Tài liệu Nâng cấp cho nhà máy và các qui trình sản xuất tự động hóa pptx

Nâng cấp cho nhà máy và các qui trình s ản xuất Khi một nhà máy bị hư hỏng hoặc nâng cấp không đúng cách có thể được hiện đại hóa lại. Bài viết này sắp xếp các qui trình cần thiết để giúp nâng cấp cơ sở điều khiển v à phần cứng xử lý một cách hiệu quả. Một trong những vấn đề lớn nhất liên quan đến phần cứng là nguyên nhân gây tình tr ạng suy sụp của nền kinh tế là sự xuống cấp của cơ sở hạ tầng. Sự khủng hoảng kinh tế hiện nay là một ví dụ điển hình, và h ậu quả của nó sẽ kéo dài sau khi n ền kinh tế có dấu hiệu phục hồi. Các công ty đang trên bờ vực t hẳm tìm mọi cách để cứu vãn tình hình hi ện tại bằng cách giảm các chi phí, thậm chí cắt giảm nhân công vận hành và bảo trì máy móc, đối tượng hiện tại họ nghĩ là không liên quan tr ực tiếp đến sản xuất. Mặc dù chính các h ệ thống cũ này cần bảo trì, bảo dưỡng nhiều hơn, xu hướng bảo trì bị chậm lại dẫn đến hỏng hóc bắt đầu ảnh hưởng nặng đến năng suất. Việc sản xuất giảm sút sau đó lại thúc đẩy họ cắt giảm chi phí nhiều hơn nữa. Hãy tưởng tượng sự đi xuống tượng trưng như một hình xoắn chôn ốc đi xuống không bao lâu nữa nhà máy sẽ phải đóng cửa khi mà nền kinh tế bắt đầu có dấu hiệu phục hồi. Viễn cảnh không hay n ày xảy ra quá thường xuyên trong những năm gần đây. Nếu may mắn hơn nhà máy đó có thể được mua để cải tiến như một phần của một dự án hay nh à máy lớn hơn, kết hợp hoặc tái sử dụng để sản xuất một sản phẩm khác. Nhưng nếu một nhà máy vượt quá khả năng, nó có thể bị bán hạ giá hoặc bị loại bỏ và sau đó sẽ dùng l ại nếu mà tình hình thay đổi. Có nhiều viễn cảnh có thể xảy ra đẩy bạn trong một hoàn cảnh bắt buộc phải phục hồi nhà máy hoặc đơn vị sản xuất trong tình trạng hiệu suất ở mức thấp nhất hoặc đóng cửa tất cả. Việc lộn ngược lại đường xoáy trôn ốc đi xuống dù đó là công ty của bạn hay bạn đang kế thừa đống hỗn độn đó từ người khác đều l à những thử thách rất khó khăn. Việc đầu tư cải tiến một nhà máy cũ là một quyết định đúng đắn trong bất kỳ hoàn cảnh nào. Rất có khả năng, ban lãnh đạo công ty đã xác định được những yêu cầu cần thiết cho một nhà máy hay một đơn vị sản xuất để dự án có thể đi vào hoạt động. quyết định được những yêu cầu để dự án được thực hiện. Gần đến thời gian liên quan, việc chuyển giao đã được thực hiện, vì nhi ệm vụ của chúng ta là tìm ra một phương pháp để cho nhà máy tồn tại. Tất nhiên, người vận hành và bảo trì, những người biết rõ sự việc như thế nào sẵn sàng làm việc có thể … Khảo sát hiện trường Bước đầu tiên là tập hợp tất cả thông tin và dữ liệu bạn có thể trên thiết bị nhà máy, cấu hình và quá trình vận hành trong quá khứ. Càng có nhiều thông tin hiện tại thì càng tốt nhưng thậm chí những thông tin cũ vẫn có giá trị. Với những thứ đó trong tay, bước tiếp theo là tham quan toàn bộ nhà máy và xem xem chúng ta còn gì ở đó. David Martindale, giám đốc cải tiến, kỹ sư và dịch vụ của UOP, đ ã thực hiện rất nhiều dự án như vậy trong ngành công nghiệp dầu phát biểu “Khi nói chuyện với một khách hàng đang có nhu cầu tìm kiếm một giải pháp khôi phục toàn bộ nhà máy, chúng tôi xem xét những yếu tố then chốt của các đơn vị v à quá trình vận hành để tìm ra những khó khăn, vướng mắc”. “Thông thường những người chủ sở hữu hoặc người thừa kế tương lai đã có nh ững biện pháp khôi phục ở một vài mức độ nào đó trước khi nhờ tư vấn. Họ đã đề ra những đặc tính tiêu chuẩn cho sản phẩm của họ rồi đến nói với chúng tôi ví dụ như: Tôi muốn sản xuất loại dầu thô này, những sản phẩm này với những tính chất như thế này. Vậy tôi đã sai sót ở đâu”. Họ luôn luôn có một vài ý tưởng và chúng tôi kết hợp thêm những ý tưởng khác để tân trang các bộ phận chủ chốt hoặc thậm chí mua thêm một phần khác” Martindale giải thích thêm. M ột thực tế đặt ra liệu những thông tin về thiết bị cũng như quá trình vận hành luôn luôn có sẵn? Nhà máy thường hoạt động với cường độ cao, rất nhanh nên để lấy được thông tin hoạt động hiện tại một cách chính xác nhất không phải điều dễ dàng. Đầu tiên chúng ta phải có những thông tin về thiết bị chính. Sẽ có một vài đặc tính kỹ thuật về bộ làm nóng hoặc một bình ch ứa, một bộ nén hay bất kỳ một cái gì đó. Đôi khi có nhiều thông tin rất cũ cách đây nhiều năm v à nó không phản ánh gì đến điều kiện hiện tại của thiết bị nhưng nó nói cho chúng ta biết về kích thước và giá cả của thiết bị đó. Tiếp theo yêu cầu các nhân viên đến khảo sát hiện trường để xây dựng sơ đồ qui trình hoạt động, P&ID, cũng như hiểu về qui trình hoạt động và các thiết bị ở đó. Thông tin về thiết bị cũng như quá trình hoạt động không phải lúc nào cũng có sẵn. Các nhà máy phải hoạt động liên tục nên không dễ dàng ghi lại thông tin hiện tại. Martindale thường xuyên phải đối mặt với tình huống này. Có hai điều chúng ta có thể làm. Đầu tiên chúng ta luôn có thể thu thập thông tin của thiết bị chính. Sẽ có một vài thông số kỹ thuật của bộ làm nóng hay bình ch ứa, bộ nén hoặc bất cứ cái gì. Đôi khi, những thông tin lâu năm này không ph ản ánh được điều kiện hiện tại của thiết bị nhưng cho ta biết về kích thước v à tốc độ của nó. Tiếp theo là cần phải có nhân viên xuống nhà máy giúp xây d ựng sơ đồ hoạt động, P&ID, và cần thiết để hiểu được nó và các thi ết bị ở đó. Có rất nhiều thứ bị cách ly, do vậy mọi việc không phải lúc nào c ũng dễ dàng. Nhưng có những trường hợp chúng ta không có P&IDs, không có sơ đồ hoạt động, không có thông tin hay đặc tính kỹ thuật của thiết bị nào. Theo kinh nghiệm của Martindale, chúng ta sẽ không bao giờ rơi vào tình cảnh tồi tệ như vậy. Đánh giá hệ thống tự động hóa: Cùng với việc khảo sát thiết bị, hệ thống tự động hóa và phần cứng cũng phải được coi trọng. Chúng bao gồm hệ thống điều khiển chính, công cụ trường, bộ dẫn động, dây nối, và cơ sở hạ tầng khác. Việc đánh giá phải bao gồm cả điều kiện hiện tại của thiết bị, cũng như khả năng hoạt động nếu muốn sử dụng lại sau khi đã nâng cấp hay tái sử dụng nhà máy đó. Việc xem xét cơ sở hạ tầng tự động được tiến hành theo hai giai đoạn. Đầu tiên cần bắt đầu ở mức độ doanh nghiệp và mức độ thấp hơn. Giai đoạn thứ hai là tìm hiểu chi tiết các thiết bị trường, dây nối, các nút, chốt giúp nhà máy ho ạt động. Quan sát từ trên xuống: Trừ khi bạn làm việc trong một công ty rất nhỏ trong một nhà máy mà nhất thiết phải tách riêng, sẽ có những yêu cầu từ phía ban lãnh đạo về các thông tin trong quá trình nâng cấp hoạt động. Điều này có nghĩa là hệ thống tự động hóa phải tích hợp với các hệ thống ở mức độ d oanh nghiệp để thu nhận thông tin nơi mà nó cần đến. Một trong những bước đầu tiên trong quá trình này là tìm ra người nào cần thông tin gì. Điều này liên quan đến các cuộc thảo luận riêng biệt với ban giám đốc công ty. Don Colchin, chủ tịch của Mustang Automation and Control, so sánh quá trình phân tích nh ững mối quan hệ này với việc tạo ra P&ID. “Công nghệ chúng tôi đem lại nhằm cải tiến việc kinh doanh của khách hàng và thu nhận thông tin phân chia thành các phần riêng biệt trong sơ đồ tổ chức. Chúng t ôi bắt đầu ở điểm mà kết nối phần chức năng với phần vật lý của phần cứng và phần mềm” ông cho biết. Quá trình phân tích này cũng là một thời gian hữu ích để xem xét những cải tiến ở đầu ra có thể thực hiện để thực hiện các qui trình và hệ thống để cải tiến hiệu suất và cắt giảm chi phí. Jorge Motes, giám đốc quản lý chương tr ình tại Americas của Honeywell Process Solutions, làm việc với ban quản lý ở giai đoạn đầu của dự án nâng cấp trong một định dạng mà các đặc tính như là một lớp học để chỉ rõ các điểm tới hạn của hệ thống đồng thời cũng xác định được những cải tiến khả thi để đưa vào xây dựng dự án. “Từ những ý tưởng xuất phát từ những cuộc tranh luận, chúng ta bắt đầu đánh giá trên cơ sở cái m à họ muốn, ngân sách họ có và những khía cạnh khác để xem xét về giải pháp có thể cung cấp” Motes cho biết. “Trong khi chúng ta xem xét một đối tượng khách hàng vẫn còn có rất nhiều qui trình ph ải vận hành bằng tay. Chúng ta nói với họ về điều này và chứng minh việc đầu tư của họ có thể khôi phục hệ thống trong thời gian chưa đến một năm cũng như những thay đổi tích cực về chi phí khi chuyển từ qui trình bằng tay sang hệ thống tự động và thông tin đó có thể giúp họ như thế nào”. Đi vào chi tiết: Trong khi những thảo luận ở cấp độ doanh nghiệp rất quan trọng, bạn không th ể lấy dữ liệu từ một DCS (hệ thống điều khiển phân phối) khi mà nó không ho ạt động. Tại một điểm nào đó, bạn phải xâm nhập vào bên trong để kiểm tra từng đường truyền của mỗi linh kiện riêng biệt, tủ và card vào ra I/O. Vi ệc kiểm tra này có thể quan sát bằng mắt phụ thuộc vào việc thiết bị đ ã dùng bao nhiêu năm và nó đã bị hư hỏng đến đâu. Trước hết, liên hệ với nhà cung cấp đã lắp đặt hệ thống, thiết bị đó bao nhiêu tu ổi không phải là vấn đề, Ken Keiser, PCS7 giám đốc marketing của Siemens cho hay. “Chúng tôi và những nhà cung cấp khác có thể cung cấp số liệu”, ông cho biết. “Trong rất nhiều trường hợp, những giấy tờ này được cung cấp miễn phí hoặc bán với giá rất rẻ. Chúng tôi có thể xem xét họ đang có những gì, ít nhất từ phía hệ thống điều khiển, và có thể giúp họ xác định những phần đang thiếu của hệ thống điều khiển.” Sự lỗi thời là nguyên nhân chính, đặc biệt với các linh kiện chạy bằng hơi cũ kỹ và những thiết bị điện tử đời đầu. Hơn nữa những thế hệ đầu tiên không ph ải lúc nào cũng được bảo vệ tốt. Rất nhiều cài đặt trước kia không được che phủ cẩn thận để tránh bụi và sự ăn mòn không khí. Các bảng mạch cũng không có lớp phủ mà bị lộ ra ngoài. Các ổ đĩa cũ cũng không được bảo vệ chống bụi. Ngay khi bạn xác định cái gì sẽ sử dụng và cái gì không, cần phải có sự xác nhận lại từ phía nhà chuyên môn về việc thiết bị nào có thể dùng lại. Theo lời khuyên của Kiser, chúng ta có thể sản xuất khi dùng rất nhiều thiết bị cũ, nhưng không đủ an toàn, không đủ tin cậy v à dữ liệu khi truyền tới những ứng dụng ba bên cũng không đủ tin cậy. Ngoài sản xuất hàng hóa chúng ta còn c ần những thứ khác. Đó là những yêu cầu an toàn công nghệ thông tin bên trong và dữ liệu sản xuất mà một hệ thống cũ không thể cung cấp đầy đủ. Thách thức việc cắt giảm chi phí Nếu bạn đang trong tình thế khó khăn phải đảo ngược tình thế hiện tại đang xuống dốc cách tốt nhất đó là cải tiến hệ thống sản xuất để tăng năng suất và l ợi nhuận hơn là việc cắt giảm các chi phí. Để thuyết phục ban lãnh đạo, nhà đầu tư cần phải chuẩn bị thấu đáo những lý luận sắc bén về tất cả các khía cạnh bao gồm cả chi phí và việc cải tiến năng suất như thế nào khi nâng cấp cơ ở hạ tầng của nh à máy. . Nâng cấp cho nhà máy và các qui trình s ản xuất Khi một nhà máy bị hư hỏng hoặc nâng cấp không đúng cách có thể được hiện đại hóa lại. Bài. về qui trình hoạt động và các thiết bị ở đó. Thông tin về thiết bị cũng như quá trình hoạt động không phải lúc nào cũng có sẵn. Các nhà máy phải hoạt động