智能系統的來臨

文 / Mareike Monninger

智能系統的來臨

文 / Mareike Monninger

在當前過程工業 4.0 的實現進程當中，無數新技術發展正在市場上紛紛涌現——在這樣的大背景下，閥門技術領域有一款新系統脫穎而出，占據了技術發展金字塔的塔尖位置。這套系統可用于簡化和提升企業管理以及優化生產過程。這些能力能為工廠成套設備制造商和工廠運營方創造更多價值。

在工業領域，盡量提升工廠經營的經濟性也具有相當的重要性，且其所占比重正在不斷加大。因此，其重點在于實現工廠所有設備相互之間的最優化協同運作，正確理解掌握工廠運行條件和工作流程，盡量縮短設備停機時間。其中，最后一個前提條件就是對工廠設備的維護，例如，閥門就是一項頗為重要的影響因素。

工作流程的每一次簡化，無論是文檔生成還是管理工作，以及有可能的錯誤避免支持，都成為了系統成功的決定性因素，并有助于減少意外停機時間，由此提升了工廠設備的可用性和過程安全性。在本個案當中，簡化就意味著減少文檔編制量，節約管理支出，從而節約時間。維護支持意味著直接在作業場所以數字化形式提供所有與維護工作相關的信息。

Gemü公司就開發了一套能夠實現這一目標的系統：在 Conexo公司，各種閥門部件，包括閥體、執行器和隔膜，還有作為一項總體資源中心的閥門整體，都配備了無線射頻識別（RFID）芯片，也由此配上了不可拆卸式的電 子 身 份 ID。 這 一 ID 不 僅 實 現了唯一的電子可追溯性，還能在現場更好地標識出各個組件以及易損部件。所有分配給閥門或組件的信息可以在現場用 RFID 讀取器導入，即 Conexo Pen，并能用Conexo App 應用在平板電腦上查看。由此，就可隨時以數字方式取得工廠設備組件文檔和生產廠證書。工廠運營方還可以在現場直接調取上次維護工作的信息。

數字化管理支付

進一步地，這款應用還提供了數字化維護作業支持選項。技術人員可以在自己的平板電腦上以電子方式接收維護工作單，并能唯一地找到需要接受維修的閥門，隨后即可開展維護作業。而執行維護作業的人員以及作業日期都將自動以數字形式記錄下來。在維護期間，技術員在整個維護過程序列當中都可得到這款應用的指導。在一體內置 RFID 芯片的幫助下，可分別對舊隔膜和新隔膜進行掃描。

在這里，特征描述都是唯一的，從而確保使用了正確的組件。即使已經拆卸下來，仍然可以唯一地對隔膜本身進行追蹤。隔膜狀態可以最終記錄到文檔內。系統會要求技術員評估舊隔膜的狀況，在必要時，技術員可以利用系統的“照片存檔”功能，利用平板電腦拍下隔膜照片。對易損部件的評估也以電子方式執行，因此也可以系統化地實施。掃描器和應用程序都通過藍牙方式通信，維護期間采集的所有信息都離線存儲在平板電腦上。這些信息隨后通過無線局域網上傳至Conexo 門戶程序，即一款便攜式服務應用程序，信息可以在此程序當中得到記錄和分析。這款門戶程序就是本系統的中央管理單元，其最理想方式的安裝地點是運營方的經營場所。所有相關信息都將流入這個單元。在一項“歷史記錄”功能的幫助下，所有信息日志都可以進行相互比對。系統可以跨工作地點管理和分析位置、所屬工廠部門、組件和維護工作單，并可以通過接口將數據傳輸至維護軟件。甚至可以直接與企業資源計劃（ERP）系統通信。

在維護期間內避免錯誤來源

對于工廠運營方來說，Conexo 不僅簡化了過程和文檔編制，還通過支持功能避免了錯誤的發生。盡管所有過程序列都在技術上進行了優化，并在制藥生產當中進行了詳細定義和具體驗證，但這種經常仍屬于模擬方式的維護作業卻經常遭遇到可能的錯誤來源。

手工搬運過程中可能發生錯誤，備件有可能混淆，維護計劃和日志可能污損，技術人員有可能在資源中心上犯下錯誤，也有可能執行了2次維護作業或者1次維護也未能執行。即使正確地填寫了手工維護日志，但也有可能無法以電子方式進一步處理或評估。

所有這些問題都可以通過新的可追溯性功能選項、現場唯一身份標識和維護支持來克服。此外，還具備在現場調取和查看安裝指南以及適用閥門安裝視頻的選項功能。這一選項功能可以減少發生維護錯誤的可能性。未來，通過這些功能，維護工作可以變得更加安全、更加透明可以實現電子式記錄，從而增強工廠的可用性和過程安全性。

圖1 工廠當中的閥門可以輕松得到識別，所有相關信息都可以用小巧的 RFID 讀取器 Conexo Pen 導入

圖2 所有相關信息可以通過平板電腦現場顯示，即使在潔凈車間內，也可以使用Conexo Pen的觸控筆尖輕松操作平板電腦

圖3 Bioengineering 公司試點成套設備：所有隔膜閥和多通閥組均配備了 RFID 芯片

在試點成套設備上投入實用

不僅是工廠運營方，當涉及到 FAT、SAT 和 IQ 時，成套設備制造商也能從這套全面完善的系統當中獲益。各項支出將得到顯著削減，因為所有要求的閥門文檔，包括認證日志、作業證書和其它相關文檔，都可以以數字方式取得和管理，閥門可以在現場輕松識別，并且可以在現場調取相關信息。

當我們在尋求一家成套設備制造商作為第一批試點工廠時，瑞士公司 Bioengineering 作為一家理想且可靠的合作伙伴，自愿參加了合作。Gemü公司與這家伙伴達成了深入且非常良好的合作。作為衛生方案設計領域的一家成套設備制造商，這家公司專業從事所有規模的生物反應器和成套發酵設備的規劃、設計和建造業務。著眼于工業 4.0 時代的需要，Bioengineering 公司最重視的關注點在于為客戶提供數字化管理和智能網絡連接方面的新解決方案，特別是未來本領域的發展，旨在為客戶創造更多價值。

Bioengineering 公司計劃并生產了一款總容量 30 L 的實驗室規模的生物反應器產品，其中由Gemü出品的所有不銹鋼隔膜閥和多通閥均配備了Conexo系統。Bioengineering公司首席技術官（CTO）Andreas Strehler從這些以未來為導向的技術對象身上觀察到了一種強勁的發展趨勢：以創新和整體解決方案為客戶提供最優秀的支持，并融入工廠的整個生命周期，就是我們最高的服務理念。

據 Strehler 所述，這樣一套系統的最大優點在于部件的可追溯性和文檔編制，還有維修實例的規劃和文檔編制。特別是當將來自過程引導系統 Bioscada 的過程數據與 Conexo 結合起來后，能在預防性維護領域提供許多備選方案，從而提升工廠的可用性。他尤其強調了這方面的關聯：“未來，維護文檔編制和維護作業的規劃或控制將會以電子方式保存下來。”就 Strehler而言，決定因素在于工廠的其它組成部件也可以集成到系統當中，如攪拌器、探頭、電機、泵機、軟管和壓力表。

更加智能化、更強適應性

Conexo 系統設計成了一套開放式系統。因此，不僅是閥門，甚至配備了 RFID 芯片的其它組件和易損件也可以接受此系統的管理。

此外，還可以創建與所有常用 ERP、 監 測 控 制 和 數 據 采 集（SCADA）和維護系統的接口。通過這樣的方式，在維護管理、以狀態為導向的維護工作和備件管理及采購當中所涉及到各個過程就可以有效的聯鎖起來。隨著工廠組成部件變得越來越自動化，各部件之間除其它相互作用之外，將會密集地展開信息溝通，從而可以更為精準地確定那些影響著備件貯存周期的影響因素。這樣將帶來一些新觀察途徑，從而引導工廠達成其最優運營狀態。 ●

“未來，維護作業文檔編制以及維護操作的規劃或控制都可用電子形式儲存起來?！?/p>

——ANDREAS STREHLER 生物工程公司

本文作者系Gemü 公司的應用技術專家。