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.