圖爾克 | 柔性生產(chǎn)芻議-4：構建柔性生產(chǎn)制造體系的底層技術-2

2024/12/16 10:07:49

　　柔性生產(chǎn)

　　本期，我們繼續(xù)為您介紹柔性制造體系的更多內容：

　　3.模塊類型包（MTP）技術

　　生產(chǎn)制造過程的模塊化，本質上是將生產(chǎn)設施、生產(chǎn)過程和單元操作分解成標準的、模塊化的組件。這些組件可以按照工藝要求搭配，即插即用。在以往的工廠實施過程中，特別是在流程工業(yè)，如制藥、化工、食品等行業(yè)，越來越多的系統(tǒng)集成商及技術專家意識到，相對于現(xiàn)場重新進行設備的組態(tài)，直接訂購預標準化的設備更具交付優(yōu)勢，但針對這些標準產(chǎn)品的現(xiàn)場工藝和自動化集成的工作壓力和難度會非常大。最后，自動化工程師要求其工藝設備的自動化組件具備“即插即生產(chǎn)”能力。

　　包括圖爾克在內的自動化行業(yè)相關企業(yè)已經(jīng)響應了這一號召。積極致力于推進“即插即生產(chǎn)”技術，并伴隨自身產(chǎn)品的服務，如人機界面、可編程控制器及廣泛應用于流程自動化領域的本安防爆型I/O系統(tǒng)，為使用者提供MTP附加功能，如下圖所示。

　　MTP技術中包含如下技術組件，以用于描述模塊化處理單元自動化技術的接口和功能。

　　● 過程設備組件 (PEA) ：是一種自動化且自主化的模塊化處理單元，由一個或多個工藝設備組成，代表了在模塊化工廠中執(zhí)行某一個工序的工藝設備。

　　● 過程編排層 (POL) 是一種跨越自動化和信息技術層級的設備組件，用于模塊化系統(tǒng)操作，以實施對流程控制系統(tǒng)的組態(tài)、補充或修改。所有自動化功能及其實施細節(jié)都由通過MTP提供，從而免除了進行詳細的編程和組態(tài)的必要。

　　設備供應商提供相關的MTP文件，包含POL設置其通訊、標識、服務和人機接口所需的所有信息，以便監(jiān)控PEA設備。MTP文件使用國際標準規(guī)定的自動化專用XML數(shù)據(jù)格式來定義每臺設備。例如，自帶控制和可視化系統(tǒng)的反應裝置將提供一個MTP文件，用于定義各種可用內容：

　　● 服務：加熱、冷卻、攪拌、酸堿度控制…

　　● 數(shù)據(jù)：溫度、壓力、流量、液位…

　　● 可視化: 與POL操作相關的操作員圖形界面

　　● 報警事件/觸發(fā)條件

　　● 用于獲取上述項目的OPC UA連接和標簽信息

　　在符合MTP標準的POL操作中，導入各類工藝設備的PEA設備文件，并借助這些信息來開發(fā)工廠級可視化和批處理系統(tǒng)，用于監(jiān)控車間內的工藝設備。POL允許操作員使用統(tǒng)一的圖形對象對工藝設備進行監(jiān)控，并且允許批處理系統(tǒng)使用標準配方來執(zhí)行相關服務，不受工藝設備功能或品牌限制。

　　4、預見性維護技術

　　預見性維護是指利用現(xiàn)代科技手段，對設備、機械以及生產(chǎn)線進行長期監(jiān)測、分析和預測，以在設備出現(xiàn)故障前采取必要的維護和保養(yǎng)措施的一種管理方式。其目的是最大限度地保持設備的良好運行狀態(tài)、降低維護成本，并確保生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定運行。

　　預見性維護的內容包括對設備的整體性能、運行數(shù)據(jù)、故障報警系統(tǒng)的監(jiān)測和分析以及設備維修歷史的長期跟蹤記錄。通過對這些數(shù)據(jù)的分析對比，可以及時發(fā)現(xiàn)設備的異常狀況，并通過定期的檢查和維修將其修復，以避免設備故障引發(fā)生產(chǎn)中斷的風險。預見性維護的重點在于提前預測設備的維護需求，并通過合理的維護計劃來實施。通過持續(xù)監(jiān)測設備的運行情況和數(shù)據(jù)，可以精確推算出設備的剩余壽命，從而安排最佳維護時間，減少生產(chǎn)停機時間。此外，還可以大幅降低維護成本，避免不必要的零件更換和高昂的維修費用。

　　如下圖所示，圖爾克目前基于自身的系統(tǒng)化產(chǎn)品線，如振動傳感器、溫濕度傳感器、數(shù)據(jù)采集模塊、邊緣控制器以及振動分析軟件，為客戶提供整體的預見性維護解決方案，廣泛適用于化工、食品飲料、新能源等行業(yè)。對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)中關鍵設備，如電機、離心機、泵等，通過傳感器對設備的振動狀態(tài)以及工況環(huán)境進行持續(xù)的實時監(jiān)測，并通過專業(yè)分析和科學算法，針對具體設備的狀況提出個性化的維護計劃和措施，并且通過自學習建模的方式規(guī)?；ヅ溆谕愋驮O備，有效地規(guī)避意外故障和不必要的維護工作，提高設備的運行效率和可靠性。