隨著原材料價(jià)格的波動(dòng)，各行各業(yè)面臨著適應(yīng)時(shí)代和利潤(rùn)率的挑戰(zhàn)。實(shí)際上，所有行業(yè)中控制成本的幾個(gè)途徑之一就是精簡(jiǎn)、高效。

控制成本的最好途徑之一是了解過(guò)程中發(fā)生的浪費(fèi)。

從儀器儀表的角度看，這意味著要進(jìn)行大量的微調(diào)，確保獲得的溫度和壓力正好滿(mǎn)足高質(zhì)量生產(chǎn)和高效率利用輸入。

校準(zhǔn)設(shè)備可改進(jìn)優(yōu)化和質(zhì)量——其他行業(yè)也適用，無(wú)論是化工、核能、制藥還是制漿造紙。

過(guò)程制造工廠(chǎng)要求成百、甚至上千的高級(jí)設(shè)備不間斷、準(zhǔn)確、可靠地執(zhí)行無(wú)數(shù)關(guān)鍵操作。而這些設(shè)備反過(guò)來(lái)要求定期檢查、測(cè)試、校準(zhǔn)和維修。

數(shù)百年的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)認(rèn)可了對(duì)上述檢查、測(cè)試、校準(zhǔn)和維修細(xì)節(jié)進(jìn)行記錄的價(jià)值。這不僅僅是行業(yè)的最佳實(shí)踐，企業(yè)和政府往往要求進(jìn)行非常明確且具體的記錄，以確保客戶(hù)獲得全部?jī)r(jià)值，公民的健康和安全得以保護(hù)。

然而，傳統(tǒng)的測(cè)試、校準(zhǔn)和存檔實(shí)踐也采用勞動(dòng)密集型方式，再加上人才短缺，縮減規(guī)模后的團(tuán)隊(duì)有時(shí)會(huì)選擇推遲定期校準(zhǔn)。

最新的行業(yè)調(diào)查表明，規(guī)模較小的團(tuán)隊(duì)能夠以較低的總體成本合理執(zhí)行設(shè)備校準(zhǔn)并文檔化，提高生產(chǎn)力以及可靠性。

通常在設(shè)備所在位置(現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn))或在儀器車(chē)間進(jìn)行校準(zhǔn)。

絕大多數(shù)現(xiàn)場(chǎng)儀器均由兩部分組成：基本元件和變送器。

• 基本元件包括流管、孔板、壓力傳感器、pH、ORP等濕法化學(xué)傳感器以及電導(dǎo)探頭、所有類(lèi)型的液位計(jì)、溫度探頭等等。基本元件通常生成信號(hào)——通常是電壓、電流或電阻——與其測(cè)量的變量成比例，例如液位、流量、溫度、壓力或化學(xué)過(guò)程。基本元件連接至現(xiàn)場(chǎng)變送器的輸入。
• 現(xiàn)場(chǎng)變送器包括壓力、溫度和流量設(shè)備。它們對(duì)基本元件生成的信號(hào)進(jìn)行處理，首先以線(xiàn)性格式進(jìn)行表征，然后應(yīng)用工程單位系數(shù)，最后以模擬(通常為4-20 mA dc)或數(shù)字格式(通常是一些各種類(lèi)型的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn))發(fā)送。

數(shù)據(jù)支持 制造現(xiàn)場(chǎng)儀器時(shí)，基本元件和變送器(或執(zhí)行器，如果是控制閥)均經(jīng)工廠(chǎng)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)信息隨設(shè)備提供。這部分校準(zhǔn)數(shù)據(jù)通常會(huì)丟失。設(shè)備投入使用時(shí)，將這些信息輸入至集中的校準(zhǔn)記錄應(yīng)該是標(biāo)準(zhǔn)工作的一部分，而不僅僅是出于效率的考慮。集中保存校準(zhǔn)信息確保即使團(tuán)隊(duì)發(fā)生變化，知識(shí)信息始終留存在工廠(chǎng)內(nèi)。

模擬設(shè)備

模擬設(shè)備——通常被稱(chēng)為“4至20 mA環(huán)路”設(shè)備——因?yàn)樗鼈儼l(fā)送的“模擬”信號(hào)表示被測(cè)物理量(例如，溫度)的信號(hào)。它們發(fā)送的電流與被測(cè)物理量的量級(jí)成比例(模擬)，4 mA電流代表最小比例值，20 mA代表最大比例值。

盡管現(xiàn)在許多系統(tǒng)在某些方面已經(jīng)采用數(shù)字方式，但是模擬設(shè)備仍然在過(guò)程制造領(lǐng)域被廣泛使用。

數(shù)字設(shè)備

數(shù)字設(shè)備將實(shí)測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。過(guò)程工業(yè)中采用許多不同的數(shù)字編碼方法現(xiàn)，包括Foundation Fieldbus、Profibus和HART。

一個(gè)普遍的觀(guān)點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)(數(shù)字)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不要求校準(zhǔn)。這種觀(guān)點(diǎn)是錯(cuò)誤的。盡管現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)信號(hào)(無(wú)論是Foundation、Profibus Fieldbus或者連接的HART)提供診斷信息，但不提供設(shè)備準(zhǔn)確度相關(guān)信息，也不確認(rèn)設(shè)備是否準(zhǔn)確、精確地報(bào)告過(guò)程。

控制閥

控制閥具有執(zhí)行器，執(zhí)行器同樣需求校準(zhǔn)以調(diào)節(jié)磨損,重新密封閥門(mén)以防止泄漏以及粘滯作用的影響。如果這些控制閥尚未定期啟動(dòng)，則往往要求對(duì)其進(jìn)行部分行程測(cè)試，確保其可靠工作。

許可和文書(shū)工作

從獲得許可到文檔化記錄和填寫(xiě)結(jié)果，行政任務(wù)會(huì)增加進(jìn)行哪怕是現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)所需的成本和時(shí)間。正如Industrial Automation Networks FF(Fieldbus Foundation)用戶(hù)組前主席Ian Verhappen所說(shuō)：“許多情況下，按順序獲得所有必要的文書(shū)工作(許可、隔離等)所花費(fèi)的時(shí)間往往比工作本身還要長(zhǎng)。”

校準(zhǔn)文檔化挑戰(zhàn)

對(duì)一次校準(zhǔn)進(jìn)行文檔化意味著在日志中手寫(xiě)日期和時(shí)間、校準(zhǔn)前讀數(shù)、調(diào)整后讀數(shù)以及技術(shù)人員的其他觀(guān)察事項(xiàng)。毫無(wú)意外，許多工廠(chǎng)仍然繼續(xù)采用手寫(xiě)的方式來(lái)存檔校準(zhǔn)。但是，用紙和筆記錄存在許多缺陷。

首先，會(huì)產(chǎn)生并延續(xù)錯(cuò)誤。手寫(xiě)記錄中的數(shù)據(jù)往往難以辨認(rèn)或信息不足。對(duì)于使用計(jì)算機(jī)化維修管理系統(tǒng)(CMMS)的設(shè)施，則必須考慮手動(dòng)輸入手寫(xiě)數(shù)據(jù)所需的額外時(shí)間，以及可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤。

不斷變化的工作對(duì)象

維護(hù)校準(zhǔn)計(jì)劃的另一項(xiàng)挑戰(zhàn)是工作對(duì)象的變化。

20世紀(jì)80年代出現(xiàn)了預(yù)算縮減和裁員。工程、維護(hù)和操作人員大幅減少，新的“精益制造”經(jīng)營(yíng)理念開(kāi)始扎根并延續(xù)至今，尤其是在發(fā)達(dá)國(guó)家。

較小的團(tuán)隊(duì)進(jìn)行指導(dǎo)和在職培訓(xùn)的時(shí)間更少，因此設(shè)備和系統(tǒng)特有的知識(shí)信息無(wú)法成功地從個(gè)人傳遞給機(jī)構(gòu)。隨著上了年紀(jì)的操作人員和工程師相繼退休，他們也帶走了設(shè)備和系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)。

“每天下午四點(diǎn)，工廠(chǎng)的知識(shí)活字典們走出大門(mén)，而他們中有些人有時(shí)再也不會(huì)回來(lái)”，位于美國(guó)中西部的一家大型煉油廠(chǎng)的儀器和控制總工程師說(shuō)道。

與此同時(shí)，許多設(shè)施進(jìn)行一次現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)仍然需要兩名工程師——一位負(fù)責(zé)變送器，一位負(fù)責(zé)控制系統(tǒng)。對(duì)FF(Fieldbus Foundation)進(jìn)行調(diào)試，預(yù)計(jì)需要兩名技術(shù)人員至少工作兩個(gè)小時(shí)。

如何更有效率地進(jìn)行校準(zhǔn)和存檔？

使用多功能文檔化校準(zhǔn)器

新一代“更小”的現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)工具將多種工具整合在一起，功能不局限于基本的測(cè)試和測(cè)量，還提供輔助分析和存檔功能，大大提高了工人的生產(chǎn)力。

多功能“文檔化過(guò)程校準(zhǔn)器”是一種手持式電子測(cè)試工具，兼具多種校準(zhǔn)步驟和功能于一身，可輸出、模擬和測(cè)量壓力、溫度以及各種電氣和電子信號(hào)。

優(yōu)點(diǎn)：

• 工程師需要掌握和攜帶至現(xiàn)場(chǎng)的工具更少。
• 相對(duì)于采用不同的過(guò)程從每款工具和設(shè)備中收集數(shù)據(jù)，多種設(shè)備的校準(zhǔn)過(guò)程和數(shù)據(jù)輸出相似
• 自動(dòng)化步驟取代了許多手動(dòng)校準(zhǔn)步驟
• 不需要第二位工程師負(fù)責(zé)記錄現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的調(diào)整前和調(diào)整后狀態(tài)
• 每臺(tái)設(shè)備的校準(zhǔn)時(shí)間更短
• 計(jì)算單臺(tái)設(shè)備的誤差，而不是多個(gè)工具的誤差相加

使用校準(zhǔn)計(jì)劃

使用文檔化校準(zhǔn)器的最大節(jié)約點(diǎn)在于該設(shè)備集成了計(jì)劃管理工具。全部校準(zhǔn)使用一套許可和書(shū)面文檔大大降低了成本。

實(shí)施資產(chǎn)管理、校準(zhǔn)管理或計(jì)算機(jī)維護(hù)管理系統(tǒng)(CMMS)

與紙質(zhì)文檔不同，文檔化校準(zhǔn)器數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)不會(huì)難以辨認(rèn)、含義模糊或信息不全。該數(shù)據(jù)可直接下載至各種不同的CMMS系統(tǒng)，無(wú)需謄寫(xiě)或填寫(xiě)。

因?yàn)槲臋n化過(guò)程校準(zhǔn)器自動(dòng)記錄每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的調(diào)整前和調(diào)整后狀態(tài)，一名技術(shù)人員即可操作，與傳統(tǒng)的手動(dòng)單臺(tái)設(shè)備校準(zhǔn)方法相比，基于計(jì)劃的文檔化校準(zhǔn)器可以節(jié)約高達(dá)50%的時(shí)間和成本。換話(huà)句話(huà)說(shuō)，同樣一支精益團(tuán)隊(duì)在給定時(shí)間段內(nèi)可以完成兩倍多的校準(zhǔn)。

在傳統(tǒng)的工作要求下運(yùn)營(yíng)一支精益團(tuán)隊(duì)必然會(huì)導(dǎo)致失誤。校準(zhǔn)總是無(wú)法按預(yù)期方式進(jìn)行。不要忽略迫在眉睫的威脅，研究如何更加高效低進(jìn)行現(xiàn)有的實(shí)踐。實(shí)施基于計(jì)劃的校準(zhǔn)、無(wú)紙化存檔和CMMS數(shù)據(jù)管理，可以更加一致地執(zhí)行更多校準(zhǔn)，知識(shí)信息也將從個(gè)人傳遞至整個(gè)團(tuán)隊(duì)、乃至整個(gè)機(jī)構(gòu)，生產(chǎn)力和質(zhì)量都將大幅提高。

與一次校準(zhǔn)一臺(tái)儀器相比，按照計(jì)劃順序校準(zhǔn)多臺(tái)儀器降低了每次校準(zhǔn)的成本。

除了節(jié)約維護(hù)成本以外，由于意外事故導(dǎo)致的法律成本和收益損失方面的節(jié)約可能超過(guò)數(shù)億美元。良好的校準(zhǔn)維護(hù)實(shí)踐幫助減少發(fā)生上述事件的可能性。如果災(zāi)難來(lái)臨，良好的校準(zhǔn)記錄可以成為工廠(chǎng)在發(fā)生法律事件時(shí)的辯護(hù)證據(jù)的一部分，同樣，糟糕的記錄會(huì)使單位處于非常不利的法律地位。

5大校準(zhǔn)測(cè)試工具

以下推薦的校準(zhǔn)工具可確保過(guò)程精簡(jiǎn)：

1

Fluke 754文檔化全功能過(guò)程校驗(yàn)儀

HART功能和自動(dòng)校準(zhǔn)程序，當(dāng)然滿(mǎn)足苛刻的安全標(biāo)準(zhǔn)。

Fluke DPCTrack2校準(zhǔn)管理軟件

管理儀器校準(zhǔn)記錄、制定校準(zhǔn)計(jì)劃、打印報(bào)告，以及管理被校準(zhǔn)儀表。

Fluke 721 高精度壓力校準(zhǔn)器

雙隔離傳感器，高精度，適用于天然氣監(jiān)管傳遞應(yīng)用。

Fluke 700G精密壓力計(jì)校準(zhǔn)器

高質(zhì)量、堅(jiān)固耐用，高質(zhì)量壓力實(shí)現(xiàn)快速、高精度測(cè)試結(jié)果。

Fluke 709H精密回路校驗(yàn)儀，支持HART

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全功能精密mA回路校驗(yàn)儀，集成HART通信功能。