Өнеркәсіптік автоматтандырудың нақты уақыттағы деректері арқылы ақауларды өңдеудің тиімді стратегияларын құру
Заманауи өнеркәсіптік нысандар тоқтап қалу уақытын азайту, қауіпсіздікті жақсарту және операциялық бақылауды арттыру үшін ақауларды нақты уақыт режимінде өңдеуге сүйенеді. Бұл мақала SCADA платформ...
Ақауларды өңдеу неге әлі де пайдалану мәселелерін туындатады
Ақауларды өңдеу заманауи өнеркәсіптік автоматтандыру орталарындағы негізгі мәселелердің бірі болып қала береді. Көптеген нысандар әлі де операторлардың дағдыларына және ақауларды жоюдың бірізді емес әдістеріне қатты тәуелді.
Тіпті егжей-тегжейлі стандартты операциялық рәсімдер де техник мамандары немесе өндірістік ауысымдар арасындағы айырмашылықтарды толық жоя алмайды. Жүйелер ұлғайған сайын ақауларды басқару көбіне бытыраңқы сипат алады.
Бүгінгі зауыттарда әртүрлі өндірушілердің PLC, DCS платформалары, өнеркәсіптік желілері, HMI және қауіпсіздік жүйелері біріктіріледі. Стандарттау болмаған жағдайда операторлар бірдей ақау жағдайларына әртүрлі жауап беруі мүмкін.
Бұл бірізділіктің болмауы тоқтап қалу уақытын ұзартады, техникалық қызмет көрсету әрекетін баяулатады және зауытты автоматтандыру жүйелерінде қажетсіз технологиялық үзілістер туындатады.
1-сурет. Дабылдарды стандартталған басқару инженерлерге негізгі себептерді дәлірек талдауға көмектеседі.
Нақты уақыттағы деректер өнеркәсіптік шешім қабылдауды жақсартады
Заманауи өнеркәсіптік операциялар енді тек тарихи есептерге тәуелді емес. Инженерлерге машиналардың күйі, дабыл жағдайлары және өндіріс көрсеткіштері туралы нақты уақыттағы көріну мүмкіндігі қажет.
Алайда шикі деректердің орасан көлемін жинау тағы бір мәселе туындатады. Датчиктерден, жетектерден, енгізу/шығару модульдерінен және басқару жүйелерінен келетін ақпарат реттелген әрі мәнмәтінмен толықтырылған күйде сақталуы керек.
SCADA платформалары пайдалану деректерін уақыт белгілерімен, жабдық туралы ақпаратпен және ақаулар тарихымен біріктіру арқылы бұл үдерісті жеңілдетеді. Бұл операторларға тек не істен шыққанын ғана емес, оның не себепті істен шыққанын да түсінуге мүмкіндік береді.
Ескі автоматтандыру инфрақұрылымын жаңартып жатқан нысандар орталықтандырылған диагностикаға және кіріктірілген басқару архитектураларына көбірек көңіл бөлуде.
1-қадам: жабдық істен шықпай тұрып ақауларды анықтау
Ақауларды тиімді өңдеу оларды ерте анықтаудан басталады. Өнеркәсіптік басқару жүйелерінің көпшілігі қысым, температура, діріл, жылдамдық және электр тогы үшін дабыл шектерін белгілейді.
Бұл шектер жабдықты да, өндіріс сапасын да қорғайтын пайдалану шектеулерін қалыптастырады. Алайда жетілдірілген автоматтандыру жүйелері қарапайым дабыл беру стратегияларынан әлдеқайда асып түседі.
Инженерлер істен шығу орын алмай тұрып қалыптан тыс жұмыс жағдайларын анықтау үшін болжамды көрсеткіштер мен техникалық қызмет көрсету аналитикасын жиі қолданады.
Айналмалы жабдықты бақылау бұл үдерісте маңызды рөл атқарады. Маңызды машиналар дамып келе жатқан механикалық ақауларды ерте анықтау үшін көбіне Bently Nevada 3500 машиналарды қорғау жүйелері сияқты дірілден қорғау технологияларына сүйенеді.
2-сурет. Қозғалтқыштың жұмыс жағдайлары көбіне жабдықтың тозуы мен үдерістің тұрақсыздануының ерте белгілерін көрсетеді.
Өнеркәсіптік ақаулардың басымдықтарын белгілеу үшін FMEA қолдану
Әрбір дабыл бірдей деңгейдегі әрекетті қажет етпейді. Сондықтан өнеркәсіптік нысандар ақауларға пайдалану тәуекелі мен өндіріске әсеріне қарай басымдық беруі керек.
Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) инженерлерге дабыл жағдайларын ауырлығы, ықтималдығы, тоқтап қалу қаупі және қауіпсіздік салдары бойынша жіктеуге көмектеседі.
Мысалы, қозғалтқыштағы артық ток жағдайы дереу өшіруді талап етуі мүмкін, ал үдерістің шамалы ауытқуы тек бақылауды қажет етуі ықтимал.
Мұндай басымдық беру дабылдардың шамадан тыс көп түсуін азайтып, зауыттағы маңызды оқиғалар кезінде операторлардың әрекетін жақсартады.
2-қадам: негізгі себепті түсіну
Ақауды анықтау — ақауларды тиімді өңдеудің алғашқы кезеңі ғана. Инженерлер жағдайдың неліктен орын алғанын да түсінуі керек.
Негізгі себептерді талдау (RCA) ықпал етуші факторларды анықтау үшін нақты уақыттағы пайдалану деректерін, техникалық қызмет көрсету тарихын және дабыл үрдістерін біріктіреді.
Көптеген нысандар жасырын пайдалану заңдылықтарын анықтау үшін 5 «Неліктен?» сияқты дәстүрлі ақау жою әдістерін заманауи аналитикалық платформалармен біріктіреді.
Бұл талдаулар көбіне машиналардың жағдайы, операторлардың әрекеті, қоршаған ортадағы өзгерістер және өндіріс кестелері арасындағы байланыстарды көрсетеді.
3-қадам: түзету әрекеттерін стандарттау
Инженерлер негізгі себепті анықтағаннан кейінгі келесі мақсат — сол ақаудың қайта туындауына жол бермеу.
Өнеркәсіптегі кең таралған мәселелердің бірі — жалған немесе қажетсіз дабылдар. Операторлар кейде қайталанатын ескертулерге үйреніп кетіп, нақты мәселені түзетпестен дабылдарды растай береді.
Бұл әрекет пайдалану тәуекелін арттырып, зауыттың жалпы сенімділігін төмендетеді.
Стандартталған дабыл құрылымдары мен ISA стандарттарына сәйкестендірілген атау беру ережелері қалыптан тыс жағдайларда операторларға жылдамырақ әрі біріздірек әрекет етуге көмектеседі.
Ақауларды нақты санаттарға бөлу техникалық қызмет көрсету топтары, пайдалану қызметкерлері және автоматтандыру инженерлері арасындағы үйлесімділікті де жақсартады.
Болжамды аналитика арқылы үздіксіз жетілдіру
Ақауларды тиімді өңдеу уақытша қалпына келтіруді емес, ұзақ мерзімді пайдалану тиімділігін арттыруды қолдауы керек.
Өнеркәсіптік нысандар қайталанатын жүйелік әлсіз тұстарды анықтау үшін MTTR, MTBF, дабыл жиілігі және операторлардың әрекет ету уақыты сияқты KPI көрсеткіштерін көбірек қадағалайды.
Машиналық оқыту мен болжамды техникалық қызмет көрсету құралдары да өшірулер орын алғанға дейін жабдықтың тозу заңдылықтарын анықтап, сенімділікті одан әрі арттырады.
Нақты өнеркәсіптік ортада бұл технологиялар жұмыс уақытын арттырады, техникалық қызмет көрсетуді жоспарлауды жақсартады және өндірістің күтпеген үзілістерін азайтады.
Зияткерлік ақауларды басқарудың болашағы
Өнеркәсіптік автоматтандыру жетілдірілген диагностикаға, орталықтандырылған көріну мүмкіндігіне және деректерге негізделген шешім қабылдауға қарай дамуын жалғастыруда.
Қазіргі нысандар дабыл жүйелерінен жай ғана ескерту хабарламаларын емес, мәнмәтін, басымдық және нақты әрекет етуге болатын ақпарат беруді күтеді.
Өнеркәсіптік жүйелер өзара көбірек байланысқан сайын, стандартталған ақауларды өңдеу сенімділікті, қауіпсіздікті және өндіріс тиімділігін сақтау үшін маңызды болып қала береді.
Өнеркәсіптік автоматтандыруға қатысты шешімдер
Автор туралы
Li Zhengyuan — SCADA жүйелеріне, болжамды техникалық қызмет көрсетуге, дабылдарды басқаруға және өнеркәсіптік басқару архитектураларына маманданған өнеркәсіптік автоматтандыру технологиялары туралы автор. Оның жұмыстары PLC платформаларын, DCS интеграциясын, машиналарды бақылауды және технологиялық әрі өндірістік салалардағы зауыттарды автоматтандырудың нақты қолданбаларын қамтиды.