نقش ابزاردقیق نوین در تسهیل نگهداری‌وتعمیرات

سامانه­ی کنترلی که به‌درستی طراحی و پیاده­سازی شده است می­تواند تأثیر به‌سزایی بر بهره­وری و نگهداری‌وتعمیرات داشته و در نهایت سودآوری کلی صنایع را بهبود بخشد. این نوشتار، ترجمه­ای است از مقاله منتشر شده توسط automation.com به قلم جان دیتز[i]، از مدیران شرکت اندرس هاوزر[ii] که توضیح می­دهد چگونه کاربران نهایی می­توانند از این فناوری­ها در راستای تسهیل نگهداری‌وتعمیرات بهره­برداری کنند، هزینه­ها را پایین بیاورند، انبار قطعات را کاهش دهند، و از خطاهای پیش­بینی­نشده­ی تجهیزات جلوگیری به عمل آورند[iii].

مقدمه

همگام با رشد فزآینده­ی اتوماسیون در دنیای پیرامون ما، سامانه­های کنترل نوین، مهندسان را قادر ساخته­اند تا وظایف حیاتی­تری را از یک مکان واحد انجام دهند. سامانه­ی کنترلی که به درستی طراحی و پیاده­سازی شده است می­تواند تأثیر به‌سزایی بر بهره­وری و نگهداری‌وتعمیرات داشته و در نهایت سودآوری کلی صنایع را بهبود بخشد. چه شما با این سامانه­ها در یک کارگاه صنعتی کار می­کنید و چه کارخانه­ای پر از سامانه­های کنترل خودکار را مدیریت می­نمایید، این مقاله برای شما منبعی مملو از اطلاعات درباره­ی آخرین دستاوردها و راهبردهای بهینه­سازی در فناوری سامانه­ی کنترل است.

ابزاردقیق نوین و راهبردهای نگهداری‌وتعمیرات مربوط به آن، نگهداری‌وتعمیرات پیشگیرانه را برای پلنت­های فرآیندی بسیار آسان­تر می­سازد. توقف­های فرآیندی ناشی از خطای ابزاردقیق را حذف می­کند و در زمان و پول شما با اجتناب از فعالیت­های نگهداری‌وتعمیرات غیرضروری صرفه­جویی به عمل می­آورد.

برخی سازندگان و فروشندگان ابزاردقیق اکنون با ارایه­ی قابلیت­ها و خدماتی به کاربران نهایی کمک می­کنند از طریق عیب­یابی برخط، مدیریت ادوات، برنامه­ی زمان­بندی­شده برای وظایف نگهداری‌وتعمیرات، و هشدارهای خودکار به هنگام وقوع مشکل، عملیات نگهداری‌وتعمیرات خود را مدیریت نمایند.

این مقاله توضیح می­دهد که چگونه کاربران نهایی می­توانند از این فناوری­ها در راستای تسهیل نگهداری‌وتعمیرات بهره­برداری کنند، هزینه­ها را پایین بیاورند، انبار قطعات را کاهش دهند، و از خطاهای پیش­بینی­نشده­ی تجهیزات جلوگیری به عمل آورند.

ابزاردقیق خودعیب­یاب[iv]

انواع هوشمند ابزاردقیق فرآیندی سال­هاست که در دسترس هستند تا اطلاعات حیاتی برای نگهداری‌وتعمیرات فراهم کنند. برای مثال، ادوات mA HART 4-20 از سال 1980 در صنعت حضور داشته­اند. پروتکل HART 35 تا 40 پارامتر دیجیتال را روی سیگنال mA 4-20 سوار می­کند، که می­تواند وضعیت ادوات، هشدارهای عیب­یابی، پارامترهای پیکربندی، و غیره را دربرگیرد. ابزاردقیق از نوع فیلدباس (شبکه­ای صنعتی از تجهیزات ابزاردقیق گسترده در فیلد) بسیاری از همان اطلاعات را از طریق پروتکل­های ارتباطی نظیر EtherNet/IP و Profibus PA فراهم می­آورد.

در ضمن، بیش از 60% تجهیزات ابزاردقیق تنها برای اندازه­گیری متغیرهای اولیه­ی فرآیندی به­کارمی­روند. داده­های وضعیت و عیب­یابی نوعاً کلی توسط سامانه­ی کنترل نادیده انگاشته می­شوند. تکنسین­های نگهداری‌وتعمیرات اغلب باید به این داده­ها توسط ادوات دستی قابل حمل دسترسی پیدا کنند که به ابزاردقیق متصل می­گردد. نبود درک، آموزش و نرم­افزار مفید برای پردازش داده­ها ممکن است بخش نگهداری‌وتعمیرات را از بهره­مندی کافی از این قابلیت­ها به عنوان یک امتیاز محروم کند.

نبود درک، آموزش و نرم­افزار مفید برای پردازش داده­ها ممکن است بخش نگهداری‌وتعمیرات را از بهره­مندی کافی از این قابلیت­ها به عنوان یک امتیاز محروم کند.

برخی سازندگان بزرگ ابزاردقیق این مشکل را شناسایی کرده و در جهت رفع آن راه زیادی را پیش رفته­اند تا فلومترها و سایر ادوات را به عیب­یابی سرخود[v]، اطلاعات وضعیت و سایر پارامترهای ثانویه­ی مورد نیاز کارکنان نگهداری‌وتعمیرات مجهز کنند و نرم­افزارهای لازم را فراهم کرده­اند تا همه­ی این داده­ها را به­آسانی دردسترس و مفید سازند.

برای مثال، فلومترهایی از E&H نوعاً به فناوری تپش قلب[vi] مجهز هستند که دارایی عظیمی از اطلاعات وضعیت و عیب­یابی فراهم می­آورد، و کنش­هایی حیاتی نظیر پایش وضعیت[vii] و راستی­آزمایی برخط ایجاد می­کند.

پایش وضعیت، تشخیص می­دهد که آیا عملکرد اندازه­گیری یا صحت فلومتر از بین رفته است یا نه. مقادیر پایش به یک سامانه­ی پایش وضعیت خارجی، نظیر نرم­افزار مبتنی بر رایانه­ی FieldCare فرستاده می­شود. FieldCare می­تواند برای شناسایی و ترسیم روندها و نمودارهای مقادیر اندازه­گیری­شده­ی ثانویه به­کار رود، و روابط میان پارامترهای مجزا را ارزیابی نماید.

ملزومات و نیازمندی­های قانونی ممکن است ایجاب نماید که فلومترها یا سایر تجهیزات ابزاردقیق به­تناوب کالیبره شوند. این امر به طور معمول با جدا کردن فلومتر از فرآیند و انتقال آن به یک آزمایشگاه فلو یا تأسیسات کالیبراسیون[viii]، و مقایسه­ی کمی آن نسبت به یک استاندارد قابل­پیگیرد انجام می­پذیرد.

با ابزاردقیق نوین، فرستنده­ی الکترونیکی فلومتر دائماً یک ارزیابی کیفی انجام می­دهد تا عناصر مربوطه­ای که روی کارکرد تجهیز و صحت عملکرد آن تأثیر دارند، مورد وارسی قرار گیرند. این تأیید می­کند و می­تواند با راستی­آزمایی­ای مکتوب گردد که هیچ یک از عناصر فلومتر از محدوده­ی قابل تحمل کالیبراسیون اصلی خارج نشده باشد. اگر بشود تناوب کالیبراسیون فلومتر را طولانی کرد، این امر صرفه­جویی عظیمی در کار کارگری و توقف فرآیند را به ارمغان خواهد آورد.

مدیریت نگهداری‌وتعمیرات

پردازش تمامی داده­های وضعیت و عیب­یابی اغلب یک مسأله محسوب می­گردد. برای مثال، یک مجتمع شیمیایی در گندورف[ix] آلمان، بیش از 4000 ابزاردقیق دارد که پارامترهای سطح، جریان، دما، فشار و سایر پارامترها را اندازه می­گیرند. با درنظر گرفتن سامانه­های کنترل که تمامی اطلاعات عیب­یابی را از 4000 تجهیز می­خوانند، تحلیل می­کنند، و دستوراتی را به بخش تعمیرات صادر می­کنند، ممکن است یک مسأله­ی دلهره­آور برای برنامه­نویسان سامانه­ی کنترل یکپارچه به شمار آید. این امر همچنین ممکن است سامانه­ی کنترل را با داده­های بی­ربط به وظیفه­ی اولیه­ی آن که همان کنترل بی­درنگ فرآیند است، متحمل فشار مضاعف نماید.

در عوض، شرکتی نظیر E&H، بسته­های نرم­افزاری ویژه­ای توسعه داده است که تمامی این کارها را انجام می­دهد. بسته­ها به دو دسته­ی اساسی تقسیم می­شوند: برنامه­های مدیریت ابزاردقیق، که اطلاعات ابزاردقیق را به صورت بی­درنگ تحلیل و پردازش می­نمایند؛ و نرم­افزار مدیریت دارایی که هر تجهیز ابزاردقیق را در پلنت رهگیری می­کند و داده­های حیاتی، نظیر کتابچه­های راهنما و فهرست­های قطعات را ذخیره می­سازد.

برنامه­های مدیریت ابزاردقیق چند عمل را انجام می­دهد تا به بخش تعمیرات کمک کند، که عبارتند از:

• پیکربندی: به کارکنان تعمیرات­ها کمک می­کند تا ابزاردقیق­های جدید را حین نصب اولیه یا هنگام تعویض یک تجهیز موجود پیکربندی نمایند.
• پایش وضعیت: همانطور که در بالا مطرح شد، برای تحلیل داده­های بی­درنگ دریافتی از ابزاردقیق به کار می­رود، در پی مشکلات می­گردد، و بخش تعمیرات را هنگامی که ادواتی نیاز به توجه پیش از وقوع خطا داشته باشد، مطلع می­سازد.
• مدیریت چرخه­ی عمر: کل چرخه­ی عمر یک وسیله را از پیکربندی اولیه تا تنظیمات و تعمیرات ردگیری می­کند، و اطلاعاتی را برای ممیزی و مقررات ایمنی فراهم می­آورد.

در حالی که یک سازنده­ی مشخص ابزاردقیق می­تواند اطلاعاتی برای ابزاردقیق خود تدارک ببیند، در مورد کلیه­ی ابزاردقیق دیگر در یک پلنت از سازندگان مختلف چطور؟ خوشبختانه، استانداردسازی در صنف ابزاردقیق این اطلاعات را قابل دسترس می­سازد.

توصیف وسیله[x]، زبان شرح ارتقاء­یافته­ی وسیله[xi]، مدیر نوع تجهیز[xii] و HART و فایل­های پیکربندی فیلدباس از تمامی سازندگان در دسترس هستند، می­توانند به آسانی از تارنماهای گوناگون قابل دستیابی باشند، و سپس به برنامه­ی مدیریت ابزاردقیق بارگذاری گردند.

بنابراین، یک برنامه­ی شبیه نرم­افزار FieldCare نه تنها درباره­ی ابزاردقیق خود اطلاعاتی دارد، بلکه بیش از هزاران ابزاردقیق و آنالایزرهای فرآیندی را از سایر سازندگان پوشش می­دهد.

رهگیری

هنگامی که یک مجتمع هزاران ابزاردقیق داشته باشد، رهگیری کتابچه­ها، فهرست­های قطعات، گزارشات ممیزی، برنامه­ی زمان­بندی تعمیرات و سایر اطلاعات می­تواند تبدیل به یک کابوس ­گردد. یک برنامه­ی مدیریت دارایی همه­ی این اطلاعات را گردآوری می­نماید، دیجیتال می­کند، و برای کارکنان تعمیرات از طریق وسیله­های دستی (شکل 1) قابل دسترس می­سازد.