智能系統(tǒng)的來臨

文 / Mareike Monninger

智能系統(tǒng)的來臨

文 / Mareike Monninger

在當(dāng)前過程工業(yè) 4.0 的實現(xiàn)進程當(dāng)中，無數(shù)新技術(shù)發(fā)展正在市場上紛紛涌現(xiàn)——在這樣的大背景下，閥門技術(shù)領(lǐng)域有一款新系統(tǒng)脫穎而出，占據(jù)了技術(shù)發(fā)展金字塔的塔尖位置。這套系統(tǒng)可用于簡化和提升企業(yè)管理以及優(yōu)化生產(chǎn)過程。這些能力能為工廠成套設(shè)備制造商和工廠運營方創(chuàng)造更多價值。

在工業(yè)領(lǐng)域，盡量提升工廠經(jīng)營的經(jīng)濟性也具有相當(dāng)?shù)闹匾裕移渌急戎卣诓粩嗉哟?。因此，其重點在于實現(xiàn)工廠所有設(shè)備相互之間的最優(yōu)化協(xié)同運作，正確理解掌握工廠運行條件和工作流程，盡量縮短設(shè)備停機時間。其中，最后一個前提條件就是對工廠設(shè)備的維護，例如，閥門就是一項頗為重要的影響因素。

工作流程的每一次簡化，無論是文檔生成還是管理工作，以及有可能的錯誤避免支持，都成為了系統(tǒng)成功的決定性因素，并有助于減少意外停機時間，由此提升了工廠設(shè)備的可用性和過程安全性。在本個案當(dāng)中，簡化就意味著減少文檔編制量，節(jié)約管理支出，從而節(jié)約時間。維護支持意味著直接在作業(yè)場所以數(shù)字化形式提供所有與維護工作相關(guān)的信息。

Gemü公司就開發(fā)了一套能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)的系統(tǒng)：在 Conexo公司，各種閥門部件，包括閥體、執(zhí)行器和隔膜，還有作為一項總體資源中心的閥門整體，都配備了無線射頻識別（RFID）芯片，也由此配上了不可拆卸式的電 子 身 份 ID。 這 一 ID 不 僅 實 現(xiàn)了唯一的電子可追溯性，還能在現(xiàn)場更好地標(biāo)識出各個組件以及易損部件。所有分配給閥門或組件的信息可以在現(xiàn)場用 RFID 讀取器導(dǎo)入，即 Conexo Pen，并能用Conexo App 應(yīng)用在平板電腦上查看。由此，就可隨時以數(shù)字方式取得工廠設(shè)備組件文檔和生產(chǎn)廠證書。工廠運營方還可以在現(xiàn)場直接調(diào)取上次維護工作的信息。

數(shù)字化管理支付

進一步地，這款應(yīng)用還提供了數(shù)字化維護作業(yè)支持選項。技術(shù)人員可以在自己的平板電腦上以電子方式接收維護工作單，并能唯一地找到需要接受維修的閥門，隨后即可開展維護作業(yè)。而執(zhí)行維護作業(yè)的人員以及作業(yè)日期都將自動以數(shù)字形式記錄下來。在維護期間，技術(shù)員在整個維護過程序列當(dāng)中都可得到這款應(yīng)用的指導(dǎo)。在一體內(nèi)置 RFID 芯片的幫助下，可分別對舊隔膜和新隔膜進行掃描。

在這里，特征描述都是唯一的，從而確保使用了正確的組件。即使已經(jīng)拆卸下來，仍然可以唯一地對隔膜本身進行追蹤。隔膜狀態(tài)可以最終記錄到文檔內(nèi)。系統(tǒng)會要求技術(shù)員評估舊隔膜的狀況，在必要時，技術(shù)員可以利用系統(tǒng)的“照片存檔”功能，利用平板電腦拍下隔膜照片。對易損部件的評估也以電子方式執(zhí)行，因此也可以系統(tǒng)化地實施。掃描器和應(yīng)用程序都通過藍牙方式通信，維護期間采集的所有信息都離線存儲在平板電腦上。這些信息隨后通過無線局域網(wǎng)上傳至Conexo 門戶程序，即一款便攜式服務(wù)應(yīng)用程序，信息可以在此程序當(dāng)中得到記錄和分析。這款門戶程序就是本系統(tǒng)的中央管理單元，其最理想方式的安裝地點是運營方的經(jīng)營場所。所有相關(guān)信息都將流入這個單元。在一項“歷史記錄”功能的幫助下，所有信息日志都可以進行相互比對。系統(tǒng)可以跨工作地點管理和分析位置、所屬工廠部門、組件和維護工作單，并可以通過接口將數(shù)據(jù)傳輸至維護軟件。甚至可以直接與企業(yè)資源計劃（ERP）系統(tǒng)通信。

在維護期間內(nèi)避免錯誤來源

對于工廠運營方來說，Conexo 不僅簡化了過程和文檔編制，還通過支持功能避免了錯誤的發(fā)生。盡管所有過程序列都在技術(shù)上進行了優(yōu)化，并在制藥生產(chǎn)當(dāng)中進行了詳細定義和具體驗證，但這種經(jīng)常仍屬于模擬方式的維護作業(yè)卻經(jīng)常遭遇到可能的錯誤來源。

手工搬運過程中可能發(fā)生錯誤，備件有可能混淆，維護計劃和日志可能污損，技術(shù)人員有可能在資源中心上犯下錯誤，也有可能執(zhí)行了2次維護作業(yè)或者1次維護也未能執(zhí)行。即使正確地填寫了手工維護日志，但也有可能無法以電子方式進一步處理或評估。

所有這些問題都可以通過新的可追溯性功能選項、現(xiàn)場唯一身份標(biāo)識和維護支持來克服。此外，還具備在現(xiàn)場調(diào)取和查看安裝指南以及適用閥門安裝視頻的選項功能。這一選項功能可以減少發(fā)生維護錯誤的可能性。未來，通過這些功能，維護工作可以變得更加安全、更加透明可以實現(xiàn)電子式記錄，從而增強工廠的可用性和過程安全性。

圖1 工廠當(dāng)中的閥門可以輕松得到識別，所有相關(guān)信息都可以用小巧的 RFID 讀取器 Conexo Pen 導(dǎo)入

圖2 所有相關(guān)信息可以通過平板電腦現(xiàn)場顯示，即使在潔凈車間內(nèi)，也可以使用Conexo Pen的觸控筆尖輕松操作平板電腦

圖3 Bioengineering 公司試點成套設(shè)備：所有隔膜閥和多通閥組均配備了 RFID 芯片

在試點成套設(shè)備上投入實用

不僅是工廠運營方，當(dāng)涉及到 FAT、SAT 和 IQ 時，成套設(shè)備制造商也能從這套全面完善的系統(tǒng)當(dāng)中獲益。各項支出將得到顯著削減，因為所有要求的閥門文檔，包括認證日志、作業(yè)證書和其它相關(guān)文檔，都可以以數(shù)字方式取得和管理，閥門可以在現(xiàn)場輕松識別，并且可以在現(xiàn)場調(diào)取相關(guān)信息。

當(dāng)我們在尋求一家成套設(shè)備制造商作為第一批試點工廠時，瑞士公司 Bioengineering 作為一家理想且可靠的合作伙伴，自愿參加了合作。Gemü公司與這家伙伴達成了深入且非常良好的合作。作為衛(wèi)生方案設(shè)計領(lǐng)域的一家成套設(shè)備制造商，這家公司專業(yè)從事所有規(guī)模的生物反應(yīng)器和成套發(fā)酵設(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計和建造業(yè)務(wù)。著眼于工業(yè) 4.0 時代的需要，Bioengineering 公司最重視的關(guān)注點在于為客戶提供數(shù)字化管理和智能網(wǎng)絡(luò)連接方面的新解決方案，特別是未來本領(lǐng)域的發(fā)展，旨在為客戶創(chuàng)造更多價值。

Bioengineering 公司計劃并生產(chǎn)了一款總?cè)萘?30 L 的實驗室規(guī)模的生物反應(yīng)器產(chǎn)品，其中由Gemü出品的所有不銹鋼隔膜閥和多通閥均配備了Conexo系統(tǒng)。Bioengineering公司首席技術(shù)官（CTO）Andreas Strehler從這些以未來為導(dǎo)向的技術(shù)對象身上觀察到了一種強勁的發(fā)展趨勢：以創(chuàng)新和整體解決方案為客戶提供最優(yōu)秀的支持，并融入工廠的整個生命周期，就是我們最高的服務(wù)理念。

據(jù) Strehler 所述，這樣一套系統(tǒng)的最大優(yōu)點在于部件的可追溯性和文檔編制，還有維修實例的規(guī)劃和文檔編制。特別是當(dāng)將來自過程引導(dǎo)系統(tǒng) Bioscada 的過程數(shù)據(jù)與 Conexo 結(jié)合起來后，能在預(yù)防性維護領(lǐng)域提供許多備選方案，從而提升工廠的可用性。他尤其強調(diào)了這方面的關(guān)聯(lián)：“未來，維護文檔編制和維護作業(yè)的規(guī)劃或控制將會以電子方式保存下來?！本?Strehler而言，決定因素在于工廠的其它組成部件也可以集成到系統(tǒng)當(dāng)中，如攪拌器、探頭、電機、泵機、軟管和壓力表。

更加智能化、更強適應(yīng)性

Conexo 系統(tǒng)設(shè)計成了一套開放式系統(tǒng)。因此，不僅是閥門，甚至配備了 RFID 芯片的其它組件和易損件也可以接受此系統(tǒng)的管理。

此外，還可以創(chuàng)建與所有常用 ERP、 監(jiān) 測 控 制 和 數(shù) 據(jù) 采 集（SCADA）和維護系統(tǒng)的接口。通過這樣的方式，在維護管理、以狀態(tài)為導(dǎo)向的維護工作和備件管理及采購當(dāng)中所涉及到各個過程就可以有效的聯(lián)鎖起來。隨著工廠組成部件變得越來越自動化，各部件之間除其它相互作用之外，將會密集地展開信息溝通，從而可以更為精準(zhǔn)地確定那些影響著備件貯存周期的影響因素。這樣將帶來一些新觀察途徑，從而引導(dǎo)工廠達成其最優(yōu)運營狀態(tài)。 ●

“未來，維護作業(yè)文檔編制以及維護操作的規(guī)劃或控制都可用電子形式儲存起來?！?/p>

——ANDREAS STREHLER 生物工程公司

本文作者系Gemü 公司的應(yīng)用技術(shù)專家。