老化、过时系统的成本

控制系统集成商一次又一次地看到恐怖的故事,因为客户继续在必要的工厂维护或升级上犹豫不决——试图节省前期成本,但最终却付出更多。

比尔·波洛克,优化公司
比尔·波洛克,优化公司

美国制造业正在崛起。在过去的二三十年里,制造业一直在下滑,公司裁员导致工厂关闭,公司、工厂和业务也在进行整合。私人股本公司也进行了收购。为了增加利润和投资者回报,运营和维护预算和人员编制已被系统性地削减。

一个经常被忽视的维护领域是工厂分布式控制系统(DCS)或可编程逻辑控制器(PLC)系统。忽视这些系统是很常见的,而且经常被证明是一种代价高昂的疏忽。造成这种情况的原因有很多。在某些情况下,这只是因为那些经营工厂的人没有意识到这是必要的。在其他情况下,业主或管理人员发现很难量化他们可能从升级中获得的ROI,因为他们真的不了解ROI可能是什么。在大多数情况下,假设新系统将提供与旧系统相同的功能,但以更可靠的方式。

对于具有强大分析能力和功能的最先进系统的好处,人们没有给予足够的关注。当一个有20年历史的系统——甚至更老的系统——被今天的技术所取代时,质量或生产率的提高是很难量化的。为了使工厂有效运行,当制造商提供补丁、bug修复和安全更改时,将它们放在合适的位置是很重要的。如果无人看管,系统就无法有效运行。

一个简单的类比是汽车维修。即使是最好的汽车,有着最好的保养记录,仍然需要定期换油,更换轮胎和刹车。他们应该返回到经销商召回维修。我们通常告诉客户,控制系统的寿命大约是15年。这通常会引起震惊的目光或评论。客户通常认为“升级”是不必要的。当你买车时,你不会认为换机油是一种升级。被忽视的汽车运行良好,直到它不能。

也许在许多情况下,称这些操作为系统升级是不恰当的。它们应该简单地称为控制系统预防性维护。这些不是为了特性改进而做的,而是为了防止出现问题——比如安全补丁、内存泄漏、错误修复和蓝屏死机锁定。其中一些内容可能许多用户从未见过,而另一些则是困扰;你永远不知道你会在哪个组,直到为时已晚。

我们都知道忽视对汽车的维护会缩短使用寿命。如果你不换机油,不检查油位,发动机肯定会出故障。但是,有关工厂维护的类似基本事实往往被数百或数千英里外的业主所忽视。他们忽视了工厂的需求,他们大幅削减了维护人员,以至于他们的员工中往往没有人能够完成需要完成的工作。

除了简单的维护之外,还有系统升级或更换的问题。在软件和硬件方面都有很大的成本。由于成本问题,这些升级很难获得批准。对于许多人来说,变更仅仅被视为降低风险,而不是实际的ROI。也许通过将这些升级与整体设备效率(OEE)和其他通过改善网络和可见性而实现的分析相结合,可以获得更强的投资回报率。

在最近与Optimation的自动化工程师的交谈中,我听到了许多关于如果进行了适当的系统维护、升级或更换,本可以避免的故障的故事。这些失败发生在不方便的时间,造成了长时间的工作和不必要的压力,所有这些都是可以避免的。

一家食品公司在系统故障后打电话给我们让一家食品工厂重新上线。当系统停机时,生产停止。食品正在老化,除非系统功能迅速恢复,否则有变质的风险。经理们每小时都打电话来询问工厂什么时候开始运转。对于闲置的运营管理人员和我们的工程师来说,压力和压力都很大。工厂管理层一直不愿意花钱进行适当的维护或几年来一直在谈论的升级。由此造成的生产损失、额外维护和仓促升级的成本很高。

在另一个案例中,一家屋顶公司多年来一直在使用一个硬件和软件都过时的系统。为屏幕更改而编写的自定义代码由于内存不足而锁定了屏幕。当印刷电路板死亡时,他们会尝试用翻新的电路板来代替它们。虽然这在大多数情况下是有效的,但它也需要时间,并且经常会损失几天的产量。在工厂生产缓慢的时候,没有钱进行升级。在繁忙期间,没有可用于升级的停机时间。

一条于1995年投入营运的公路隧道,在隧道两端安装了多余的plc。最终,冗余卡开始失效,替换卡不再可用。他们现在正在eBay上购买几倍的股票,并希望至少有一些股票能正常运作。几年来,我们一直在向他们提供升级和更换系统的报价,但他们从未将其视为优先事项。其他运营成本一直是优先考虑的问题,而且从来没有现金可用来升级控制系统。最终,这些系统的完全失败将迫使花费高昂的成本进行昂贵的更换和升级。

企业收购在这种情况下没有帮助。随着公司所有者的变化,没有理由将资金投入到看不到的设备上,因为这不会对销售价格产生积极影响。显然,优化控制系统工作人员所看到的情况并不乐观。我联系了控制系统集成商协会(CSIA)其他成员公司的领导人。我先问他们是否也有同样的问题。我还问他们是否知道我们如何能够以积极的方式共同解决这个问题。这两个问题我都有答案。

“这是一个困扰我们和客户的问题,”A&E工程公司总裁赖特·沙利文(Wright Sullivan)说。“当由于设备过时而导致大量停机时,通常只有很少一部分人能在设备上工作。当它出现在一个意想不到的时间,这会耗尽关键的资源。对客户来说,他们将自己置于风险之中,因为工厂倒闭,他们将无法满足自己客户的交货要求。”

Patti Engineering的首席执行官山姆·霍夫(Sam Hoff)也认同这个问题的严重性。他说:“我在一些制造商看到的古老的东西令人惊讶。”“当他们最终进行升级时,可能会比逐渐升级更昂贵,导致更多停机时间。”

Superior Controls的联合创始人和所有者Rick Pierro反映了这种担忧:“当客户有12年历史的数据库、MMI或PLC出现灾难性故障时,通常会发生这种情况。他们突然发现再也没有可用的硬件或软件来修复旧设备了。”“在这种情况下,他们会停工更长的时间,因为他们会疯狂地聘请SI来确定最初的范围,重新构建并测试一个新系统。这种情况我们已经见过很多次了。由于意外和长时间的停机时间,客户增加的成本可能是巨大的。我们看到它永久性地降低了客户的销量和市场份额。他们的客户会选择另一家供应商,并继续与他们合作。”

Avid Solutions总裁罗曼诺(PC Romano)也认为,客户拖得太久是很常见的。

在CSIA,我们能做些什么来建设性地帮助客户避免这些问题?沙利文建议,收集和分享代价高昂的失败故事以及如何避免这些失败可能会有所帮助。“如果我们从触摸热炉子-传统自动化版本中学到了什么?”这可能会从CSIA集成商那里收集一些噩梦般的故事,来分担没有升级的痛苦,以及那些在这之前就走出来的人所获得的一些好处,”他说。我们可以编写一本文集,记录那些出错的事情以及它们的代价。这可能会激励一些公司更有效地采取行动,避免这些问题。

罗马诺更进一步。“CSIA的愿景和独特的机会是成为SI宇宙的中心,”他说。“我知道我们的自动化供应商花费了大量的时间和金钱来鼓励客户进行更新和升级,那么我们如何以统一的方式利用这一点呢?如果我们要开发某种信息中心/门户,以了解基于更新/升级失败的真实和机会成本呢?”

罗马诺还指出,不升级会增加网络安全风险。CSIA可以帮助识别这些问题。他建议我们可以将国家网络安全和通信集成中心(NCCIC)的数据纳入我们为需要升级的客户所做的分析中。

霍夫补充说,客户在升级时经常忽视的一个方面是他们将从系统中获得的性能提升。“由于现代处理器的速度与20-30年前相比,系统对输入的反应会更快,”他说。“我们有客户在升级后的第一个月内就打破了生产记录。”

这里有很多值得思考的问题,我们只是触及了表面。也许CSIA的一个小组可以接受这一点,并使用这些想法来推动这一进程。制定一个审计控制系统的标准,并提出一个具有成本效益的前进道路,对许多人来说是非常有价值的。我们可以帮助指出风险,清楚地表明,由于忽视而节省的成本可能是短期的和虚假的,评估由于长时间停机而造成的潜在生产损失,并帮助客户考虑可能获得的性能改进、产量和质量的提高。

比尔·波洛克是优化科技公司的认证会员控制系统集成商协会(相)。有关优化的更多信息,请访问其配置文件工业自动化交易所

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