许多预测性维护项目之所以搁浅,是因为一开始就被做成了全厂范围的计划。小型工厂不需要这样。它需要的是一个简短、边界清晰的起步:要么在几台设备上证明价值,要么清楚地说明为什么不行。这是一份最初六周的计划。
第 1 周之前:选出三至五台设备
按后果而不是按技术来选。合适的候选设备:
- 一旦故障就会让整条产线停产,且旁边没有备用设备。
- 维修耗时长,或等待备件的时间长。
- 以前出过故障,因此有可供对比的历史数据,也有熟悉症状的人。
- 其状态体现在可测量的信号上:通常从旋转设备(水泵、电机、压缩机、风机、输送机驱动)和热力设备(烘箱、加热器、换热器)开始。
不要从很少发生且难以预料的故障设备入手,也不要选那些没有连接到任何控制器或传感器的设备。这些可以以后再加。
先把成功标准写下来
与维护部门和管理层以书面形式商定,“成功”是什么意思。例如:
- 维护团队审阅每一条告警,并标注它是否有用。
- 至少达到约定比例的告警被判定为有用,并且对误报进行分析,而不是置之不理。
- 至少有一项真实的发现,或者有文件记录说明这段时间为何没有出现发现。
- 所选设备的数据在大部分时间内可用。
没有这些,试点最终只会沦为各说各话。
您手头大概已有哪些数据
您很少需要从新传感器开始。先查看现有的数据:
- PLC 和 SCADA 点位: 温度、压力、流量、状态。
- 变频器数据: 来自变频器的电机电流、转速、转矩。
- 维护历史: 维修、原因、使用的备件、日期。
- 操作人员的经验: “那台泵在坏之前会变吵。”
只有在缺少重要信号的地方才加装传感器。对旋转设备来说,最常见的是轴承座上的振动。
逐周安排
第 1 周:接入并查看。 接入数据源,然后检查质量:时间戳、缺口、单位、合理范围。现在就解决这些琐碎问题;否则它们之后会被误认为设备故障。
第 2 周:基线。 记录设备在正常运行中、在其常见负载和工况下的表现。水泵在半负载时的“正常”与满负载时不同,所以要在相同条件下做比较。
第 3 和第 4 周:阈值与趋势。 设定限值和趋势告警。与维护团队一起审阅每一条告警。起初会有很多噪声,需要逐步调低;一个“狼来了”式乱报的系统,一个月内就会被关掉。
第 5 和第 6 周:形成闭环。 把告警转为带检查清单的工单,指定负责人,并跟踪结果:故障是否被发现、做了什么、花了多少钱。然后与您的成功标准对照。
常见陷阱
- 告警疲劳。 少而精的告警胜过多而弱的告警。
- 没有负责人。 每条告警都需要一个人来决定怎么办。
- 告警背后没有流程。 如果告警不能带来工单和关于备件的决策,一切都不会改变。
- 指望凭空预测。 模型需要信号。有些故障,例如突发的电气故障,几乎没有或完全没有预兆。好的试点会坦诚地说明这一点。
- 脏数据。 接到了错误设备上的传感器,什么也教不会您。
第六周之后
对每台设备,您应当得到一个明确的答案:这些信号提供了有用的预警,或者没有,以及原因。如果有用,就扩展到下一批设备,并把工单接入您团队已在使用的系统。如果没有,您用六周时间和一小笔预算就得到了结论,而不是花上一年。
我们自己的试点也遵循这一模式:针对您三至五台关键设备开展五至七周,成功标准在启动前共同商定。