动的，因为它没有使用被操纵变量和被控制变量的正确配对，在这个例子中是压力。

操作员通常会通知维修人员有关出现问题的循环。但是，如果在一段时间后它没有得到修复，那么解决方法就是将其保留在手动中。在正常的操作条件下，工厂将运行良好，但在一个混乱的条件下，这种变通可能会导致问题。跟踪这个指标可以发现隐藏的问题。修复这些问题可能会对增加正常运行时间的企业KPI产生直接影响。

振荡。振荡的循环通常会导致质量问题或高能耗成本。为了解决质量问题，消除振荡以接近质量极限。改善控制系统的KPI振荡增加了企业的KPI盈利能力，允许您拥挤的规格。

要理解能量消耗是如何受振荡影响的稍微困难一些。考虑汽车在低速和高速之间振荡时的燃油效率，或使空气/燃料比每分钟上下摆动一次。不难看出，这会降低性能。

同样的事情也发生在加工工厂。锅炉给水振荡导致锅炉效率低下。此外，这种振荡可能会传递到蒸汽压力，并造成更昂贵的下游工艺效率低下。

例如，振荡蒸汽压力会导致精馏塔中的压力振荡。压差(DP)的振荡影响了分离效率。纠正这种振荡降低了控制系统振荡KPI。这提高了分离的效率，从而提高了吞吐量和质量的公司kpi。

短而快

短期kpi的美妙之处在于它们是可直接操作的。当回路振荡时，可以调整控制器和固定阀门以消除振荡。关注异常模式下的循环将发现一系列过程、设备和控制配置问题，其中许多问题可以在一天内解决。在极限位置定位阀门通常需要更多的时间来解决，因为它可能涉及用阀芯片更换阀门，增加旁路，或安装更大的阀门。

几个案例研究说明了绩效监督软件在改善控制系统kpi方面的有效性。这些改进的控制系统kpi导致了企业kpi的显著改进。

化学品制造商。英国一家大型化学品制造商应用了一套监督系统来监督2000个循环的性能。该系统为制造商识别了相互作用的回路和许多阀门问题。那里的工程师使用振荡和阀限kpi来识别问题区域。在修复阀门和调整控制回路后，这些短期kpi显示了结果。振荡、变异性和阀门行程大大减少。这反过来又减少了每年30万美元的运营成本。在企业KPI中使用这种回报，回报非常快。

克鲁格纸。加拿大魁北克省三河市的Kruger Wayagamack在一台新造纸机调试时，将性能监控软件应用于500个循环。在启动过程中，许多稳定性问题很早就被发现了。使用经济重要性加权的KPI，工厂在启动和调试期间每天都关注问题区域。例如，流量回路的高可变性表明泵存在机械问题。

启动过程中控制系统kpi的提高，使启动时间缩短了3个月。Kruger估计，由于改进了控制系统KPI，其企业成本KPI每年减少了100万美元。

在华盛顿的炼油厂。某炼油厂在流化床催化裂化装置上应用了性能监控系统。该系统是应用模型预测控制(MPC)系统之前的预测试的一部分。该系统诊断出全厂振荡。调查显示，控制回路之间的相互作用是问题的根源。通过调整和改变控制策略，消除了振动。没有振荡，工厂可以更接近规格限制。提高了作业设定点，降低了作业成本。总KPI成本每年减少30万美元。

内部工艺产品

实时的，基于windows的软件包

DAP 840板和DAPstudio软件结合在一起，形成一个开发和运行包，在基于Microsoft windows的产品中提供实时产品。DAPstudio通过一个或多个数据采集处理器(DAP)板简化了基于pc的测量和控制系统的开发。每个DAP板为系统提供一个额外的处理器，运行由Windows应用程序控制的实时操作系统。添加的资源使应用程序免于系统延迟，并在需要的时间和地点应用计算能力。同一PC机或网络中的两个或多个DAP板可以使用DAP-to-DAP通信作为单个同步系统一起工作。www.mstarlabs.com Microstar实验室公司

专家系统软件工具

Exsys Corvid开发工具和基于人工智能的专家系统软件现在提供了增强的多语言功能和改进的交互式用户界面。易于学习的通用开发环境可用于构建任何类型的专家系统项目。它使用交互式会话帮助在Web上分发解决问题的知识，这些会话模拟了与人类专家的对话，以提供特定于情况的建议和建议。应用程序包括质量控制、客户关系管理、数据分析、合规和研究。www.exsys.com Exsys Inc.

作者信息

John Gerry，体育老师和George Buckbee，体育老师是ExperTune公司的。

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