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针对阀门的故障成本的分析

类别:调节阀 | 发布日期:2021年04月29日

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对于阀门和泵等关键设备的维护作业,Chemtrade工厂的经理Robert Bishop总会动用各种先进的技术手段,比如超声波检测、热成像和振动分析等,以便在前期分析故障的成本和影响。无论大型还是小型工厂,这些方法都非常有效。

判断关键设备故障所导致的成本,可以说是一门艺术。Robert Bishop曾在多家大、小型企业工作数十载,长期的工作实践使他积累了颇多心得体会。作为Chemtrade Syracuse工厂的厂长,他的理念是先进技术与严密组建的维护体系相结合,为涉及装置可靠性的关键决策提供有力依据。Chemtrade Syracuse工厂是Chemtrade国际集团下属的一个事业部,生产用于食品防腐的亚硝酸钠。

当然,一切还是要从采集数据和了解体系的运作入手。“对于动设备,比如泵,必须在它运行时采集数据。”Bishop对我们侃侃而谈:“如果是那种不经常运行的阀门,那么能得到的数据和数据种类都会很有限。不同阀门的情况也会不同。根据具体的应用场合,有的阀门可能允许轻微泄漏。对于不允许泄漏的阀门就有必要进行超声波检测。如果工艺流程中出现温度变化,建议用热成像的手段确认阀门是否密闭。对于阀门的日常维护保养,最重要的是确保定期让它们运行一下。”

Bishop曾在施贵宝(Bristol-Myers-Squibb)等超大型企业工作,不过目前他管理的工厂只有三十多名员工。“ 有的人认为企业越大机会就越多,”Bishop接着说道:“而我却选择离开原先供职的大企业,那里的每个岗位的职责都明确而又狭窄。我喜欢同时做一些不同的事情,因此在小企业上班对我更有吸引力。曾有那么几次,运营经理休假时我暂时接替了她的工作。正因为工厂小,我们可能需要身兼数职。曾经我也相信所谓‘更大就是更好’,但现在看来对我不一定适用。”

通过在不同企业工作时积累的丰富经验,Bishop发现简单而均衡的维护理念是最行之有效的。

“我们的许多阀门可能五年、十年内都不会运行一次,”他接着说道:“如果某台设备需要在漫长时间里保持隔离状态,那就必须做“热身运行”。这样当你需要它的时候,它才能正常运行。你可以根据预防性维护计划进行阀门的热身运行,从而确保其性能正常。避免维护作业出现偏颇,才能做到长治久安。”Bishop还告诉我们,阀门等设备的维护成本应该和产生的经济效益相平衡。

用到故障为止

“可能你想知道,怎样做才能确保泵和阀门永不故障。实际上那样做的成本实在太高了,”Bishop接着说道:“实际操作中,我们会弄清楚故障究竟会导致多少成本,然后再分析应该投入多少成本来预防故障发生。”

他还说,有时候最好的方案就是什么都不用做,一直用到设备故障为止。“如果故障不会造成任何人身伤害,而且不会危害环境和安全,那你可以选择接受故障的发生并停车修理?;蛘吖こг揪兔挥腥茉诵?,完全可以利用运行中断的时间进行修理。很多情况下,‘用到故障为止’是个合理的选择,但前提是手头有充足的备件,能尽快恢复生产。为达到理想的平衡点,你必须把握住几种不同选项。”

10-15年计划?;?/h4>

技术手段能给我们的决策带来不一样的效果。“你可以自己或委托供应商搭建一套数据采集系统,获取诸如震动、热成像或超声波的数据,从而了解装置的健康状况,”Bishop接着又说:“这样你就能预见到阀门再用五年将会损坏。有些情况下,这是可以接受的。明知设备即将损坏,你仍可以继续使用,直到故障发生了再作处置。”值得注意的是,你必须知道设备大概何时会故障,并要准确判断故障的后果是否可以接受。

“我曾和一些玻璃厂的人一起上过课,听他们说工厂下一次计划?;窃谒氖旰?。我觉得很惊讶,因为这可不常见。”Bishop接着说道:“一般都是十到十五年,当然有些类型的工厂一旦投产就不希望中途停产,因此会在所有环节留足冗余。我所工作过的场所基本上都不会因故障导致严重后果,不必为所有机械部件预留最大的冗余。如果故障不可避免,而且后果可以被接受,那这样的故障又能有多大的成本?当然前提是,故障不会造成人身伤害或环境污染。”

完善的前瞻型方案

一旦准确掌握了故障的相关成本,企业就能决定是否更换设备,或是跟踪研究相关数据,监测设备的健康状况。“我们有许多阀门和泵都在维护分析图表上处于两种极端,”Bishop告诉我们:“一种是设备完全胜任应用场合,而且能继续正常使用数年,甚至数十年。另一种的情况则相反,不是安装不当,就是不能胜任应用场合。造成第二种现象的原因一般是装置进行了技术升级,而阀门仍然在用原有的旧设备。对于这种使用寿命较短的设备,维护的方法也是不同的。”

Bishop告诉我们,要想全面照顾到各种设备,有一种方法是制定出完善的前瞻型维护方案,对震动等参数进行定期监测。此外良好的润滑作业也很关键。“如果装置规模较大,那就必须进行油品采样和分析,”他接着说道:“如果是小型装置,可以按照一定的频度进行监测。如果读数正常,可以再检查一下装置是否清洁,是否存在外漏。此外,泵和变速箱对装置的整体正常运行也起着重要作用。”

人、文化和改变

Bishop对员工和设备都有强烈的责任感。在那些重视找到系统可靠性和技术改良间平衡点的企业中,总是能发挥得如鱼得水。“我乐于沉浸在各种机械设备中,但同时我也喜欢和人打交道,”他说:“我很早前就发现,我需要在这两方面都做到很专业。”Bishop拥有罗切斯特(纽约)大学机械工程学位,以及雪城大学(Syracuse University)生物工程硕士学位,因此在职业选择方面可以说是左右逢源。职业生涯的最初十二年他都在从事检验工作,然后他觉得是时候决定就这样一直干到退休,还是寻求改变。

“我知道如果我不尽快做出决定,我今后就只能‘被决定’了。”他接着说道:“当时正好遇到一个著名医药公司的机会,我就跳槽了。在那个岗位上,我有机会同时发挥技术专长和管理能力,并成功推出了一系列卓有成效的可靠性强化方案。我很享受这种技术改进的过程。无论你在世界哪个角落,都能找到改进的机会,因为技术在不断进步。我热衷于琢磨一些难题并找出最佳解决方案,然后我会加以实施。提高设备可靠性是一个机遇无限的领域。”

稳固可靠的系统

Bishop坚信,行动的影响力远胜于想法。“我对于提高可靠性的总体思路就是打造一个坚固耐用的系统、培训相关团队,然后我会放手让他们去做。人才比知识重要得多。我总是不断提醒自己,思路开阔当然是好的,但如果光想不做终将一事无成。我不能总是犹豫不决,也不能光想着命令别人做这做那,如果缺少对人才的投入,或者没有充分肯定他们的价值,长此以往人才队伍的实力将会大打折扣。”

Bishop会通过多种方式加强人际关系,包括提供培训指导,帮助他们成功实现各自的目标。曾有同行上课时表示对“可靠性提高计划”很感兴趣,尽管自己没有这方面的经验。

期待未知

“大约一年时间里,我和刚才提到的这位同行围绕“可靠性”开展了一系列会议、午餐课程和讨论,”Bishop告诉我们:“我给她提供了一些学习资料和线上研讨会的链接。最近她成功通过了可靠性认证负责人(Certified Reliability Leader)考试。我为她感到由衷的骄傲,因为将来的某天,她将以更专业的身份从事维护和可靠性方面的工作。”

Bishop乐于解决各种日常问题。他倡导进行根本原因分析,建立新体系,并且一直在参与升级到CMMS系统的工作。在最佳维护实践方面,他最近获得成功的最新成果是“异常情况上报”原则。“系统运行良好的时候,我不需要多加关注??墒且坏┏鱿至巳魏纹爰苹氖虑?,我必须马上知晓,这样才能通知相关部门,”Bishop接着说道:“我会查看有没有不该出现的迹象。比如可以调取CMMS系统的所有相关报告,检查各项参数是否达标。我会主动搜寻那些不该出现的参数或现象,因为这能帮我发现问题。

例如我不希望“优先事项”栏目是一片空白。我会书面提出疑问,要求相关人员提供“优先事项”栏目空白的全部作业单,然后会问清楚原因。”Bishop总是尽量将更多工作精力放在高价值的领域。“我们哪怕每星期都工作90个小时,也还是不能完成所有的事情。因此先要弄清楚该把重点放在哪里。”

能改变一些现状的“可靠性提高方案”

在整个职业生涯中,Bishop成功实施了许多可靠性提高方案。他推动实施的电子作业单计划,每年可为公司节约十二万张纸,同时还能减少相当于四个全日制工作岗位的工作量。当然,他为相关人员安排了新的岗位,没有人因此而丢了工作。

这项计划使大量有价值的数据可以实时查询,并提高了工作质量。此外他还推动了为期一年的PM优化计划和润滑完善计划,从而改善了闭环系统、整合了各种润滑油脂,提高了可视化管理(目视管理)的成效。

上述润滑巩固计划针对的工厂早在1943年就已建成。当时是二战时期,工厂的产品是盘尼西林,数十年来历经多次技术改进。许多机械部件已经不再需要润滑油脂。而且有一部分加脂鼓已经用了10-12年。

“有些部件的润滑油脂更新率很低,这可不是好事。”Bishop回忆道:“我们不清楚每种润滑油脂都用在了哪些部件上。当时有一位工作了三十年的维护技师,他对润滑油脂的具体应用了如指掌,但他建立的清单并没有和实际情况对应。因此尽管系统运行良好,但不能说那是一套完善的系统。我组建了一个团队去弄清楚每个变速箱用的是什么润滑油脂,然后请公司的供应商进行了整合。”

更好的润滑油脂方案

上述方案将工厂内原有的四十六种润滑油脂成功减少到了八种润滑油和四种润滑脂。“我们关闭了供应商安装在变速箱和液位显示器上的系统。多数情况下我们会采用可视玻璃管,”Bishop接着又说:“我们首先关闭较大设备上的系统,装上快接口,然后就能使用过滤器了。先装上带有液面探测管的取样端口,然后对润滑油进行采样。采样的液位不仅限于变速箱底部。我们实施润滑油采样计划也是为了提高可靠性。没必要因为润滑不到位而引起许多故障,但实际上我们发现许多做法并不合适。”

“上述计划的内容还包括逐步过渡到可视化管理。现在每个变速箱都配有标牌,注明了润滑油脂的种类、粘度、制造商。同样的标牌在带到现场的油壶上也有备份,甚至润滑油过滤装置上也有。我们花了一年时间才完成了闭环系统改造,将湿气和杂质微粒进入变速箱的所有途经都堵死。所有努力都是值得的,”他接着说道:“我们现在的润滑油脂改良方案,可以归到我见过的方案中最好的一类。没有哪个系统是完美的,但至少我们现在的系统非常稳固可靠。”

改进中遇到的挑战

Bishop告诉我们,他热衷于改进可靠性保障体系,也很享受改进所带来的积极影响。但有时候很难说服别人相信改进带来的好处。“最大的挑战是说服大家,改进可靠性体系并减少工作量之后,不会减少原有的岗位数量。我有相关的记录可以作证,它们最能说明问题了。我从没想过要让任何人下岗。我的同事们都很信任我,从不会说一套做一套。在那些不了解我的人看来,我说起这些事来总是喋喋不休。”

Bishop还擅长利用各种活动推进可靠性保障体系,比如“同级最佳”周会,会上所有的团队负责人在一起讨论如何不断改进,并且互相帮助。他们也有各自常用的工具,比如ARMED软件,它可以监视关键性能参数和可靠性相关数据,例如功能最不健全设备前十排名。此外,他在设备鉴定和验证领域也积累了丰富的经验,而这正是他能深入理解质量体系、设备和单证管理的实践基础。在Bishop的各种工作技能中,最重要的就是和不同文化背景的人沟通,并且改变一些陈旧观念。“我总是在想如何不断改进,”他说:“同时也非常感谢所有参与其中的同事们。我深知改变观念不是容易的事情,但至少是可能发生的。我做的不一定都是大事,有时候甚至只是细枝末节,但只要有利于改变我就支持。我们必须尽一切可能不断改进。”

给年轻用户的建议

对于刚走上工作岗位的年轻人,Bishop有一些建议希望借此机会共享。

“先要认准一个目标,解决后再找下一个。不要试图一蹴而就地完成维护体系的改良。比如许多阀门一直存在各种问题,可以先选同一种型号或者同一类功能的阀门着手改进,也可以先挑选一台设备进行改进。实现了第一步目标后,再扩展到更大的作业范围。”他接着说道:“要想一开始就“开足马力”并不难,但你会发现事情千头万绪,问题层出不穷。这时就需要找到合适的切入点,先集中处置按特定条件筛选出的一批设备,例如根据阀门的类型、操作方式或维护方式筛选——总之要先处理好上述第一批次的问题,然后再扩展到更大范围。”

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