随着原材料价格的波动,行业面临着与时俱进和利润率的挑战。事实上,在整个行业中,控制成本的为数不多的方法之一就是变得更精简、更高效。
控制这些成本的最好方法之一就是找到生产过程中的浪费。从仪器仪表的角度来看,这意味着要进行大量的微调,以确保获得适合高质量生产和有效使用输入的温度和压力。
校准设备可以改善优化和质量,这在其他过程工业中也适用,无论是化学加工、核电、制药还是纸浆和造纸。工艺制造工厂需要数百甚至数千个复杂的设备,不断地、准确地、可靠地执行无数关键操作。这些设备反过来需要定期检查、测试、校准和维修。
几个世纪的工业经验已经确立了仔细记录这些检查、测试、校准和维修细节的价值。企业和政府通常要求高度具体的记录保存,以确保向客户交付全部价值,并保护公民的健康和安全,这不仅仅是一种最佳实践。
然而,传统的测试、校准和记录实践也是劳动密集型的,由于高级操作人员稀缺,规模较小的团队有时会选择推迟定期校准。最新的行业发现表明,较小的团队可以以较低的总体成本进行和记录设备校准,并获得额外的生产力和操作可靠性优势。
校准通常在设备所在的地方进行(称为原位校准,来自拉丁语的“在位置”)或在仪器商店进行。
专家提示:
在制造现场仪器时,主要元件和变送器(或执行器,如果是控制阀)都在工厂进行校准,校准信息随设备一起提供。这种校准数据经常丢失。当设备投入使用时,将这些信息输入到集中校准记录中应该是标准工作的一部分,而不仅仅是为了效率。
集中校准信息可以确保即使团队发生变化,知识也能与设施保持一致。
大多数现场仪器由两部分组成:主元件和发射机。
- 主要元素包括流量管,孔板,压力传感器,湿化学传感器,如pH值,ORP和电导率探头,所有类型的液位计,温度探头等。主要元件通常会产生一个信号——通常是电压、电流或电阻——这与它们被设计用来测量的变量成正比,比如液位、流量、温度、压力或化学成分。主要元件连接到现场变送器的输入。
- 场发射器包括压力、温度和流量装置。他们处理主元件产生的信号,首先以线性格式对其进行表征,并对其应用工程单位系数,然后以模拟(通常为4-20 mA dc)或数字格式(通常为各种现场总线)传输。
模拟设备
模拟设备——通常被称为“4到20毫安回路”设备——之所以这样叫,是因为它们传输的信号是测量物理量(例如温度)的电“模拟”表示。它们传递的电流与被测物理量的大小成正比(类似),4毫安的电流代表最小缩放值,20毫安代表最大缩放值。
虽然现在许多系统方面都是数字化的,但模拟设备仍然在整个过程制造世界中积极使用。
数字设备
数字设备将测量的物理值转换为数字信号。过程工业中使用了许多不同的数字编码方法,包括基金会现场总线、Profibus和HART。
人们普遍认为现场总线(数字)现场设备不需要校准。这是不对的。尽管现场总线信号(无论是基金会现场总线、Profibus还是连接的HART)提供了诊断信息,但它不提供有关设备准确性的信息,也不验证设备是否准确准确地报告了过程。
前3个校准工具,保持您的流程精益
- 雷竞技appFluke 754多功能文档校准器具有HART功能和自动校准程序,当然,还符合严格的安全标准。
- 雷竞技appFluke 721精密压力校准器高精度双隔离传感器的气体监护转移应用。
- 雷竞技appFluke 700G精密压力表校准器高品质和坚固耐用,高品质的压力快速和准确的测试结果。
控制阀
控制阀的执行机构也需要校准,以调整磨损,重新填充阀门以修复泄漏和粘滞或“粘滞”的影响。通常,如果这些阀门没有定期启动以确保可靠运行,则必须对它们进行完全或部分行程测试。
许可和文书工作
从获得许可到记录和存档结果的管理任务,即使是进行现场校准也会增加成本和时间。正如工业自动化网络的Ian Verhappen,现场总线基金会用户组的前主席所说,“在许多情况下,将所有必要的文书工作(许可证、隔离等)整理好通常需要比工作本身更长的时间。”
记录校准的挑战
记录校准传统上意味着使用日志手写日期和时间,校准前读数,校准后读数,以及技术人员所做的任何其他观察。令人惊讶的是,许多工厂继续手工记录校准工作。但是纸笔文档有很多缺点。
首先,它既产生错误,又使错误永久存在。手写记录中的数据往往难以辨认或不充分。使用计算机化维护管理系统(CMMS)的设施必须考虑手动输入手写数据所需的额外时间,以及额外的错误可能性。
改变劳动力
校准面临的另一个挑战是劳动力的变化。
20世纪80年代带来了预算削减和裁员。工程、维护和运营人员被大幅削减,一种新的“精益制造”理念扎根至今,尤其是在发达经济体。
较小的团队用于指导和在职培训的时间更少,以至于设备和系统特定的知识无法成功地从个人转移到机构。随着年长的操作员和工程师退休,他们也带走了他们的设备和系统知识。
中西部一家大型炼油厂的首席仪器仪表和控制工程师说:“每天下午4点,工厂的机构知识就会从前门出去,有时就不会回来了。”
与此同时,许多设施仍然需要两名技术人员进行每次现场校准——一名在发射机,另一名在控制系统。现场总线基金会估计,调试需要两名技术人员至少两个小时。
使用多功能文件校准器
新一代“更智能”的现场校准工具通过将多个工具整合为一个工具,并执行基本测试和测量之外的功能,例如协助分析和记录,从而提高了工作人员的工作效率。
多功能“记录过程校准器”手持式电子测试工具,将多个校准步骤和功能整合到一个设备中,模拟和测量压力,温度,以及各种电气和电子信号。
好处:
- 更少的工具,技术人员需要培训和携带到现场
- 相似的校准过程和跨多个设备的数据输出,相比之下,不同的过程从每个工具和设备收集不同的数据集
- 自动化程序取代了许多手动校准步骤
- 不需要第二名技术人员记录现场设备的发现和离开状态。
- 每台设备的校准时间更快
- 计算单个工具的误差,而不是将多个工具的误差相加
使用校准路线
使用记录校准器最大的节省来自于设备内置的路由管理工具。使用一套许可证和文书进行一整套校准可大大降低成本。
实施资产管理、校准管理或计算机化维护管理系统(CMMS)
与纸质文档不同,校准器数据永远不会难以辨认、模糊或不完整。记录校准器数据可以直接下载到各种不同的CMMS系统,无需转录或归档。
由于记录过程校准器自动记录每个现场设备的发现状态和剩余状态,并且可以由单个技术人员操作,因此使用记录校准器的基于路线的实践可以节省传统手工单设备校准方法50%的时间和成本。换句话说,同样的精益团队可以在给定的时间内完成两倍的校准。
在传统的操作需求下运行一个精简的团队是一个错误的处方。校准根本没有按照他们应该的方式进行。不要忽视迫在眉睫的威胁,而是要研究如何使现有的实践更有效。
实现基于路由的校准、无纸化文档和CMMS数据管理。更多的校准将更加一致地进行,知识将从个人转移到团队和机构,生产率和质量都将提高。
与单独校准单个仪器相比,在路线过程中校准多个仪器降低了每次校准的成本。
除了节省维护费用外,法律费用和事故造成的收入损失可能达到数百万美元。良好的校准维护操作有助于减少此类事故的发生。如果灾难发生,良好的校准记录可以成为设施在法律行动中防御的一部分,正如糟糕的记录可以使组织处于不太站得住脚的法律地位一样。