智能阀改变供水管理

这是个变革中的时代——工厂的日常运营也越来越复杂。数字化解决方案如何能应对这样的局面，并且保障工厂运营的可靠性？本文将探讨一些相关的答案。

工厂运营中的“易变、不确定、复杂和易误读”

易变、不确定、复杂和易误读，这就是许多工厂的运营状况。和工厂运营有关的关键因素包括数字化、气候和人口变化，以及一系列与环境有关的挑战。

易变 —— 工厂运营中属于架构层面的要素通常会发生不可预测的改变，而且会产生重大影响。改变的原因包括对产量有新的要求、新的消费趋势，或者是法律法规的影响。能源、原料和维保用品的价格可能会大幅波动，使厂家难以提前做出计划，尽管他们可以尽量采用精简、高效的生产流程。

不确定 —— 因气候、疫情，和其它各种国家、地域乃至全球范围的危机事件而产生。不确定性使得企业更难制定长远的战略，有些情况下甚至会直接影响到工厂运营。产量的波动，以及能源和水等公用设施因产量波动发生的连锁反应，都会使维护工作变得更加复杂。

复杂 —— 上述各项因素导致的多层面综合效应使问题复杂化，给工厂运营商带来了挑战。只有妥善处理好所有问题，才能有效保障工厂的安全运营。

易误读 —— 如今我们可以获得大量信息来帮助作出决策，但尽管如此，往往还是难以做出明确的判断。就以经验丰富的维护技师为例，他们往往只要对系统进行听诊，就能指出问题的根本原因—— 但是很多这样的技师很快就要退休了。未来应该怎样做？基于各种数据和专业知识的自动评估技术可能就是答案。

数字生态系统助力工厂运营

为了避免计划外停车，并确保执行器和阀门等关键设备正常工作，我们需要有效的措施来延长设备寿命。特别需要注意的是各个系统中的关键设备，每个部件都必须可靠运行。

鉴于上述种种情况，有必要时刻掌握那些关键设备的状态。只有这样，才能在问题出现的前期阶段采取合理措施，从而避免设备故障。否则，工厂就面临着成本极高的停车风险，还有同样昂贵的修理成本。如果是供水或能源等关键公用设施发生故障，就可能威胁到人员的安全。

对于如何最大程度地帮助工厂运营商和维护工程师保障设备的可用性，执行器制造商欧玛（AUMA）一直都是很好的榜样。一方面，我们需要那些带有先进传感器的智能设备；由于能采集并储存各类数据，智能设备可以从新的角度提供附加价值。另一方面，高效的数字处理工具也是运行这些智能设备时必不可少的（图1）。

图1：智能执行器和数字处理软件实现了互连，有助于应对系统运行中可能遭遇的种种难题。

传统的人工售后服务，和基于专业知识的数字化数据评估系统，两者必须做到无缝衔接才能发挥各自的作用。

欧玛智能电动执行器结合了数字处理工具 —— 欧玛Assistant App、欧玛CDT软件和欧玛云 —— 在当前这种“易变、不确定、复杂和易误读”的技术环境下，也能满足各种不断变化的要求。我们将执行器和相关的数字处理工具合称为“CORALINK”（图2）。这个名称的第一部分是“CORAL”，意指像珊瑚礁那样完美和谐的生态系统，而“LINK”代表关联和网状连接。两者合二为一，喻义专业知识、数字处理软件和数据分析技术的完美结合。

CORALINK全寿命周期管理系统的优点

工厂整个寿命周期中的每个阶段，全寿命周期管理都能根据客户的不同要求，帮助用户管理不同的设备。CORALINK模块由欧玛Assistant App、欧玛CDT软件和欧玛云组成，相互间无缝连接，它能帮助工厂运营商降低成本，提高装置的可用性。这意味着运营商能充分利用智能执行器的数字化优势。

规划和架构：在项目的开始阶段，系统集成和信息安全问题可能会是关注的重点。而欧玛云恰恰是一个便于使用的网络工具，而且不需要任何IT基础架构。

调试：在调试阶段，需要调整每台执行器并实现最高的运行效率，并且和对应的阀门实现最高程度的匹配。欧玛Assistant App和欧玛CDT软件提供了便捷的执行器设置功能，能节省现场调试的时间和成本。设备信息可以轻松地读取并输入欧玛云，从而创建工厂的数字模型。运行指令和线路图等执行器相关文件，也能在现场轻松地调阅数字版本。

工厂运行阶段：一旦工厂投入运行，CORALINK全寿命周期管理系统的重点就是避免计划外停车，或者说避免关键设备故障。其中主要的难点在于各个设备的状况并不确定，而CORALINK管理下的电动执行器就可以解决这一难题。

这些执行器中的传感器能提供重要的运行参数和设备信息。它们可以被下载并通过欧玛CDT软件进行分析，若有异常，可以通过图表直观地呈现出来。

通过欧玛云，还可以对数据进行更多种类的分析，并直接向用户提供有关执行器状态的反馈，包括自动生成的关键数据，以及推荐采取的行动和具体方案（图3）。 如此，运营商就能通过CORALINK全寿命周期管理工具知晓设备的基本状态，即使是在繁忙的日常管理期间。在此基础上，运营商就能提前制定必要的应对方案。不仅如此，运营商还能通过执行器服务工单直接联系欧玛服务专员。

当某台执行器需要维护或修理，欧玛云的一个新增功能可以方便地下订单采购正确的备品备件（图4）。

现代化：由于拥有设备资产概览功能，欧玛云可以方便地识别出老旧设备，并且对后续替换用的产品提供一些选项供参考。如果需要的话，系统可以直接联系服务部门寻求专业建议。

图2：凭借欧玛云、欧玛助手App（AUMA Assistant App）和欧玛CDT模块，CORALINK数字生态系统能确保相关的欧玛执行器状态实现最大程度的透明化，它也有助于及时发现设备的维护需求，避免发生成本高昂的故障。

图3：作业计划针对每台欧玛执行器给出了具体建议。

图4：通过欧玛云，可以便捷快速地订购正确的备品备件。

CORALINK全寿命周期管理在实际应用中

通过CORALINK全寿命周期管理进行数据记录和评估，非常适用于那些关键节点上的，或是承受极大载荷的执行器和阀门。凭借采集到的诊断数据，可以精确分析执行器和阀门实际承受的载荷。这有助于用户在前期阶段发现潜在的问题，并在发生计划外停车之前采取应对措施。许多欧玛的客户已经在这样做了。

案例分析：预防问题的发生

在西班牙的某座沼气厂，以往一直是定期对执行器进行维护。但在上一次进行维护期间，首次采用了欧玛云的分析和作业计划功能。除了自动分析之外，专业人员还会将更多参数，例如振动、温度和电机的数据，与各台阀门对应的具体工艺参数结合起来进行分析。这样就能针对每台执行器的实际情况，量身定制维护计划。

案例分析：剧烈振动

欧玛云的分析和作业计划功能，有助于发现各种问题的根源。曾经有一家德国客户就是这样发现有设备在剧烈振动。振动的根源来自阀门附近的一台泵。长期的剧烈振动会导致电子器件故障，因此厂家将执行器控制单元与执行器本体分离，独立安装在挂架上。

案例分析：错误的控制设置

法国某座污水处理厂，一台执行器反复出现热故障，具体是电机发生过热并关机。欧玛云确认电机的总体运行模式是“间歇运行 S4-50%”，但是执行器的设计运行模式却是S4-25%（图5）。解决问题的方法是调整了控制参数，在不影响正常工艺流程的前提下，降低了改变阀位的频次。

图5：如果执行器频繁出现热故障，其根本原因可能是控制逻辑的设置不是很妥当。

案例分析：错误的行程终点位置和老旧的阀门

调试阶段的错误设置，可能导致运行时频繁出现不正常的扭矩输出。在瑞典的某座污水处理厂，一台阀门的行程终点位置设置出错。而在另一座工厂，频繁发生错误的扭矩输出则是阀门老旧引起的（图6）。因此对其进行了预防性维护。

图6：频繁发生扭矩输出差错，说明阀门可能需要维护。

总结和展望

随着工厂内人员数量不断精简，智能设备的应用日益广泛，对工艺流程的要求也越来越严格，有效的资产管理对于保障设备可用性变得越来越重要。相应地，传统服务方式与数字化专业知识的紧密配合，以及工艺环节之间的无缝衔接，就显得尤其必要。

欧玛的电动执行器与CORALINK数字生态系统相结合，为工厂运营商提供了一种减轻人员工作压力的解决方案，可以最大限度减少设备提前磨损，预防故障的发生。尤其是自动诊断和提出预防措施的功能，能帮助工厂降低运营成本。

将来，越来越多的数字处理软件会实现无缝整合——只为不断优化工艺水平，并使所有和执行器有关的人员工作起来更加轻松。

CORALINK全寿命周期管理系统的基础版本也具有极高的综合性，而且是免费使用。详情请登录coralink.auma.com。