智能系统的来临

文 / Mareike Monninger

智能系统的来临

文 / Mareike Monninger

在当前过程工业 4.0 的实现进程当中，无数新技术发展正在市场上纷纷涌现——在这样的大背景下，阀门技术领域有一款新系统脱颖而出，占据了技术发展金字塔的塔尖位置。这套系统可用于简化和提升企业管理以及优化生产过程。这些能力能为工厂成套设备制造商和工厂运营方创造更多价值。

在工业领域，尽量提升工厂经营的经济性也具有相当的重要性，且其所占比重正在不断加大。因此，其重点在于实现工厂所有设备相互之间的最优化协同运作，正确理解掌握工厂运行条件和工作流程，尽量缩短设备停机时间。其中，最后一个前提条件就是对工厂设备的维护，例如，阀门就是一项颇为重要的影响因素。

工作流程的每一次简化，无论是文档生成还是管理工作，以及有可能的错误避免支持，都成为了系统成功的决定性因素，并有助于减少意外停机时间，由此提升了工厂设备的可用性和过程安全性。在本个案当中，简化就意味着减少文档编制量，节约管理支出，从而节约时间。维护支持意味着直接在作业场所以数字化形式提供所有与维护工作相关的信息。

Gemü公司就开发了一套能够实现这一目标的系统：在 Conexo公司，各种阀门部件，包括阀体、执行器和隔膜，还有作为一项总体资源中心的阀门整体，都配备了无线射频识别（RFID）芯片，也由此配上了不可拆卸式的电 子 身 份 ID。 这 一 ID 不 仅 实 现了唯一的电子可追溯性，还能在现场更好地标识出各个组件以及易损部件。所有分配给阀门或组件的信息可以在现场用 RFID 读取器导入，即 Conexo Pen，并能用Conexo App 应用在平板电脑上查看。由此，就可随时以数字方式取得工厂设备组件文档和生产厂证书。工厂运营方还可以在现场直接调取上次维护工作的信息。

数字化管理支付

进一步地，这款应用还提供了数字化维护作业支持选项。技术人员可以在自己的平板电脑上以电子方式接收维护工作单，并能唯一地找到需要接受维修的阀门，随后即可开展维护作业。而执行维护作业的人员以及作业日期都将自动以数字形式记录下来。在维护期间，技术员在整个维护过程序列当中都可得到这款应用的指导。在一体内置 RFID 芯片的帮助下，可分别对旧隔膜和新隔膜进行扫描。

在这里，特征描述都是唯一的，从而确保使用了正确的组件。即使已经拆卸下来，仍然可以唯一地对隔膜本身进行追踪。隔膜状态可以最终记录到文档内。系统会要求技术员评估旧隔膜的状况，在必要时，技术员可以利用系统的“照片存档”功能，利用平板电脑拍下隔膜照片。对易损部件的评估也以电子方式执行，因此也可以系统化地实施。扫描器和应用程序都通过蓝牙方式通信，维护期间采集的所有信息都离线存储在平板电脑上。这些信息随后通过无线局域网上传至Conexo 门户程序，即一款便携式服务应用程序，信息可以在此程序当中得到记录和分析。这款门户程序就是本系统的中央管理单元，其最理想方式的安装地点是运营方的经营场所。所有相关信息都将流入这个单元。在一项“历史记录”功能的帮助下，所有信息日志都可以进行相互比对。系统可以跨工作地点管理和分析位置、所属工厂部门、组件和维护工作单，并可以通过接口将数据传输至维护软件。甚至可以直接与企业资源计划（ERP）系统通信。

在维护期间内避免错误来源

对于工厂运营方来说，Conexo 不仅简化了过程和文档编制，还通过支持功能避免了错误的发生。尽管所有过程序列都在技术上进行了优化，并在制药生产当中进行了详细定义和具体验证，但这种经常仍属于模拟方式的维护作业却经常遭遇到可能的错误来源。

手工搬运过程中可能发生错误，备件有可能混淆，维护计划和日志可能污损，技术人员有可能在资源中心上犯下错误，也有可能执行了2次维护作业或者1次维护也未能执行。即使正确地填写了手工维护日志，但也有可能无法以电子方式进一步处理或评估。

所有这些问题都可以通过新的可追溯性功能选项、现场唯一身份标识和维护支持来克服。此外，还具备在现场调取和查看安装指南以及适用阀门安装视频的选项功能。这一选项功能可以减少发生维护错误的可能性。未来，通过这些功能，维护工作可以变得更加安全、更加透明可以实现电子式记录，从而增强工厂的可用性和过程安全性。

图1 工厂当中的阀门可以轻松得到识别，所有相关信息都可以用小巧的 RFID 读取器 Conexo Pen 导入

图2 所有相关信息可以通过平板电脑现场显示，即使在洁净车间内，也可以使用Conexo Pen的触控笔尖轻松操作平板电脑

图3 Bioengineering 公司试点成套设备：所有隔膜阀和多通阀组均配备了 RFID 芯片

在试点成套设备上投入实用

不仅是工厂运营方，当涉及到 FAT、SAT 和 IQ 时，成套设备制造商也能从这套全面完善的系统当中获益。各项支出将得到显著削减，因为所有要求的阀门文档，包括认证日志、作业证书和其它相关文档，都可以以数字方式取得和管理，阀门可以在现场轻松识别，并且可以在现场调取相关信息。

当我们在寻求一家成套设备制造商作为第一批试点工厂时，瑞士公司 Bioengineering 作为一家理想且可靠的合作伙伴，自愿参加了合作。Gemü公司与这家伙伴达成了深入且非常良好的合作。作为卫生方案设计领域的一家成套设备制造商，这家公司专业从事所有规模的生物反应器和成套发酵设备的规划、设计和建造业务。着眼于工业 4.0 时代的需要，Bioengineering 公司最重视的关注点在于为客户提供数字化管理和智能网络连接方面的新解决方案，特别是未来本领域的发展，旨在为客户创造更多价值。

Bioengineering 公司计划并生产了一款总容量 30 L 的实验室规模的生物反应器产品，其中由Gemü出品的所有不锈钢隔膜阀和多通阀均配备了Conexo系统。Bioengineering公司首席技术官（CTO）Andreas Strehler从这些以未来为导向的技术对象身上观察到了一种强劲的发展趋势：以创新和整体解决方案为客户提供最优秀的支持，并融入工厂的整个生命周期，就是我们最高的服务理念。

据 Strehler 所述，这样一套系统的最大优点在于部件的可追溯性和文档编制，还有维修实例的规划和文档编制。特别是当将来自过程引导系统 Bioscada 的过程数据与 Conexo 结合起来后，能在预防性维护领域提供许多备选方案，从而提升工厂的可用性。他尤其强调了这方面的关联：“未来，维护文档编制和维护作业的规划或控制将会以电子方式保存下来。”就 Strehler而言，决定因素在于工厂的其它组成部件也可以集成到系统当中，如搅拌器、探头、电机、泵机、软管和压力表。

更加智能化、更强适应性

Conexo 系统设计成了一套开放式系统。因此，不仅是阀门，甚至配备了 RFID 芯片的其它组件和易损件也可以接受此系统的管理。

此外，还可以创建与所有常用 ERP、 监 测 控 制 和 数 据 采 集（SCADA）和维护系统的接口。通过这样的方式，在维护管理、以状态为导向的维护工作和备件管理及采购当中所涉及到各个过程就可以有效的联锁起来。随着工厂组成部件变得越来越自动化，各部件之间除其它相互作用之外，将会密集地展开信息沟通，从而可以更为精准地确定那些影响着备件贮存周期的影响因素。这样将带来一些新观察途径，从而引导工厂达成其最优运营状态。 ●

“未来，维护作业文档编制以及维护操作的规划或控制都可用电子形式储存起来。”

——ANDREAS STREHLER 生物工程公司

本文作者系Gemü 公司的应用技术专家。