艾默生過程管理可靠性解決方案運營經(jīng)理 周曉明
機械設(shè)備在運行中難免出現(xiàn)故障,提前做好設(shè)備的監(jiān)測工作,及早發(fā)現(xiàn)問題,不僅可以減少因意外停機而帶來的損耗,還可以提高工作效率、減少安全事故及維修成本。艾默生作為流程工業(yè)自動化領(lǐng)域的領(lǐng)軍企業(yè),一直致力于機械設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測解決方案的研發(fā)和推廣,希望可以幫助用戶提前發(fā)現(xiàn)故障,減少意外停機,提高安全性和經(jīng)濟效益。
針對用戶需求提供健康監(jiān)測
礦山本身就是一個危險的環(huán)境,人每天和大型移動式機械打交道,形成了一種具有持續(xù)風(fēng)險的環(huán)境,再加上這些設(shè)備如果意外停工,會對人員安全和生產(chǎn)目標(biāo)構(gòu)成實際威脅。礦山機械通常所需球磨機、皮帶輸送機、電鏟和液壓鏟,及礦用電動輪車的重載電機和復(fù)雜齒輪箱使電鏟始終處于故障風(fēng)險之中。另外,礦山機械是直接用于礦物開采和富選等作業(yè)的機械,由于其工作震動幅度大,大部分的器件在長期使用后,都會出現(xiàn)位置松動的情況,所以定期對機械設(shè)備檢修就變得十分必要。
正如艾默生過程管理可靠性解決方案運營經(jīng)理周曉明所言,拆墻這樣常見的操作都可能導(dǎo)致齒輪箱中的齒輪損壞,從而導(dǎo)致停工,從成本角度而言,隨時提供備件不夠經(jīng)濟,而且,如果起重或行走電機停止運轉(zhuǎn),將需要替換一臺起重機,這樣至少耗費一個輪班的時間。
周曉明提到,在保障部件正常工作以及礦山機械快速維修技術(shù)方面所投入的時間、精力和金錢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于停機所造成的損失。他舉例說:“用戶有時為了完成某項必要的維修工作,工作人員不得不快速行動,而這不僅會讓他們置身于潛在危險中,還會帶來一系列后續(xù)問題。即使順利完成維修,并未發(fā)生事故,但快速讓礦山機械恢復(fù)運行的過程可能會增加錯誤幾率,并帶來新的問題。若搖擺驅(qū)動裝置未正確安裝,或者起重電機未準(zhǔn)確對中,可能不久之后,用戶又要面對一次新的意外停機。”
基于礦山機械的特殊性,艾默生過程管理部有針對性地制定了礦山機械的在線監(jiān)測方案,為礦山用戶提供預(yù)測性監(jiān)測維修服務(wù)。
礦山機械在線監(jiān)測方案
據(jù)周曉明介紹,艾默生礦山機械在線監(jiān)測方案充分考慮了礦山機械本身的動態(tài)移動、振動傳感器的放置、電纜的長度、機柜的重量及安放位置等。同時方案還采用PeakVue?技術(shù)獨特的處理方式,能識別出監(jiān)控過程中不斷增加的應(yīng)力波,PeakVue?技術(shù)即使在極低轉(zhuǎn)速下也可檢測到傳統(tǒng)監(jiān)測方法中可能被忽略的異常。
相比標(biāo)準(zhǔn)振動分析技術(shù),這種方式能盡早識別機械設(shè)備中的故障變化,尤其是滾動軸承和齒輪箱的問題。
他補充道:“艾默生所提供的機械設(shè)備健康狀態(tài)監(jiān)測解決方案將會是一套獨立的系統(tǒng),可以獨立工作,也可以接入到外部的控制系統(tǒng)和ERP系統(tǒng)中,不會對信息安全造成任何影響。”
成功案例分享
CSI 6500振動監(jiān)測技術(shù)在礦山電鏟上的應(yīng)用
1 背景介紹
電鏟是露天礦山最重要的設(shè)備之一,當(dāng)它們需要更換零件時,交付周期很漫長。如果未能及早發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)的故障可能導(dǎo)致意外停機。出于這些原因,許多先進的礦山大約十年前就開始利用便攜式振動儀表來監(jiān)測電鏟。這些礦山每月、每兩個月或每季度安排一次停工,以對電鏟進行測試。這種方法要求礦山為電鏟計劃半個班次的停工時間,并派技術(shù)人員攜帶便攜式振動監(jiān)測器采集數(shù)據(jù)。采集數(shù)據(jù)時,技術(shù)人員需要在移動的電鏟上工作。除了測試電鏟的停工時間外,還需要額外花時間分析和解讀這些數(shù)據(jù)。
早在90年代初,久益環(huán)球就利用CSI振動監(jiān)測技術(shù)作為其為P&H電鏟提供的服務(wù)中的一部分。即使久益環(huán)球的服務(wù)模式發(fā)生了變化和發(fā)展,該公司仍然沿用CSI振動監(jiān)測技術(shù)。
2 應(yīng)用情況
2006 年,北美的一處銅礦提出請求,由于電鏟在礦區(qū)的工作方式非常獨特,因此在該應(yīng)用中利用 CSI 6500 技術(shù)非常困難,必須考慮機器的動態(tài)移動、振動傳感器的放置、電纜的長度、機柜的重量及安放位置等。
“在設(shè)備上應(yīng)用振動監(jiān)測技術(shù)可能會節(jié)約成本。但是,為了確定這種技術(shù)的最佳安裝點并使我們能夠利用它進行遠(yuǎn)程監(jiān)測,久益環(huán)球和艾默生都需要付出巨大努力。為了確保最終獲得合適的行業(yè)領(lǐng)先產(chǎn)品,需要久益環(huán)球在電鏟方面的專長以及艾默生關(guān)于振動監(jiān)測技術(shù)的知識。”久益環(huán)球的露天礦山技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)理Matt Koss說。
礦山希望盡可能縮短停工時間,但是它們也需要知道新技術(shù)不會干擾生產(chǎn)。“重要的是每位客戶都能夠根據(jù)自己的具體需要定制該技術(shù)。這就是艾默生的解決方案所能提供的。”艾默生機械設(shè)備狀態(tài)管理業(yè)務(wù)副總裁Nathan Pettus說。
首選方法是在電鏟出廠前就安裝CSI 6500。但是有些用戶希望將CSI 6500安裝在已經(jīng)投入使用的現(xiàn)有電鏟中。艾默生和久益環(huán)球持續(xù)地開展密切合作,以提高在售后應(yīng)用中現(xiàn)場安裝產(chǎn)品的能力。最近,工作重點放在增加預(yù)先安裝好的軟硬件模塊,以盡可能縮短現(xiàn)場安裝時間,減少對客戶的影響。
久益環(huán)球的智能服務(wù)中心模型加快了解決方案的采用速度,該中心融合了遠(yuǎn)程—健康監(jiān)測功能作為其服務(wù)套餐的組成部分。
安裝技術(shù)功能組件后,即可開始代表客戶使用遠(yuǎn)程監(jiān)測功能。
遠(yuǎn)程健康監(jiān)測與任何電動鋼纜鏟客戶息息相關(guān),黃金、油砂、煤炭覆蓋層、銅礦和鐵礦都希望避免停工產(chǎn)生的成本。迄今為止,黃金、銅礦石和鐵礦石開采客戶一直是該技術(shù)的推動者和首要用戶。但是,市場一直在發(fā)展壯大,受到了各種露天礦場的關(guān)注。
3 效益分析
過去,每月進行數(shù)據(jù)采集是大部分礦山能夠做到的極限。有時需要反復(fù)地進行測試以確保數(shù)據(jù)采集的正確性,采集后還需另外安排時間進行數(shù)據(jù)分析。如今,用戶可在每輪班多次獲得準(zhǔn)確的相關(guān)數(shù)據(jù)。久益環(huán)球智能服務(wù)中心和用戶可訪問他們所需要的數(shù)據(jù),以便及時做出關(guān)于電鏟狀態(tài)、運行情況和零件更換需要等方面的決策。在電鏟上安裝 CSI 6500 振動監(jiān)測裝置后,無需再安排相關(guān)人員在移動的電鏟上采集數(shù)據(jù)。此外,該解決方案還可減少礦山計劃停工的次數(shù),這可能意味著每小時高達(dá) 50,000 美元的生產(chǎn)收益。
振動信息將會推動預(yù)測性維護策略和庫存計劃流程的發(fā)展,確保礦山現(xiàn)場備有正確的零件以應(yīng)對計劃停工。通過充分利用遠(yuǎn)程振動監(jiān)測技術(shù),久益環(huán)球可以更好地預(yù)測特定組件的壽命,減少意外停機。
艾默生將持續(xù)發(fā)展遠(yuǎn)程運行狀況監(jiān)測服務(wù),以幫助客戶實現(xiàn)成本節(jié)約。
摘自《自動化博覽》2015年11月刊