公然揮霍式的資本性支出已經(jīng)成為過去時了。 電力公司依靠維護管理人員來確保渦輪機和壓縮機等重要資產(chǎn)以及泵、電機等輔助型設(shè)備更高效地、更持久地運行。 然而，這些挑戰(zhàn)僅僅是問題的開始。 維護管理人員每天都要面對許多運營挑戰(zhàn)，比如機器維修費用、機器重置成本、工人安全隱患以及設(shè)備老化等。 雖然維護管理人員采用了各種維護技術(shù)---稱為維護組合，但是由于前期成本高昂，通常較為先進的維護技術(shù)都被保留，僅用于最關(guān)鍵資產(chǎn)的維護。
在最常見的情況下，維護管理人員依賴于對設(shè)備資產(chǎn)進行定期(預(yù)防性)維護。 這也是我們在日常生活中比較認可的一種做法，正如我們每天刷牙、每三個月給我們的汽車換一次油一樣。 我們都習(xí)慣于采用定期維護的方式來保證事情按照原先的秩序運行。 因此，在設(shè)備的維護中這種定期維護的方式是一種默認的慣例，這一點并不足為奇。 這種定期維護計劃是維修管理人員延長設(shè)備正常運行時間及節(jié)省高額設(shè)備維修費用的一種簡單方法。
事實上，定期或預(yù)防性維護策略是維持設(shè)備正常運行的方案中最糟糕的一種。
預(yù)防性維護方法會導(dǎo)致維護人員將他們的大部分時間花在解決一個又一個的危機上，以盡可能減少設(shè)備故障產(chǎn)生的影響。 而隨著公司對效率和預(yù)算的審核要求越來越嚴格，這些管理人員通常覺得沒有資源也沒有時間去研究更好、更主動的維護方法。 現(xiàn)在是時候深吸一口氣往后退一步了。 是時候開始評估一種整體性的維護策略了， 也是時候調(diào)整我們的維護組合了。
事實上，定期或預(yù)防性維護策略是維持關(guān)鍵和輔助型設(shè)備正常運行的維護組合方案中最糟糕的一種方案。 這類維修計劃的成本實際上比機器運行到出現(xiàn)故障的成本要高。 因為很多時間、精力以及金錢都浪費在維護完全正常運轉(zhuǎn)的設(shè)備上。 反過來也是一樣;在小問題升級到大問題之前必須對其進行修復(fù)。 如果及早檢測到，那么一個軸承的小小缺陷可以快速而容易地解決，但是如果沒有進行檢查，那么該問題可能會逐漸變嚴重并帶來更大的問題。 好在有一種更好的方法可以在小問題演變成為成本高昂的難題之前加以檢測并解決，而且這種方法不需要對機器進行沒有必要的或者過度的維護。
1. 問題比你想象中的嚴重
這個問題可能比你想象中的要嚴重。 這種情況不僅發(fā)生在發(fā)電應(yīng)用中，而是幾乎存在于所有使用關(guān)鍵設(shè)備的應(yīng)用中。 美國電力研究院(EPRI)以美元對不同維護技術(shù)每年每馬力(HP)的維護成本進行了對比。 研究人員發(fā)現(xiàn)定期維修的成本最高，每馬力要花費24美元。 突發(fā)性(運行至故障)維護策略的成本其次，每馬力17.00美元，但可能存在安全隱患導(dǎo)致的額外成本。 根據(jù)EPRI的調(diào)查，對于發(fā)電應(yīng)用中使用的泵和電機等設(shè)備，定期維護一個1,000馬力的泵每年大約需要花費2.4萬美元，而突發(fā)性維護策略每年的成本是1.7萬美元。 這看起來并不是很多，但是如果乘以整個公司的設(shè)備數(shù)量(1,500臺)，那么這兩個數(shù)字就分別飛漲到3,600萬美元和2,500萬美元。 隨著這些數(shù)字不斷增加，我們很容易理解為什么設(shè)備維護是一個如此重要的話題。 事實上，正如福布斯雜志上所說的：花在預(yù)防性(定期)維護的費用中，每3美元有1美元是浪費的。 一個工廠巨額的資產(chǎn)維護成本可以幫助我們大致了解設(shè)備維護所需的成本，但是這里我們僅僅只是想說明設(shè)備管理不善的代價。
美國超過50%的發(fā)電設(shè)備已經(jīng)使用了超過30年
為了確定設(shè)備管理不善導(dǎo)致的真正成本，我們更進一步來看一下這個問題。 維護一個泵會產(chǎn)生許多相關(guān)成本，比如每年大約2.4萬美元的定期維護成本，而渦輪機的維護成本就更高了，達1千萬美元。 而且還需要算上計劃之外的隱性采購成本及其相關(guān)的運營成本。 例如，根據(jù)美國Corporate Executive Board公司進行的一項調(diào)查表明，如果考慮運營和物流成本，計劃外采購的一個17美元風(fēng)扇可能會最終產(chǎn)生117美元的費用。 但是這些費用與發(fā)電設(shè)備故障導(dǎo)致的損失相比根本是小巫見大巫，發(fā)電設(shè)備故障不僅會停電、導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟損失，而且還會帶來負面的公眾影響。 因此，避免設(shè)備故障而導(dǎo)致停機對于電力公司的運營至關(guān)重要。 Electric Power Monthly的一份報告指出，美國能源信息署發(fā)現(xiàn)美國超過50%的發(fā)電設(shè)備已經(jīng)使用了超過30年。 這大大增加了設(shè)備故障的可能性，根據(jù)不同類型設(shè)備，很可能會導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷或不穩(wěn)定。 在西歐，這一情況更加糟糕，75%的發(fā)電設(shè)備已經(jīng)進入使用壽命的后半段。 我們需要更好的方法來確保設(shè)備的可靠性，以提高正常運行時間，避免損失。
2. 更好的方法?
在上文提到的美國電力研究協(xié)會的研究中，研究人員找到了一種更為可靠的維護策略。 他們發(fā)現(xiàn)預(yù)測性維護策略是最具成本效益的一種策略，每馬力僅需花費9美元，而且避免了災(zāi)難性故障導(dǎo)致的連帶損壞風(fēng)險。 通過采用預(yù)測性維護方案，運營和維護管理人員能夠了解機器何時將會發(fā)生故障，而且能夠事先獲得足夠的信息來進行必要的準備和解決問題，以盡可能減少停機時間。 從表面上看，這似乎是一種沒有缺點的最優(yōu)化方案。 公司不僅可以節(jié)省維護成本，還可以確保更長的正常運行時間。
預(yù)測性維護策略是最具成本效益的一種策略，每馬力僅需花費9美元，而且避免了災(zāi)難性故障導(dǎo)致的連帶損壞風(fēng)險。
但是，諸多因素導(dǎo)致公司不能采用這種預(yù)測性維護策略或享受這種策略帶來的好處。 這些因素主要與實現(xiàn)這一戰(zhàn)略的傳統(tǒng)方法有關(guān)，而不是預(yù)測性維護策略本身的問題。 這兩種傳統(tǒng)方法分別是： (1)完全的端對端自動化解決方案，這種方案覆蓋了從現(xiàn)場勘測、安裝到遠程監(jiān)控的全部過程。 (2)手動解決方案，技術(shù)人員以及專家們定期地檢查每臺設(shè)備并采集測量數(shù)據(jù)，然后回去進行分析。
3. 傳統(tǒng)方法
為了理解圍繞這兩種方法的問題，我們可以將機器的健康想成我們自己的身體健康。 每年進行一次健康檢查是一種常見的方法來評估我們的整體健康狀況并預(yù)測可能出現(xiàn)的健康問題。 設(shè)想您去找家庭醫(yī)生時，在候診室坐了一個小時，最后您終于見到了醫(yī)生，醫(yī)生給您量了體溫，但僅僅只是測量體溫。 為了檢查得更全面，她測量了您身體不同部位的體溫，然后給您開具了一份健康狀況良好的診斷報告。 整個過程沒有其他交流，然后她送您離開，當然，是在您付完錢之后。 對于這樣一個場景，從醫(yī)療保健的角度上看好像每件事情都是不可理解的。 但是，這正是很多公司對機器進行維護的方法。 他們僅僅在機器上安裝加速度計，然后僅僅通過振動來監(jiān)測機器的健康狀況，這就好比醫(yī)生僅僅將體溫作為病人整體健康狀況的指標一樣。 雖然振動可以很好地反映健康狀況，但是這并不是唯一的指標。 在傳統(tǒng)的方法中，數(shù)量有限的診斷工具就是一大問題—不管是在手動檢查還是自動檢查中都是如此。 這兩種方法都有各自的缺點，手動解決方案中技術(shù)人員缺少測量和分析其它傳感器的專業(yè)知識，而自動化方案中，測量平臺缺乏靈活性，無法集成或支持新的或者自定義的傳感器。
記住這次行程的終極目標是 全面了解您的整體健康狀況
現(xiàn)在我們回到找醫(yī)生體檢的比喻。 您決定進行詳細的檢查，確保自己的健康狀況良好。為此，您需要去找另一名醫(yī)生來幫您測量血壓和膽固醇指標。 同樣地，您需要付費給這位醫(yī)生，然而最后得到的卻是一份僅僅基于血壓和膽固醇的評估報告。 這聽起來很傻，但是它卻是傳統(tǒng)機器健康評估方案的真實反映。 維護管理人員試圖為他們的設(shè)備進行更加全面的診斷，但結(jié)果還是非常片面的評估。 這是他們將多種不同的監(jiān)測系統(tǒng)拼湊起來進行測量導(dǎo)致的。 最后，就如同去找不同的醫(yī)生做檢查一樣，如果將這種監(jiān)測方案應(yīng)用于所有設(shè)備，不僅成本高昂，而且困難重重，這是因為初始系統(tǒng)的前期成本、后續(xù)增加系統(tǒng)的成本，以及將所有系統(tǒng)想集成的成本都非常高。
另一方面，公司可以使用手動進行測量，這種方案從理論上看相對便宜，但是在實際中，這種方法不能應(yīng)用于監(jiān)測大量設(shè)備。 測量和分析所需要的技術(shù)知識以及勞動力老齡化的現(xiàn)狀使得公司無法隨意地增加測量人員。 即使真實情況并非如此，使用這種方法我們也無法實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟。需要監(jiān)測的設(shè)備數(shù)量增加五倍，那么成本也會增加五倍，而且需要更多人員。比如，設(shè)備是2000臺時，每個月需要30個人進行6萬次測量，而當設(shè)備增加到1萬臺時，每個月就需要有150人執(zhí)行30萬次測量。 為什么? 因為人無法分身。 增加不同的傳感器會導(dǎo)致需要更多的人員，因為不同的測量需要不同的專業(yè)知識。 正是測量的這種本質(zhì)使得這種方法非常的低效。 專業(yè)人員花在手動采集數(shù)據(jù)的時間高達80%，而只有20%的時間用來主動分析這些數(shù)據(jù)以及發(fā)現(xiàn)根本原因，以避免未來代價高昂的維修。 另外，由于數(shù)據(jù)是由不同人員手動采集的，因此數(shù)據(jù)之間可能沒有關(guān)聯(lián)性，甚至毫無用處。
我們需要一種更好的方案進行狀態(tài)監(jiān)測。
我們總結(jié)一下上述比喻，記住這次行程的終極目標是全面了解您的整體健康狀況。在拜訪了多個醫(yī)生并得到不同診斷結(jié)果后，您肯定決定很郁悶。 每個醫(yī)生使用獨立的工具來評估您的健康狀況，但是卻沒有能力整合您的所有健康數(shù)據(jù)。 因此您得不到一個全面或者精確的健康評估，因為這些醫(yī)生不可能聚到一起交流他們所觀察到的結(jié)果，并給出精確的診斷。 綜合以上因素，您身體檢查結(jié)果是不確定的，而且還浪費了您的時間以及金錢。 這并不是因為醫(yī)生不想給您一份全面的評測結(jié)果，而是受限于他們的角色、儀器以及與其他醫(yī)生或者病人(也就是您)進行交流的能力。 使用獨立的監(jiān)測系統(tǒng)進行檢測時(有時候是手工輸入數(shù)據(jù))，這種情況時常發(fā)生。 不僅僅是監(jiān)測系統(tǒng)之間以及監(jiān)測系統(tǒng)與企業(yè)系統(tǒng)之間無法進行通信，而且您也沒有辦法自己進行分析，因為沒有可以訪問原始數(shù)據(jù)的路徑。
總的來說，傳統(tǒng)方法主要存在以下四個方面的問題：
?靈活性– 與大量傳感器集成
?可擴展性 –在財務(wù)和后勤方面能夠進行擴展以覆蓋所有設(shè)備的可能性
?可訪問性 –在企業(yè)層面上可以輕松地集成和分析原始數(shù)據(jù)
?成本 – 端對端解決方案的資本支出
我們需要一種更好的方案進行狀態(tài)監(jiān)測。 該方法應(yīng)能夠提供全面的機器健康信息，而且要具有足夠高的成本效益來應(yīng)用于更多設(shè)備，同時還有足夠靈活來支持機器監(jiān)測所需的新傳感器和技術(shù)。
4. 一種新的方法
幸運的是，現(xiàn)在有一種新的基于平臺的狀態(tài)監(jiān)測方法可幫助您重新掌握維護策略的控制權(quán)。 為了解決傳統(tǒng)維護組合所面臨的挑戰(zhàn)，這種平臺必須提供：
?靈活的解決方案 - 滿足您規(guī)模不斷發(fā)展的需求，比如：支持新算法、支持各種I/O和新傳感器，擴展到多數(shù)量系統(tǒng)的能力。
?開放性 -允許您訪問原始工程測量數(shù)據(jù)，采用創(chuàng)新的分析技術(shù)，以及擴展解決方案來滿足您維護計劃需求。
?與第三方硬件和軟件包的互操作性 - 使您可以集成現(xiàn)有CMMS和ERP系統(tǒng)以及企業(yè)軟件使用的任何歷史數(shù)據(jù)庫或流程管理。
?堅固的機械設(shè)計以及豐富的算法庫
?高性價比的軟硬件監(jiān)測方案 - 可以讓您將在線狀態(tài)監(jiān)測方案應(yīng)用于大量旋轉(zhuǎn)機械設(shè)備
?服務(wù) - 幫助您快速實現(xiàn)設(shè)備直接或通過外部網(wǎng)絡(luò)連接到IT基礎(chǔ)設(shè)施的端對端解決方案
現(xiàn)在有一種新的基于平臺的狀態(tài)監(jiān)測方法可幫助您重新掌握維護策略的控制權(quán)。
NI InsightCM? Enterprise為這一困境提供了解決方案。 NI InsightCM? Enterprise是一款可立即部署的在線狀態(tài)監(jiān)測軟硬件解決方案，旨在幫助公司通過了解旋轉(zhuǎn)設(shè)備的健康狀態(tài)來制定和優(yōu)化運營和維護計劃。 這一可擴展的套件可采集和分析測量數(shù)據(jù)、生成報警、允許用戶可視化管理數(shù)據(jù)和結(jié)果，并簡化了監(jiān)測系統(tǒng)的批量化遠程管理。 NI InsightCM Enterprise提供了：
?內(nèi)置分析和報警功能以及遠程交互式可視化波形數(shù)據(jù)
?每個服務(wù)器可支持數(shù)百個采集設(shè)備
?使用集成的硬件選項來支持振動和過程測量
?遠程管理監(jiān)測系統(tǒng)和用戶
?IT支持的安全特性，包括用戶和設(shè)備身份驗證
借助這些新的解決方案，您就可以重新掌握維護組合的控制權(quán)并主動地管理您的設(shè)備。
（轉(zhuǎn)載）
