肖昭樂,張智

(1.香港城市大學(xué),香港 999077;2.黑龍江立高科技股份有限公司,哈爾濱 150000)

基于云平臺(tái)的乳粉生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備點(diǎn)檢管理服務(wù)

肖昭樂1,張智2

(1.香港城市大學(xué),香港 999077;2.黑龍江立高科技股份有限公司,哈爾濱 150000)

干燥塔和蒸發(fā)器投入使用后,由于各方面條件的限制,難以維護(hù)和保養(yǎng),傳統(tǒng)的設(shè)備點(diǎn)檢管理方法也很難保證執(zhí)行到位.而設(shè)備供應(yīng)商雖然最了解設(shè)備性能,但是隨著業(yè)務(wù)量的增大,維護(hù)成本越來越高,服務(wù)質(zhì)量越來越差.本文提出的基于云平臺(tái)的設(shè)備點(diǎn)檢管理服務(wù)方案,有效的解決了上述問題,并給企業(yè)設(shè)點(diǎn)檢管理提出了一個(gè)新思路,同時(shí)通過安全云桌面系統(tǒng)兼顧了網(wǎng)絡(luò)安全方面的考慮.

設(shè)備點(diǎn)檢;軟件云服務(wù);網(wǎng)路安全

0 引言

我國(guó)乳品行業(yè)在設(shè)備的自動(dòng)化、智能化方面相對(duì)落后,尤其表現(xiàn)在乳粉生產(chǎn)的核心工藝設(shè)備--干燥塔和蒸發(fā)器.

工藝設(shè)備在投入使用后,企業(yè)的設(shè)備部門都要依據(jù)操作規(guī)范及維護(hù)要求進(jìn)行點(diǎn)檢、巡檢及預(yù)防性維護(hù).但是在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,往往執(zhí)行不到位,從而降低了設(shè)備的使用壽命,增加了計(jì)劃外停機(jī)的風(fēng)險(xiǎn),增加了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本.本文將采用云服務(wù)的方式,將設(shè)備的點(diǎn)檢、巡檢計(jì)劃以及預(yù)防性維修計(jì)劃部署在云端,并通過RFID技術(shù)實(shí)時(shí)跟蹤設(shè)備維護(hù)人員是否按照計(jì)劃要求進(jìn)行維護(hù)操作,并將設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行數(shù)據(jù)等關(guān)鍵參數(shù)形成實(shí)時(shí)報(bào)表,讓各級(jí)管理人員可以通過手機(jī)、平板或者電腦方便的查詢與知曉,而不需要到現(xiàn)場(chǎng)就了解發(fā)生的問題.

1 設(shè)備點(diǎn)檢概述

1.1 設(shè)備點(diǎn)檢定義

為了維持生產(chǎn)設(shè)備的原有性能,通過人的五感(視、聽、嗅、味、觸)或簡(jiǎn)單的工具、儀器,按照預(yù)先設(shè)定的周期和方法,對(duì)設(shè)備上的規(guī)定部位(點(diǎn))進(jìn)行有無異常的預(yù)防性周密檢查,以使設(shè)備的隱患和缺陷得以早期發(fā)現(xiàn)、早期預(yù)防、早期處理,這樣的設(shè)備檢查稱為點(diǎn)檢.點(diǎn)檢是一種預(yù)防性檢查,以便找出設(shè)備的隱患和潛在缺陷,掌握故障的初期信息,及時(shí)采取對(duì)策,將故障消滅于萌芽狀態(tài).

設(shè)備點(diǎn)檢,是按照一定的標(biāo)準(zhǔn)、一定的周期,對(duì)設(shè)備規(guī)定的部位進(jìn)行巡視檢查,以便早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患,及時(shí)加以維護(hù)保養(yǎng),使設(shè)備保持其規(guī)定功能的管理方法.

1.2 設(shè)備點(diǎn)檢的目的

設(shè)備的使用壽命期是設(shè)備運(yùn)行發(fā)揮作用,產(chǎn)生效益的重要時(shí)期.因此,設(shè)備點(diǎn)檢非常關(guān)鍵,設(shè)備運(yùn)行中的維護(hù)和操作成為設(shè)備保持良好技術(shù)狀態(tài),防止和減少非正常磨損和突發(fā)事故,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié).

設(shè)備點(diǎn)檢管理是預(yù)防維修的基礎(chǔ),是現(xiàn)代設(shè)備運(yùn)行階段的管理核心,其目的是提高設(shè)備的現(xiàn)代化管理水平,及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),確保設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,以促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展.一般來說,掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況是設(shè)備管理的基礎(chǔ),而對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的點(diǎn)檢又是掌握設(shè)備運(yùn)行狀況的前提.隨著生產(chǎn)的運(yùn)行,設(shè)備逐漸損耗,其結(jié)果將產(chǎn)生磨損、剪切、彎曲、破裂、接觸不良、腐蝕等現(xiàn)象,以至造成故障,同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)性能與精度下降,減產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量下降等問題.對(duì)設(shè)備進(jìn)行點(diǎn)檢的目的,是對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查診斷,以盡早發(fā)現(xiàn)問題,診斷排除不良因素,查找故障修理的范圍、內(nèi)容等,進(jìn)而編制改造計(jì)劃、備品備件供應(yīng)計(jì)劃等維修計(jì)劃.

1.3 設(shè)備點(diǎn)檢關(guān)鍵點(diǎn)

1.3.1 蒸發(fā)器設(shè)備點(diǎn)檢

生產(chǎn)前狀態(tài)點(diǎn)檢項(xiàng):(1)系統(tǒng)生產(chǎn)前設(shè)備運(yùn)行階段,檢查效體進(jìn)料泵、出料泵、循環(huán)泵等有無異常噪音或泄漏,及泵密封水是否正常;(2)殺菌器內(nèi)有無異常噪音;(3)效體頂部分配盤內(nèi)料液運(yùn)行是否正常;(4)預(yù)熱器,冷凝器,效體內(nèi)有無冷凝水積存;(5)真空泵壓力是否正常;(6)泵的密封水箱補(bǔ)水是否正常且是否清潔;(7)各蒸汽管線,接頭,閥門及分汽缸有無泄漏;(8)再生鍋爐回水是否通暢;(9)蒸發(fā)器平衡罐液位是否正常.

清洗狀態(tài)點(diǎn)檢項(xiàng):(1)檢查系統(tǒng)清洗管線、閥門鏈接處是否正常,保護(hù)措施是否緊密或盡可能安全;(2)打開雙聯(lián)過濾器進(jìn)行分離清洗并安裝,打開CIP清洗開關(guān),達(dá)到系統(tǒng)自動(dòng)清洗狀態(tài);(3)取樣閥是否處于清洗狀態(tài).

1.3.2 干燥塔設(shè)備點(diǎn)檢

生產(chǎn)前狀態(tài)點(diǎn)檢項(xiàng):(1)檢查噴嘴板眼、導(dǎo)流板是否匹配,噴槍角度是否正確;(2)檢查細(xì)粉管道是否在正確位置;(3)確認(rèn)高壓泵的均質(zhì)閥門狀態(tài),檢查高壓泵冷卻水狀態(tài);(4)雙聯(lián)過濾器已經(jīng)清洗干凈,是否按照要求開啟,并確認(rèn)排地閥門狀態(tài);(5)檢查所有連接處及保護(hù)措施是否緊密或盡可能安全.

清洗狀態(tài)點(diǎn)檢項(xiàng):

濃奶線清洗:(1)關(guān)閉高壓泵,取下噴槍噴嘴,將噴槍連接至清洗管線,打開CIP清洗開關(guān);(2)打開雙聯(lián)過濾器進(jìn)行分離清洗并安裝,打開CIP清洗開關(guān),達(dá)到系統(tǒng)自動(dòng)清洗狀態(tài);(3)濃縮奶預(yù)熱器是否處于系統(tǒng)清洗狀態(tài);(4)濃奶罐處取樣閥是否處于清洗狀態(tài).

干燥塔清洗:(1)干燥塔部分按照設(shè)定周期進(jìn)行清洗,清洗前確認(rèn)清洗管線、清洗噴頭等連接是否正確;(2)濃縮奶預(yù)熱器是否進(jìn)行手工拆洗,拆洗時(shí)需將管線鏈接處拆卸單獨(dú)清洗液浸泡刷洗.

1.4 設(shè)備點(diǎn)檢的方法

點(diǎn)檢由4個(gè)環(huán)節(jié)組成:(1)制定點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和點(diǎn)檢計(jì)劃(P);(2)按計(jì)劃和標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施點(diǎn)檢和修理工程(D);(3)檢查實(shí)施結(jié)果并對(duì)實(shí)施結(jié)果進(jìn)行分析(C),主要是通過自檢、互檢、工序交接檢、專職檢查等方式,將執(zhí)行結(jié)果與預(yù)定目標(biāo)對(duì)比;(4)在檢查分析的基礎(chǔ)上制定措施,循環(huán)改進(jìn)(A),主要內(nèi)容是解決存在問題,總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和質(zhì)量安全Quality Control吸取教訓(xùn),重點(diǎn)在于修訂標(biāo)準(zhǔn),包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理制度.

2 技術(shù)方案

2.1 總體架構(gòu)

本方案針對(duì)乳粉生產(chǎn)關(guān)鍵設(shè)備--蒸發(fā)器、干燥塔,基于云端的軟件服務(wù)與大數(shù)據(jù)分析,完成一種設(shè)備遠(yuǎn)程點(diǎn)檢管理的新模式的搭建,總體架構(gòu)如圖1所示.

圖1 系統(tǒng)總體架構(gòu)

一是通過PLC控制系統(tǒng)配合上位機(jī)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)設(shè)備層面的完全自動(dòng)化控制;二是通過以太網(wǎng)、無線wifi或4G網(wǎng)絡(luò),將設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)上傳至云端服務(wù)器,進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、清洗、查詢、分析和可視化,為各級(jí)管理人員提供實(shí)時(shí)設(shè)備狀態(tài)信息,支持決策,并可對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程維護(hù),提高設(shè)備供應(yīng)商的反應(yīng)速度和服務(wù)能力,降低設(shè)備維護(hù)成本;三是基于云端的軟件服務(wù)與大數(shù)據(jù)分析,提供設(shè)備管理與優(yōu)化功能,包括設(shè)備OEE模型定義、相關(guān)數(shù)據(jù)采集與OEE計(jì)算,設(shè)備點(diǎn)檢、巡檢計(jì)劃的制定與跟蹤,設(shè)備預(yù)防性維修與維護(hù),設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、產(chǎn)品品質(zhì)數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)分析等.

2.2 基于云平臺(tái)的設(shè)備點(diǎn)檢管理技術(shù)路線

(1)制定點(diǎn)檢計(jì)劃和點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn).根據(jù)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理的需求,制定設(shè)備點(diǎn)檢計(jì)劃和點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn).

(2)增加點(diǎn)檢關(guān)鍵點(diǎn)RFID標(biāo)識(shí).在設(shè)備上對(duì)點(diǎn)檢關(guān)鍵點(diǎn)固定安裝RFID標(biāo)識(shí).

(3)通過軟件固化設(shè)備點(diǎn)檢計(jì)劃和點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn).將確認(rèn)好的設(shè)備點(diǎn)檢計(jì)劃、點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和流程通過軟件手段實(shí)現(xiàn).通過標(biāo)準(zhǔn)流程導(dǎo)引的方式,指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作人員進(jìn)行點(diǎn)檢作業(yè).點(diǎn)檢人員通過手持PDA,按照標(biāo)準(zhǔn)流程,到設(shè)備點(diǎn)檢處掃描RFID標(biāo)簽,系統(tǒng)給出該處需要點(diǎn)檢的信息,操作人員確認(rèn)后,系統(tǒng)提示下一處需要點(diǎn)檢的作業(yè)點(diǎn),如此反復(fù),完成當(dāng)前設(shè)備需要進(jìn)行的點(diǎn)檢作業(yè).

(4)將設(shè)備點(diǎn)檢管理軟件部署在云端.部署在云端的點(diǎn)檢管理軟件,一方面可以在設(shè)備需要點(diǎn)檢作業(yè)時(shí),及時(shí)的提醒現(xiàn)場(chǎng)人員或者管理人員按要求進(jìn)行點(diǎn)檢作業(yè),也可以記錄操作員點(diǎn)檢的全過程,保證操作人員按計(jì)劃、按標(biāo)準(zhǔn)將點(diǎn)檢作業(yè)執(zhí)行到位,并將點(diǎn)檢結(jié)果反饋給管理人員,并自動(dòng)生成點(diǎn)檢記錄,自動(dòng)計(jì)算人員績(jī)效;另一方面,設(shè)備供應(yīng)商通過軟件云服務(wù)的方式,可以降低用戶提升點(diǎn)檢管理水平的成本,也可以提高自身的服務(wù)質(zhì)量及反應(yīng)速度.

進(jìn)一步的,可以在云端部署更多關(guān)于設(shè)備管理、設(shè)備遠(yuǎn)程維護(hù)與診斷的功能,提升設(shè)備供應(yīng)商的服務(wù)水平.

2.3 云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)安全方案

針對(duì)云平臺(tái)遠(yuǎn)程運(yùn)維的要求,需要提供一個(gè)能確保服務(wù)的及時(shí)性,又能保證企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的安全性不受到危害的方案,并且整個(gè)方案系統(tǒng)的性價(jià)比還能最優(yōu).針對(duì)這幾個(gè)需求,本文提出安全虛擬桌面系統(tǒng)結(jié)合VPN訪問的遠(yuǎn)程技術(shù)服務(wù)支持的解決方案,如圖2所示.

圖2 遠(yuǎn)程運(yùn)維網(wǎng)絡(luò)安全方案示意圖

圖2是由兩部分組成:一個(gè)部分是在用戶側(cè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中部署VPN設(shè)備,這點(diǎn)同前面采用VPN方案類似;另一個(gè)部分是在設(shè)備廠商或系統(tǒng)廠商公司側(cè)建設(shè)一套安全云桌面系統(tǒng)并安裝部署VPN設(shè)備.其中安全云桌面系統(tǒng)由安全云桌面網(wǎng)關(guān)設(shè)備、虛擬桌面服務(wù)器、應(yīng)用安全防火墻三部分組成.安全云桌面系統(tǒng)是基于終端虛擬化技術(shù)并結(jié)合白名單等安全策略構(gòu)成的一套安全云桌面系統(tǒng),即通過終端虛擬化技術(shù)在虛擬桌面服務(wù)器中構(gòu)建并部署虛擬終端,將所有的與控制系統(tǒng)有關(guān)的各種應(yīng)用軟件安裝在虛擬桌面中,技術(shù)人員在虛擬桌面使用運(yùn)維工具和軟件并通過VPN加密傳輸技術(shù)來遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作需要支持的現(xiàn)場(chǎng)系統(tǒng)和設(shè)備,技術(shù)支持和服務(wù)工作也是做到了及時(shí)性[2].

3 結(jié)論

本文技術(shù)的應(yīng)用可以提高企業(yè)生產(chǎn)效率、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命,大幅提高技術(shù)應(yīng)用企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,其社會(huì)效益十分顯著.一是提高設(shè)備供應(yīng)商的服務(wù)能力與服務(wù)質(zhì)量,提高反應(yīng)時(shí)間;二是促使企業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)化,并保證設(shè)備點(diǎn)檢計(jì)劃執(zhí)行到位,提高設(shè)備的使用壽命;三是為一線的生產(chǎn)運(yùn)行人員提供設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)記錄與查詢功能,使運(yùn)行管理人員準(zhǔn)確記錄設(shè)備的運(yùn)行情況,發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障時(shí)及時(shí)報(bào)修.

本方案的成功實(shí)施對(duì)提高奶粉、豆粉及固體飲料等行業(yè)食品安全管理水平、強(qiáng)化政府監(jiān)管力度,改善國(guó)內(nèi)食品安全現(xiàn)狀都具有十分重要的意義.同時(shí),基于云平臺(tái)的軟件服務(wù)降低了企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本及過去軟件部署的實(shí)施成本,可以將高效的管理模式從大型集團(tuán)型企業(yè)推廣至中小型企業(yè),能夠推動(dòng)全行業(yè)的發(fā)展,提高行業(yè)整體設(shè)備維護(hù)、設(shè)備運(yùn)營(yíng)的能力和水平.

[1]張志軍.淺談乳品企業(yè)的設(shè)備點(diǎn)檢管理.中國(guó)乳業(yè),2012,123:54-56.

[2]李小強(qiáng),陳滌新.工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全防護(hù)的思考[J].制造與自動(dòng)化,2017,39(6):140-144.

Service of point inspection of key equipment of dairy powder production based on cloud platform

XIAO Zhaole1,ZHANG Zhi2
(1.Hongkong City University,Hongkong 999077,China;2.Heilongjiang Realgoal Technology Company,Habrin 150000,China)

Dry tower and evaporator,key process equipment for dairy powder production has barely any maintenance after going into opera?tion for all kinds of condition restriction.Traditional way of point inspection of equipment barely execute properly.With the business ex?panding of OEM,the cost of maintenance is high but the quality is going down though OEMs know the performance of equipment best.The solution proposed in this paper,service based on cloud platform,solved all the problems mentioned above efficiently which give out one new idea for point inspection of enterprise equipment and also consider the internet safety with safety cloud desktop system.

point inspection of equipment;SaaS;internet security

TS252.8

B

1001-2230(2017)10-0051-03

2017-01-25

肖昭樂(1995-)男,本科,研究方向?yàn)殡娮优c通訊工程專業(yè).

張智