当威廉·哈丁来到阿拉巴马州亨茨维尔的恩格尔哈德公司时。当他在三年前管理工厂的维护和资产管理程序时,他发现工厂已经安装了一个工厂资产管理(PAM)系统,但它没有得到充分利用。他继承的另一件事是年迈的高级维修人员。哈丁很快意识到,他最宝贵的资源——员工们几十年的知识和经验——将很快消失,因为他的经理们即将退休。
这家工厂生产汽车排放催化剂,厂长哈丁惊叹道:“有些年纪大的人甚至不用碰任何东西就能出去指出问题所在。”“年轻人出去,需要半天的时间来奋斗,不是因为他们没有能力,而是因为他们没有经验。”
哈丁估计,在五年内,所有的高级员工都将消失。马萨诸塞州戴德姆市ARC Advisory Group Inc.的研究主管威尔?但这种现象并不局限于恩格尔哈德,甚至也不局限于化工行业。“没有足够的人在所有的重工业,甚至不够做基本的人工检查和日常维护,”Chin说。“我和一些用户交谈过,他们失去了很多人,所以他们只是想照顾好警报器。他们没有足够的人手来做他们想做的十分之一的事情,比如帮助工厂提高生产力或预防性维护。他们忙着灭火,没时间建防火工厂。”
智能设备帮助
PAM系统使用智能设备,如振动和流量传感器,不断监测工厂资产的状况,并在性能超出可接受范围时提醒维护人员,表明潜在的故障。通过在灾难性故障导致整条生产线突然停止之前获得这些信息,可以安排预防性维护以保持生产线运行,从而最大化生产。
人力资源危机并不是PAM系统日益普及背后的唯一因素。根据Chin的说法,老化设备的庞大安装基数和资本投资的下降也起到了一定的作用,创新解决方案的出现将PAM从单纯的维护应用程序转变为可以影响整个企业的战略工具。
几年前进行的ARC研究表明,PAM实施策略可以减少30%的维护预算,同时减少20%的生产停机时间。考虑到在化学品等资产密集型行业,高达40%的公司收入可能用于维护,这些节省可能会产生巨大的底线影响。
根据Chin的最新报告,“工厂资产管理系统全球展望研究”,PAM市场在过去几年中获得了巨大的牵引力,特别是在重型加工工业,包括电力,石油和天然气,以及化学品,设备受到极端恶劣的条件。但现在,即使是制药、食品和饮料、纸浆和造纸等“落后”行业也表现出了新的兴趣,而熟练工人的短缺只是驱动因素之一。
位于俄亥俄州威克利夫的ABB公司的服务营销经理纳特•施努尔曼表示:“越来越明显的是,企业可以在不增加资本支出的情况下提高产量和盈利能力。”“通过将内部运营的重点转向提高生产资产的可靠性,换句话说,更好的工厂资产管理,公司能够使用相同的设备生产更多的产品。”
Schnurman指出,PAM系统可以通过多种方式帮助公司提高可用生产时间,包括通过改进可靠性实践减少计划外停机,以及基于预测和启发式模型减少基于时间的维护实践。工厂也可以减少因工艺中断而导致的生产线速度变化,同时产品质量也可以提高,减少再加工的需要。Schnurman说:“一旦生产时间增加,客户就会发现净利润增加,维护成本降低。”
真正的好处
根据Chin的说法,PAM系统为操作和维护人员提供了清晰而独特的好处。在维护方面,PAM系统可以帮助员工识别:如果没有得到及时的维护关注,哪些设备可能会出现故障;需要采取何种干预措施,何时采取;需要更换哪些部件,何时更换;并且,针对给定机器的基于条件、基于日历、基于使用和运行到故障维护的最佳组合。
同时,操作人员可以确定可以对制造过程本身进行哪些调整,以延长关键设备的使用寿命,以及在多大程度上可以增加过程输出,而不会产生不可接受的意外过程延迟、停机、质量问题或停产的高风险。
“运营商可以在这个过程中做出调整,”Chin说。“如果他们发现他们将要失去一个泵,或者有一个灾难性的故障,他们可以放慢整个过程,而不是关闭它。他们可以按照自己的条件维持工厂。”
内华达州明登(Minden)的产品线负责人里克•鲍尔(Rick Bauer)说,这些类型的系统还带来了许多无形的好处。总部位于美国内华达州的本特利公司是通用能源公司旗下生产资产状态监测系统和设备的公司。根据Bauer的说法,PAM系统“实施了在正确的时间将数据传递给正确的人的方法和最佳实践,以防止代价高昂的失败。而且,当你远离反动的工作时,士气会提高,”鲍尔补充道。“我们确实看到了这一点。人们使用我们的系统创建规则,我们能够在我们的规则中捕获大量关键知识。”
Chin补充说:“改善资本资产管理是提高生产力的最佳方法之一,几乎没有生产中断,同时满足当今企业的目标和宗旨。”
开始预测
回到亨茨维尔,恩格尔哈德在那里生产环境催化剂,去除汽车排气系统的排放,哈丁的第一项业务是推动工厂全面采用Avantis PAM装置。“当我刚开始在这里工作时,我们真的只有一个预防性维护计划,主要集中在人工检查上。现在我们得到了更多的预测性分析,”哈丁说。
这是一项有回报的努力。自从他来到这里,工厂的停工时间从15%减少到了6%。“它将我们的停机时间缩短了一半以上,这是一个显着的生产力提高。停机时间是一件大事。当我到这里的时候,我们并没有真正控制它,只是一群人在地板上,没有办法记录[他们在做什么]。文档是很重要的,你必须让生产环境中的每个人都接受它。”
恩格尔哈德正在把所有设备手册录入数据库。每次维护工作完成后,工作人员都会填写包含注释和评论字段的报告,以便老前辈可以解释他们做了什么以及为什么做。目标是获取目前只保留在他们头脑中的关键知识,并逐渐将其纳入系统。
对于位于加拿大安大略省布拉德福德的regens Canada Ltd.的计算机服务经理Enrico Valle来说,推出PAM系统的影响甚至更大。他发现一些问题导致一些设备每周停机两天之多。Reagens是一家为家庭和花园产品(如庭院家具、花园棚和百叶窗)生产聚氯乙烯(PVC)添加剂的公司,它使用的是乔治亚州Alpharetta的制造执行系统(MES)。该系统还配备了一个附加的维护模块,用于管理机器停机时间。
Valle说:“MES跟踪生产线的实际停机时间,而维护包则查看机器停机的原因。”Valle补充说,该系统使他能够专注于问题并解决问题,从而提高生产线的产量。“它让我们能够做的第一件事就是准确评估我们生产了多少产品,以及这样做的成本是多少。”
与大多数北美化工厂的典型情况一样,里根工厂新旧设备混合使用,这意味着不同的维护计划,因为旧设备往往比新设备更容易发生故障。所有这些都必须合并到PAM策略中,这使得手动调度变得更加复杂。Valle说:“一些较旧的机器可以追溯到1965年,需要更密集的维护计划。”他补充说,自动化过程可以更容易地跟踪不同的维护计划。
总部位于弗吉尼亚州夏洛茨维尔的通用电气发那科自动化公司(GE Fanuc Automation)的产品营销经理吉米•菲利斯(Gimmi Felice)建议客户将所有资产整合到一个系统中。“整体维护策略包括从工厂车间一直到企业资产管理(EAM)系统的所有内容。一些公司已经有了EAM系统,他们只是没有将其与生产数据联系起来。
现在是时候了
根据Chin的说法,现在是采取全面资产管理战略的最佳时机。传统上,PAM系统主要是预测性维护应用程序,但是随着今天的分析软件功能的发展,它们正在演变成全面的资产信息解决方案,在扩展到操作领域的同时保留其维护基础。
此外,有越来越多的供应商从自动化和生产两方面进入市场。这对客户来说既是一种好处,也是一种挑战,因为有大量的选择可供选择。但Chin提醒潜在买家,要确保他们聘请的供应商既能处理新设备,也能处理上世纪60年代的机器。
尽管他看到了这些好处,但Englehard的哈丁也建议买家在用完所有设备之前要仔细考虑,并将所有设备连接到一个集中系统。“你必须考虑到每件设备对生产过程的重要性。如果一个特定的部件坏了,它会关闭整个生产线吗?只要你把它放在正确的组件上,它是非常有益的。你不会想把它放在一个50美元的轴承上,而且需要30分钟才能更换。”
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亚历克斯·安德森是加拿大安大略省渥太华的自由撰稿人。