用一点自动化做一个大英雄

对于一个控制工程师来说，参与一个大的启动项目是非常令人兴奋的——启动一个新建的站点或承担一个主要的系统安装。但是如果你仔细观察你的工厂，找到所有可以自动化的小任务，你可能会发现你可以为你的组织节省一大笔钱。

萨凡纳河整治有它的大项目要做。但是，当萨凡纳河站点(Savannah River Site)的首席工程师吉姆•科尔曼(Jim Coleman)看到操作员在做枯燥、重复的任务或小型快速任务时，他看到了另一种微型自动化的机会。所有这些迷你自动化加起来。

“迷你自动化可以让你赚很多钱，”科尔曼在奥斯汀举行的艾默生全球用户交流会上说。“它可以提高产量，也可以减少操作失误。”

萨凡纳河基地是位于南卡罗来纳州艾肯的一个310平方英里的基地，由美国能源部建立，用于制造核材料。然而，目前那里的主要目标是环境清理——以一种环保的方式处理大量高放射性废物。

该基地有51个水箱，每个能容纳120万加仑的垃圾。该核电站目前有大约3600万加仑的放射性废物，所有这些废物将被送往另一个设施，变成混凝土。在萨凡纳河遗址，一个玻璃废料处理设施在系统的核心处有一个熔化器。在那里，放射性汤和沙子的混合物被加热，变成玻璃，倒入大约10英尺高，每个重约5000磅的罐子里。

科尔曼发现了很多自动化小任务的机会。他将这种可能性分为两大类:一类是重复性的小任务，这些任务枯燥乏味，会占用操作员20分钟以上的时间;还有一种是小而快速的任务，操作人员必须放下所有东西来快速完成任务。

一个例子是起泡器，它通过感知向液体中吹气所需的压力来测量容器的液位。在管道堵塞之前，这种方法效果很好。所以每天要用水和空气清洗一两次。冲洗顺序包括使警报失效、隔离管线、水冲洗、空气冲洗，然后重新连接管线并重新启动警报。

对于一个操作员来说，这个过程需要26次操作，总共30分钟，每天1到2次。“这太无聊了，”科尔曼说。“我看到一个操作员很乏味，我想把它自动化。”

科尔曼说，有了自动化，他们就“设定好了就忘了”。它周期性地运行，不需要操作符的交互，每次都能完美地执行。

科尔曼自动化的另一项任务是向水箱中添加化学物质，以前需要20名操作员操作，外加25分钟的持续监控——每月50次。运营商从此摆脱了这种无聊的例行公事。

熔炼机进料系统的堵塞检测和冲洗是另一类小型、快速任务的一个例子。这里的目标很简单——发现阻塞并清除漏洞——但回报是显著的。每一次泵跳汰要花费4个小时的生产时间，而自动检测和冲洗只需要几分钟。这相当于每天5万到10万美元的利润。科尔曼说:“如果这款车每天节省两次行程，每年就相当于200万美元。”“在过去的几年里，我们一直在做额外的工作。”

科尔曼鼓励其他工程师在他们自己的设备上复制这种小型自动化。他说:“如果你想盈利，你想编写微型自动化程序，这对你的工厂很有好处，你只需要两件事。”“你需要一个很棒的想法，你需要标准的文档和代码。”

伟大的想法可以来自以下几个方面:

•如果你想让操作员做别的事情，他却在盯着苦力屏幕。
•重复的、让大脑麻木的任务。
•如果接线员需要快速响应，但由于无法离开其他工作而无法快速响应。
•有操作员错误历史的地方。

标准文档和代码有助于提高工作的成本效益。“你必须让它盈利，否则它就不会发生，”科尔曼说。“与代码、文档、培训和自动化错误相关的成本很高。”

Coleman建议使用一个单一的自动化文档来服务于整个过程——解决操作、程序、工程和计算的需求。每一份自动化文档都应该遵循相同的格式，Coleman说应该分成三个部分:流程描述，为操作、程序和工程(不是书呆子的语言)编写;自动化描述，为操作、程序和工程编写的(同样，不是书呆子的语言);每个州的流程图都非常详细。

“在文档完成之前，远离键盘，”Coleman建议。“这对工程师来说太难了。”

这一切听起来很简单，但科尔曼警告了一些危险。例如，文档本身。“让一名工程师写出一份易懂的文件并不容易，”他评论道。“制作一份好的文件并不容易，但这是成功的关键。”

此外，人们倾向于用一种“新的方式”来做事情，但不要忽视久经考验和真实的价值，科尔曼说。关注功能和可理解性。

科尔曼建议特别注意项目可能失败的所有可能的方式。找出失效模式;考虑墨菲定律，试图打破逻辑，引发问题。他说:“我们大约60%的代码处理的是失败而不是正常执行。”

萨凡纳河站点的所有微型自动化成功的一个重要方面是流程的结构化和可重复性——每个文档的结构化都是相同的，每个自动化程序的结构化都是相同的，而且每个结构都是可伸缩的、灵活的和可扩展的。“我们写的每一个字都一样，一样，一样，一样，一样，”科尔曼强调说。“我们希望我们的工程师富有创造力，而不是胡乱编写代码。”

一旦你有了一些微型自动化项目，你的运营商可能会寻求更多。“操作员会告诉你什么是无聊的，什么对他们来说太快了，”Coleman说。“我们有28台微型自动化设备在等着我们返回工厂。我们现在可以很快地编写代码，两周后就可以运行了。”

也许最好的是，它没有相关的硬件成本——无需购买或升级。科尔曼说:“我只是在使用已经可用的1和0。”“我们只是没有使用这些产能。”