اتوماسیون ابزاردقیق: توسعه بهترین روش عملیاتی یا اصول کاربری خوب یا بهبود عملیات

در این مقاله به قلم نیکلاس مایر در 28 ژانویه 2021 در سایت شرکت یوکوگاوا مواردی درمورد سیستم های اتوماسیون وابسته به ابزاردقیق را برشمرده که هدف آن افزایش بینش در باره توسعه بهترین روش عملیاتی یا در حقیقت پیشنهاد اصولی در کاربری خوب است. برآیند این کار بهبود عملیات نظارت بر تولید است.

ابزار دقیق شانه به شانه با اندازه گیری همراه است

چگونه اندازه گیری ابزار دقیق خود را بهبود می دهید؟ یک مطلب مسلم است: آنچه که نیست و نمی توان اندازه گیری کرد، نمی توان آن را بهبود بخشید. هر رویکرد مبتنی بر داده برای بهبود مستمر در تولید مستلزم تعریف، ردیابی مداوم و گزارش شاخص‌های عملکرد کلیدی با در نظرداشتن اهداف است. این امر به همان اندازه که در اتاق هیئت مدیره با مدیریت مرتبط است، با ابزارها و سیستم های میدانی که اندازه گیری، جمع آوری داده ها و تجزیه و تحلیل بسیار دقیق را امکان پذیر می کند، مرتبط است.

ارائه ابزارها و برنامه های کاربردی چه فایده ای می تواند داشته باشد وقتی که ابزارهای اساسی برای انطباق عملیات تولیدی در کنار اهداف و محدودیت ها وجود نداشته باشد؟ در این شرایط نمی توانید معیارهای لازمه عملیات را اندازه گیری کنید.

زمان تغییر یک تجهیز ابزاردقیق

بسیاری از امکانات در یک برهه از زمان ساخته شده اند – برخی از آنها در دهه 70 و 80 – برای یک فرآیند خاص، و برای سطح مشخصی از کنترل، و همچنین برای مجموعه خاصی از برنامه های بهینه سازی ساخته شده اند.
بطور مثال در زمانی که جهان با تأثیرات جدی همه‌گیری کووید-19 دست‌وپنجه نرم می‌کرد، اداره و نگهداری تأسیسات در سطوح حداقلی از کارکنان بهره می گرفت. در چنین شرایطی ابزارها می توانند به نوع متفاوتی از برنامه اصلی و اولیه خود جهت بهره برداری بکارگیری شوند.

بسته های عملیاتی در حال تغییر هستند و تأثیر این تغییرات بر ابزار دقیق نصب شده در میدان را نباید دست کم گرفت. ابزار دقیق طراحی شده برای یک نرخ مشخص از جریان یا با ظرفیتی خاص، زمانی که سرویس یا بار به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد، به شدت تحت فشار قرار می گیرند. در برخی موارد، ابزار دقیق بکارگرفته شده در مورد سرویس دهی ابتدایی برای ساختار و سرویس جدید نامناسب است و نیاز به تعویض دارد. این امر بخصوص در مورد ابزاردقیق با گرید و کیفیت پایین که برای برای سرویس / پاکت عملیاتی جدید استفاده شوند و انعطاف پذیری دستگاه‌های با کیفیت بالاتر را ندارند می‌تواند صادق باشد. برای ابزار دقیق قدیمی، این می‌تواند یک مشکل جدی باشد: به موجب تغییرات کارایی ابزار دقیق می تواند کاهش یابد و در نتیجه زمان هایی بوجود آید که کارخانه تحت کنترل کافی و مطلوب واقع نمی شود. این می تواند بر ایمنی و قابلیت اطمینان کارخانه و همچنین سودآوری تأثیر بگذارد. سودآوری می تواند به طور قابل توجهی صدمه ببیند زیرا محصول در انتهای فرآیند یا سوزانده شده است (مثلاً از اندازه گیری دما اشتباه) یا مواد خارج از مشخصات تولید می شود.
ابزارهای جدیدتر، به گونه‌ای طراحی شده‌اند که به خوبی در زیرساخت‌های موجود مقاوم‌سازی شوند، می‌توانند این شرایط را بسیار بهتر مدیریت کنند.

در اینجا چند نمونه از عملیات پالایشگاه آورده شده است:

●  پالایشگاه ها دستورات تولید خود را برای تولید محصولاتی تغییر داده اند که خطوط آنها برای مدت طولانی یا هیچ وقت تولید نکرده اند.
● در حالی که همه پروتوکل های حفظ فاصله اجتماعی را رعایت می کنند، پالایشگاه ها تلاش می کنند تا تولید سوخت جت و بنزین را به حداقل برسانند
تا مواد اولیه شیمیایی بیشتری تولید کنند.

در همه جا، برخی واحدها افزایش بهره بری داشته اند، و برخی دیگر با کاهش کارکرد روبه رو شده اند و برخی نیز به طور کلی تعطیل شده اند. این تغییرات بر تجهیزات ابزار دقیق تاثیر می گذارد.

دستگاه های اندازه گیری و ملاحظات داده

آگاهی کافی به موقعیت و شرایط موجود اساس تصمیم گیری موثر در تاسیسات فرآیند را بدست می دهد. اساس آگاهی موقعیتی، خود داده های بدست آمده از کارخانه است که از دستگاه های مختلف در خط تولید جمع آوری شده است. با داده ها و رابطه های آنها، داده های اندازه گیری شده از فرآیند کارخانه اطلاعات را تشکیل می دهد. افزایش زمینه و نوع داده ها، پیوستگی، و الگوها/روابط و درک آن، منجر به دانش و بینش می گردد.
این دانش و بینش برای تصمیم گیری موثر در عملیات کارخانه اساسی است. این امر از طریق تجزیه و تحلیل داده‌ها آسان‌تر می‌شود – که خود وابسته به کیفیت داده‌های اساسی کارخانه است. تنها با داده های نیروگاهی قوی و قابل اعتماد می توان به پتانسیل واقعی تجزیه و تحلیل پی برد. برای اینکه تاسیسات ایمن، جوابگو و سازگار باشند، مدیریت داده های کارخانه دیگر نمی تواند به عنوان یک مساله برای فکر بعدی و یا پایین تر از سلسله مراتب مدیریت کارخانه در نظر گرفته شود.

چهار مورد مهم دستگاه/داده های اندازه گیری کارخانه عبارتند از: مدیریت، اطلاع رسانی، کفایت و اعتماد.

سه عمل برای استفاده بهتر از ابزاردقیق

با توجه به این موضوعات این سوال مطرح است که اکنون در طول تغییرات عملیاتی فعلی برای بهبود یا اطمینان از عملکرد صحیح ابزار دقیق چه کاری می توان انجام داد؟ برای این امر می توان یک یا چند مورد از اقدامات زیر را امتحان کرد.

1. ارزش اطلاعات را ممیزی کنید (value of information (VOA) audit). دانش و اطلاعات بی فایده است مگر اینکه بخواهید کاری با آنها انجام دهید. در حالی که بیش از حد داده های فرآیند فرصت های زیادی را ارائه می دهد، همچنین می تواند یک سازمان را فلج کند و مانع تصمیم گیری سریع شود. همچنین جمع آوری و نگهداری آن می تواند هزینه زیادی داشته باشد.
از آنجایی که ارزش اطلاعات بسته به شرایط و اولویت های استراتژیک متفاوت است، کدام منابع اطلاعاتی در کارخانه شما بیشترین اهمیت را دارند؟
محرک های ارزش کلیدی کارخانه را ارزیابی کنید. ارزیابی کنید که برای ایجاد ارزش چه داده ها و اطلاعاتی از کارخانه، مورد نیاز برنامه ها و پرسنل مربوطه است. لیست موجودی وسایل/ابزارهای کلیدی مورد نیاز برای اطمینان از تداوم ایجاد ارزش را تهیه کنید.

2. مدیریت فرآیندها و رویه‌های تغییر (MoC) مرتبط با ابزار دقیق را اجرا یا بررسی کنید. اندازه‌گیری‌های مرتبط با کیفیت باید هنگام اعمال تغییرات در سطوح مختلف تولید و تغییر محصول یا سایر تغییرات پیکربندی کارخانه حفظ و انجام شود، زیرا اعمال این تغییرات می تواند به دستگاه‌های ابزار دقیق تنش وارد نماید. در این باره مسئولیت را به فرد متخصص در رشته ابزار دقیق محول کنید تا ایجاد یا به‌روزرسانی مدیریت رسمی فرآیندها و رویه‌های تغییر برای ملاحظات کلیدی اندازه‌گیری/داده‌های کارخانه کار عملی نماید.

بر این اساس، یک برنامه نظارت و تضمین دستگاه اندازه گیری در سطح ناوگان ایجاد کنید. همه دستگاه ها باید دارای منظور، هدف و عملکرد مشخصی برای دستیابی و حدود و محدودیت هایی پیشبینی شده باشند. برخی صریح و برخی تلویحی هستند. اندازه گیری برخی ساده است و برخی از شیمی، فیزیک و ریاضیات پیچیده ای بهره گرفته اند. برخی ایستا و برخی پویا هستند. برخی ثابت و برخی مشروط هستند.
در یک عملیات مدیریت شده به خوبی این موارد مشخص است، دلیل نیاز به آنها و پیامدهای عدم انطباق را مستند شده بوده و پرسنل را در قبال اعمال انطباق مسئول خواهد داشت. یک سیستم ردیابی و گزارش عملکرد پیاده سازی شده در سطح ناوگان، و همچنین اطمینان از انطباق، اولین گام ضروری برای بهبود عملیاتی است.

3. ساختاردهی مجدد کارکنان تیم عملیاتی. در مواردی که عملیات واحد متوقف شده یا به طور موقت تعطیل شده است، آیا می توان آن اپراتورها را برای پشتیبانی از ابزار دقیق در جای دیگری در کارخانه مجدداً مستقر کرد؟ یا آیا اندازه‌گیری‌های بیشتری در مواردی که اندازه‌گیری در حد مکفی (پوشش یا تناوب) وجود دارد بدست خواهد داد؟ برای مثال، اندازه‌گیری‌های منظم و دقیق فشار و نرخ‌های جریان در هر دو حد (بالا یا پایین) خطوط حیاتی در ستون‌های تقطیر برای دستیابی به تعادل جرمی دقیق و منطقی به منظور تطبیق مدل‌ها با داده‌های کارخانه حیاتی هستند. به هر حال، بسیاری از مدل‌های تحلیلی و دینامیکی دقیق از اندازه‌گیری‌های آنلاین از کارخانه برای ارائه اطلاعاتی در مورد وضعیت کارخانه استفاده می‌کنند که نمی‌توان مستقیماً اندازه‌گیری کرد. این اطلاعات می تواند مسیر آینده کارخانه را پیش بینی کند. این اطلاعات به اپراتورها در مورد اقدامات مورد نیاز برای حفظ کارخانه در دورنمای عملیاتی و در نقطه عملیاتی بهینه خود توصیه های لازم را ارائه می کند. با این حال، دسترسی به این نقاط اندازه گیری همیشه ساده نیست.

از زمان های توقف برای کارکنان عملیات می‌توان برای یافتن راه‌حل‌های پایدار برای مقابله با چالش‌های احتمالی استفاده کرد تا در صورت افزایش مجدد عملیات از این راه حل ها استفاده شود. نتیجه نهایی: روش‌های بهتر برای مقاوم‌سازی، ارتقا یا حفظ اندازه‌گیری‌ها در سراسر کارخانه می باشد.

منبع: وبلاگ سایت یوکوگاوا

ترجمه: عطاریان در شرکت احیاگران ابزاردقیق تاج

تصویر سربرگ: Mikhail Nilov