实际案例证明,工厂通过培训作业人员适时解读和响应各类报警信息,能够在财务、安全和质量方面获益。
辅助设备可靠性的提高,以及工厂中包含的指示器和报警数量的增加,使得工厂操作员很容易忽视、忽略或不顾辅助设备报警。但是,正如您将看到的那样,这样做很可能付出既危险又昂贵的代价。
并非所有报警都是一样的,有些报警都是对设备或生产可能出现或已经出现的问题预示的警告,有些报警实际上为您抓紧时间进行维修和防止严重损坏发出的最后通牒。如何判断什么时候会发生类似情况,让我们看一下三种典型的警报类型,它们分别都意味着什么,以及如何用最好的方式应对解决。
信息报警:
需要及时解决的非关键问题,例如维护提醒或“低材料”指示,这些警报并不严重并不意味着可以忽略它们。这些警报不是关键性的,但并不意味着它们可以被忽视。例如,忽视搅拌机、混合机或喂料斗上的低材料指示,会直接影响成品质量。同样,虽然关闭PM提醒很容易,但如果您经常这样做,延迟维修最终会导致更严重的报警,这代表设备可能或已经造成了损坏。
图1 信息报警表明需要及时解决的非关键问题。如图所示,搅拌机控件上的信息报警提示喂料斗缺料需要重新填充材料。
被动报警(有时称为“警告”):
指出当前的问题,很可能导致未来的,严重的设备或生产故障。虽然被动报警出现后。设备仍保持运行,但绝不能忽视它们。这类报警可以比喻为汽车里的警示灯:可以继续前进,但要时刻保持注意,谨慎驾驶。操作员应始终记录被动报警,并及时向主管或维护人员报告,只有在报告并获得许可后,操作员才能被允许重置这些报警。
主动报警(有时称为“停机”报警):
提示会导致设备发生严重损坏或造成人身伤害的重大设备问题,为防止这种最坏的情况发生,主动报警一经出发便需要立即关闭设备。一旦出现设备停机报警,操作人员必须立即通知主管人员,因为维护人员及时排除故障和维修是确保安全,以及降低设备发生损坏风险的唯一途径。
图2 “停机”警报提示可能损坏设备、中断生产或人身伤害的严重问题。此处,便携式烘干机提示电源故障报警(上图)并显示红灯(下图),表示关机。
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案例展示——延迟响应的后果
以下是报警发生后,因延迟响应或不正确响应,导致产生了本应该可以被避免但最终费用高昂的后果示例。
案例一:冷水机失去冷却
一家工厂依靠一台大型中央冷却器进行全厂范围的工艺冷却,这台使用两年的冷水机有两个制冷回路,每个回路都由双压缩机提供服务,因此它可以高效地处理各种冷负荷。
冷水机被证明是可靠、有适应能力的,尽管在八周内偶尔出现被动报警,但仍继续运行:
7月3日:被动报警——流量开关故障
7月8日:被动报警——高温报警
8月27日:两分钟内四次被动报警:三次泵故障,一次高温报警
9月11日:2 小时内发出三个被动报警:回路 1 中制冷剂压力过高
操作员迅速并成功重置了上述所有报警,使冷水机保持在线,并使生产处在平稳运行状态,未采取任何维护措施。然而,一周后,冷水机发出停机报警并停机:
9月16日:停机警报:吸入压力低,回路 1
这是怎么一回事?关闭冷水机组的“吸入压力低”停机报警意味着回路1没有为双压缩机提供足够的制冷剂流量。因此,压缩机不仅无法从蒸发器回路中带走热量(这对维持过程冷却至关重要),而且它们还缺乏内部冷却和润滑所需的制冷剂流体。
图3 控制和报警几乎可以监控繁忙的生产车间里,从装载机软管堵塞或断开,到警告可能导致关键设备停机的所有事物。
在由该报警触发的停机期间,有经验的人员可能已经意识到这一报警的严重性、迫在眉睫的损坏威胁以及在重新启动冷水机组之前立即进行故障排除和维修的必要性。然而,在场的人却没有,相反,在场的人员重置报警并重新启动了冷水机组,丝毫没能想到是故障电路恢复的制冷剂压力刚好能够支持重新启动。于是,在接下来的5小时内,冷水机循环数次报警、停机、重启,直到压缩机过载,烧断了主保险丝,而这时,冷水机技术人员才被叫来。
技术人员很快找到了问题的根本原因:本应在回路 1中调节制冷剂压力的热力膨胀阀不工作——控制它的电路板出现故障。如果决定对之前任意一个被动报警或停机报警进行故障排除,那么问题本可以在第二天通过更换故障电路板得到解决,这样所需成本仅约为150美元,外加1小时人工。而其他损坏可以通过暂时降低冷却器容量(仅运行一个回路)来防止,如果需要,还可以在这种相对容易的维修期间降低产能。
相反,反复重启严重造成压缩机叶片损坏,这时需要将金属屑喷洒在整个制冷回路中,并更换其双压缩机以及损坏的控制装置和组件,零件和人工的总维修成本高达15000美元——大约是早期维修成本的100倍。采购和安装所有部件需要五天时间,甚至可能还需要更久,导致只能用一半的冷水机组进行生产,造成生产停滞。
案例二:关闭警报停止加工
即使忽略设备报警并不一定会生成高昂的维修成本,但产品质量差、报废和生产时间损失同样代价高昂。例如,当一位生产经理注意到一台性能良好的烘干机明显不再正常运行时,他们生产的产品出现质量问题,通常是由于水分增加造成的。进一步调查后,他发现当材料在适当的温度下干燥时,料斗内的干燥监测探头显示的温度曲线不是很稳定,容器中部附近的材料没有达到应有的温度。此外,露点也降低了——从低于-40F下降到大约-20F。
操作员声称一切正常,干燥机继续输送原料,但生产经理不愿看到他所看到的表象,仔细观察了一番——料斗摸起来很冷,但即使是隔热料斗通常也是暖和的。好像哪里不对,为什么没有报警呢?
生产经理进一步检查发现待处理鼓风机上的软管松动,软管泄漏使一些潮湿的工厂空气进入干燥系统,将额外的水分放入干燥空气中并使露点升高至 -20F。干燥回路中仍有足够的空气满足压力开关和其他安全装置的要求,因此系统继续运行,但软管泄漏显然是导致温度曲线不稳定、材料未干燥以及产品质量受损的原因。但这仍未解释为什么没有报警。
图4 最新的辅助设备现已提供可配置的报警通知,可以在移动设备上向维护人员发送电子邮件或短信。
事实证明,在收到一些由不断发展的泄漏引起的被动报警后,上一班的操作员将警告设定点调整为更高的阈值,使传感器从根本上无法应对日益严重的性能问题。此外,由于干燥监测探头没有设置报警,因此也没有识别出由于气流减少引起的温度波动。
修复泄漏的软管方便又快捷,但损坏已经发生——干燥料斗中填满了没有被正确干燥的材料,因此在前一个班次中成型的所有成品都不得不报废。直到在下一个班次关闭生产线,同时在料斗中重新装入新树脂并干燥,生产线才能恢复生产,如此一来,工厂总共失去了三个完整的生产班次。
案例三:搅拌机突然停止
一工厂事后调用搅拌机故障报告,根据操作员的说法,搅拌机最近进行了清洁、装载和设置,用于运行非常常见的配方,但开机没过多久,就开始报警“料斗不倾倒”。
操作员通过视镜观察配料斗下方的混合室,由于搅拌机正在运转,而且似乎有很多材料,所以他取消了报警,于是搅拌机完成搅拌,并分批次释放到缓冲箱中。尽管有另外的倾倒报警(全部被重置),但是搅拌机完成搅拌并释出了多余的份量,直到突然停机。
排除故障时发现批料斗中的称重传感器损坏,称重传感器测量从配料料斗分配到分批加料斗中的每种配料的重量,当达到合适的重量时,料斗摆动打开,将其倾倒到混合室中。客户无法理解为什么会出现问题,因为搅拌机在此前已多次运行该配方。
调查显示,其中要求40%回收料的配方,已假定使用的是颗粒状回收料。然而,操作员装载的是片状物料,其堆积密度要低得多。额外体积的薄片迅速充满混合室,防止分批料斗倾倒配方所要求的材料总重量,由此触发了报警。当混合叶片打开时,称重传感器损坏,反复将大块混合物压在分批加料斗和称重传感器的底部,这些料斗和称重传感器在特别大的负载压力下发生了弯曲。
如果更早排除故障,在搅拌机损坏或材料浪费发生之前,批次重量就可以减少。然而,更换称重传感器的零件和人工费用总计约1000美元,搅拌机还停用了一天。
正如这些示例清楚地表明的那样,持续培训工人如何正确解释并及时响应辅助设备报警的工厂可以获得真正的财务、安全和质量优势。此外,最新的辅助设备现在具有可配置报警通知,例如向移动设备发送电子邮件或文本。无论是通过程序还是自动化完成,让合适的人在合适的时间查看和响应警报对于减少停机时间、保持生产质量和避免昂贵的维修成本至关重要。
对于一线报警响应,技术手册提供了排除故障指南,内容包括回顾报警条件、解释典型成因,提供解决措施建议,除此之外,也能通过利用辅助设备供应商提供的额外培训获益。
正如我们所见,对重要报警的最佳响应方案是做出让辅助设备暂时离线以立即进行维修的决策。而这需要在“是对生产能力造成小而直接的影响”以及“还是造成主要设备损坏、延长停机时间、生产损失和更高的维修成本的风险”之间进行权衡。
因为很难做出这些决策,所以请毫不犹豫地致电您的辅助设备供应商,用其专业知识帮助您用尽可能低的成本选择最佳方案。

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