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智能工厂中的测量:提高生产率、效率和安全性发布时间:2020-02-11 20:55

探测者说:就像人类的大脑依靠感官输入来理解世界一样,当今日益数字化的工业系统也需要准确、可靠和及时的数据来帮助决策。结果是数字化正在帮助释放仪器数据的潜力,从而提高生产率、效率和安全性。

从测量仪器中获得更多智能的追求并不新鲜。HART(高速公路可寻址远程传感器)协议于1980年代中期问世,为在4-20mA电流上叠加数字信号奠定了基础,不仅可以从仪器获得基本过程参数,还可以提供更多信息。当宣布为开放协议时,它已成为全球众多工业应用的首选技术。

从那时起,HART便加入了一系列其他数字通信协议,包括PROFIBUS、Modbus和FOUNDATION Fieldbus。这些都在收集和中继数据方面提供了自己的一套好处,特别是在简化解析、诊断和远程访问方面。

事实是,数十年来,公司一直在享受“数字”的好处。但是,许多只是在摸索可能性的表面。尽管操作员已经能够从多个变量获取除测量变量之外的各种数据,包括诊断、状态和警报,但许多人仍未充分利用它,因为他们缺少用于转换数据的软件工具信息或专业知识和资源进行管理和分析。

在当前环境中,数字化正在改变这一状况。仪表、控制系统、云和边缘计算以及物联网(IoT)设备等关键领域的进步成倍地提高了部署范围和处理能力的整体可用性。这增加了可以从仪器和其他设备中实际提取并随后传输和存储的数据量。当使用先进的算法和工具时,这些信息丰富的数据将为进行明智的决策,以及对过程或支持基础结构进行预测或取证分析提供基础。

随着数字化的到来,人们有机会更深入地研究数据,通过最大限度地利用设备中的数字功能来提取附加值。这提供了一些战略利益,为在运营和维护水平上提高工厂效率开辟了新的可能性。

一个例子是能够从仪器获取其正常主要功能以外的其他有用数据的功能,该功能可用于评估过程性能。例如,化学分析仪和液位变送器还可以提供诸如温度之类的参数,这些参数可用于扩展现场的测量点总数。这些可以包含在高级数据分析方法中,该方法可以产生更强大的信息,从而做出更好的过程控制决策。同样,测量管道中电导率的电磁流量计的数据可以帮助标记随时间的变化,例如,这可能表明需要在水处理过程中调整化学计量水平。

随着模块化软件解决方案的到来,可以在整个组织中更轻松地共享这些数据洞察力,从而避免了忽略潜在有用信息的风险,否则这些信息可能会在生成的大量数据中厦门艺考学校丢失。可以通过数据分析工具快速处理、过滤和初步解释增加的可用数据,从而可以根据上下文将信息呈现给用户。

改进的数据共享可在多个级别上带来好处。在企业级,它可以通过允许基于最新过程数据进行决策来帮助优化资产管理和资源计划。它还可以通过为车间员工或工程师配备应对系统警报,警告或其他问题等情况所需的信息,来帮助改善员工队伍管理。

实际上,它还可以通过提供对仪器性能的连续监视和评估来提供维护长期资产健康所需的信息,然后将其用作预测性和预防性维护计划的基础。提前知道何时需要注意仪器或过程可以帮助节省大量时间,减少麻烦,例如减轻不遵守法规的潜在风险。访问更深入、更详细的诊断和操作数据的能力可以帮助团队成员在潜在问题升级之前查明潜在问题。

使用该解释后的数据进一步促进了从严格的时间表进行维护过渡到根据设备状况进行维护的过渡。除了确保平稳的过程性能并消除计划外的停机时间之外,这在资源部署方面也将是有益的,因为工程师仅在必要时才需要部署到现场,而维护零件则仅在需要时才需要更换。

这些好处也适用于被测过程。通过在整个过程中使用和分析来自仪器的更丰富的数据集,操作员可以发现或警告潜在的故障或性能意外变化,从而使他们能够及时采取纠正措施。通过将看似无关的度量值与其他过程信息进行关联,可以使用这种相同的数据分析方法来找到隐藏的优化机会。

工业组织中基于云的基础架构的引入正在改变从数据中获取最大价值的可能性。通过云,人员和系统都可以共享并直接或远程访问来自过程线仪表的输入以及定向到各种控制设备的信号,例如可编程逻辑控制(PLC)、监控和数据采集(SCADA)以及分布式控制(DCS)系统。

先进的数据分析以及显示技术的发展意味着可以根据各种情况而定的格式查看所有这些数据。用户可以在控制室的大型触摸屏显示器上查看数据并与之交互,在其过程的不同视图之间进行选择,并调出从报告到实时和历史过程数据的所有内容。尽管这些功能不是新功能,但适应不同用户的信息表示方式的简便性和灵活性已大大提高。

在智能手机和平板电脑等移动设备上运行的应用程序还使人员能够与仪器和其他过程设备进行交互。诸如蓝牙和NFC(近场通信)之类的技术使智能便携式设备可用于对现场仪器进行轮询、故障排除和配置,从而使其速度更快、成本更低。这些相同仪器中包含Web服务器,使用户可以远程滚动菜单和仪器健康信息,并进行或更改设置并在不同的数据视图之间导航。

由于许多组织面临经验丰富的操作人员短缺的问题,因此还朝着利用来自消费者世界的技术迈进,该技术可以通过提供熟悉且易于学习的界面来帮助简化任务。一个实例是使用QR码指示和报告问题。只需使用手机应用程序扫描代码,操作员就可以将有关仪器的数据中继到仪器的制造商,后者可以提供基于专家的远程协助。

关于数字化要记住的关键一件事是,没有一个单一的、千篇一律的答案可以安装并自行运行。您最终要做的事情取决于您现在所处的位置以及要实现的目标。

根据您的期望、经验和投资意愿,数字化可以是部门或站点内的一系列增量更改,也可以是跨企业多个位置的全面转换。

那么,您应该如何实现公司的数字化转型呢?要从数字安装中获得最大收益,需要仔细计划和设定期望值和目标。

但是,重要的是要记住,数字化本身是工具,而不是目标。首先确定过程的哪一部分要解决问题或要优化的领域。通过帮助您确定过程的哪些方面可以提供实现目标所需的信息,从而推动并优先考虑数字化方法。这可能涉及使用现有仪器和数据以及投资购买其他智能设备以提供可能需要的其他数据的组合。这样,从您当前的流程到满足您的需求,有助于避免将数字视为终点而不是手段的陷阱。

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