基于云平台的乳粉生产关键设备点检管理服务

肖昭乐,张智

(1.香港城市大学,香港 999077;2.黑龙江立高科技股份有限公司,哈尔滨 150000)

基于云平台的乳粉生产关键设备点检管理服务

肖昭乐1,张智2

(1.香港城市大学,香港 999077;2.黑龙江立高科技股份有限公司,哈尔滨 150000)

干燥塔和蒸发器投入使用后,由于各方面条件的限制,难以维护和保养,传统的设备点检管理方法也很难保证执行到位.而设备供应商虽然最了解设备性能,但是随着业务量的增大,维护成本越来越高,服务质量越来越差.本文提出的基于云平台的设备点检管理服务方案,有效的解决了上述问题,并给企业设点检管理提出了一个新思路,同时通过安全云桌面系统兼顾了网络安全方面的考虑.

设备点检;软件云服务;网路安全

0 引言

我国乳品行业在设备的自动化、智能化方面相对落后,尤其表现在乳粉生产的核心工艺设备--干燥塔和蒸发器.

工艺设备在投入使用后,企业的设备部门都要依据操作规范及维护要求进行点检、巡检及预防性维护.但是在实际运营中,往往执行不到位,从而降低了设备的使用寿命,增加了计划外停机的风险,增加了企业的运营成本.本文将采用云服务的方式,将设备的点检、巡检计划以及预防性维修计划部署在云端,并通过RFID技术实时跟踪设备维护人员是否按照计划要求进行维护操作,并将设备的运行状态、运行数据等关键参数形成实时报表,让各级管理人员可以通过手机、平板或者电脑方便的查询与知晓,而不需要到现场就了解发生的问题.

1 设备点检概述

1.1 设备点检定义

为了维持生产设备的原有性能,通过人的五感(视、听、嗅、味、触)或简单的工具、仪器,按照预先设定的周期和方法,对设备上的规定部位(点)进行有无异常的预防性周密检查,以使设备的隐患和缺陷得以早期发现、早期预防、早期处理,这样的设备检查称为点检.点检是一种预防性检查,以便找出设备的隐患和潜在缺陷,掌握故障的初期信息,及时采取对策,将故障消灭于萌芽状态.

设备点检,是按照一定的标准、一定的周期,对设备规定的部位进行巡视检查,以便早期发现设备故障隐患,及时加以维护保养,使设备保持其规定功能的管理方法.

1.2 设备点检的目的

设备的使用寿命期是设备运行发挥作用,产生效益的重要时期.因此,设备点检非常关键,设备运行中的维护和操作成为设备保持良好技术状态,防止和减少非正常磨损和突发事故,提高企业经济效益的重要环节.

设备点检管理是预防维修的基础,是现代设备运行阶段的管理核心,其目的是提高设备的现代化管理水平,及时掌握设备运行状态,确保设备安全、经济运行,以促进企业的可持续发展.一般来说,掌握设备的运行状况是设备管理的基础,而对设备进行必要的点检又是掌握设备运行状况的前提.随着生产的运行,设备逐渐损耗,其结果将产生磨损、剪切、弯曲、破裂、接触不良、腐蚀等现象,以至造成故障,同时也会出现性能与精度下降,减产,产品质量下降等问题.对设备进行点检的目的,是对设备进行检查诊断,以尽早发现问题,诊断排除不良因素,查找故障修理的范围、内容等,进而编制改造计划、备品备件供应计划等维修计划.

1.3 设备点检关键点

1.3.1 蒸发器设备点检

生产前状态点检项:(1)系统生产前设备运行阶段,检查效体进料泵、出料泵、循环泵等有无异常噪音或泄漏,及泵密封水是否正常;(2)杀菌器内有无异常噪音;(3)效体顶部分配盘内料液运行是否正常;(4)预热器,冷凝器,效体内有无冷凝水积存;(5)真空泵压力是否正常;(6)泵的密封水箱补水是否正常且是否清洁;(7)各蒸汽管线,接头,阀门及分汽缸有无泄漏;(8)再生锅炉回水是否通畅;(9)蒸发器平衡罐液位是否正常.

清洗状态点检项:(1)检查系统清洗管线、阀门链接处是否正常,保护措施是否紧密或尽可能安全;(2)打开双联过滤器进行分离清洗并安装,打开CIP清洗开关,达到系统自动清洗状态;(3)取样阀是否处于清洗状态.

1.3.2 干燥塔设备点检

生产前状态点检项:(1)检查喷嘴板眼、导流板是否匹配,喷枪角度是否正确;(2)检查细粉管道是否在正确位置;(3)确认高压泵的均质阀门状态,检查高压泵冷却水状态;(4)双联过滤器已经清洗干净,是否按照要求开启,并确认排地阀门状态;(5)检查所有连接处及保护措施是否紧密或尽可能安全.

清洗状态点检项:

浓奶线清洗:(1)关闭高压泵,取下喷枪喷嘴,将喷枪连接至清洗管线,打开CIP清洗开关;(2)打开双联过滤器进行分离清洗并安装,打开CIP清洗开关,达到系统自动清洗状态;(3)浓缩奶预热器是否处于系统清洗状态;(4)浓奶罐处取样阀是否处于清洗状态.

干燥塔清洗:(1)干燥塔部分按照设定周期进行清洗,清洗前确认清洗管线、清洗喷头等连接是否正确;(2)浓缩奶预热器是否进行手工拆洗,拆洗时需将管线链接处拆卸单独清洗液浸泡刷洗.

1.4 设备点检的方法

点检由4个环节组成:(1)制定点检标准和点检计划(P);(2)按计划和标准实施点检和修理工程(D);(3)检查实施结果并对实施结果进行分析(C),主要是通过自检、互检、工序交接检、专职检查等方式,将执行结果与预定目标对比;(4)在检查分析的基础上制定措施,循环改进(A),主要内容是解决存在问题,总结经验和质量安全Quality Control吸取教训,重点在于修订标准,包括技术标准和管理制度.

2 技术方案

2.1 总体架构

本方案针对乳粉生产关键设备--蒸发器、干燥塔,基于云端的软件服务与大数据分析,完成一种设备远程点检管理的新模式的搭建,总体架构如图1所示.

图1 系统总体架构

一是通过PLC控制系统配合上位机监控实现设备层面的完全自动化控制;二是通过以太网、无线wifi或4G网络,将设备运行数据上传至云端服务器,进行数据的采集、存储、清洗、查询、分析和可视化,为各级管理人员提供实时设备状态信息,支持决策,并可对设备进行远程诊断、远程维护,提高设备供应商的反应速度和服务能力,降低设备维护成本;三是基于云端的软件服务与大数据分析,提供设备管理与优化功能,包括设备OEE模型定义、相关数据采集与OEE计算,设备点检、巡检计划的制定与跟踪,设备预防性维修与维护,设备运行数据、产品品质数据大数据分析等.

2.2 基于云平台的设备点检管理技术路线

(1)制定点检计划和点检标准.根据生产运营管理的需求,制定设备点检计划和点检标准.

(2)增加点检关键点RFID标识.在设备上对点检关键点固定安装RFID标识.

(3)通过软件固化设备点检计划和点检标准.将确认好的设备点检计划、点检标准和流程通过软件手段实现.通过标准流程导引的方式,指导现场操作人员进行点检作业.点检人员通过手持PDA,按照标准流程,到设备点检处扫描RFID标签,系统给出该处需要点检的信息,操作人员确认后,系统提示下一处需要点检的作业点,如此反复,完成当前设备需要进行的点检作业.

(4)将设备点检管理软件部署在云端.部署在云端的点检管理软件,一方面可以在设备需要点检作业时,及时的提醒现场人员或者管理人员按要求进行点检作业,也可以记录操作员点检的全过程,保证操作人员按计划、按标准将点检作业执行到位,并将点检结果反馈给管理人员,并自动生成点检记录,自动计算人员绩效;另一方面,设备供应商通过软件云服务的方式,可以降低用户提升点检管理水平的成本,也可以提高自身的服务质量及反应速度.

进一步的,可以在云端部署更多关于设备管理、设备远程维护与诊断的功能,提升设备供应商的服务水平.

2.3 云平台网络安全方案

针对云平台远程运维的要求,需要提供一个能确保服务的及时性,又能保证企业网络的安全性不受到危害的方案,并且整个方案系统的性价比还能最优.针对这几个需求,本文提出安全虚拟桌面系统结合VPN访问的远程技术服务支持的解决方案,如图2所示.

图2 远程运维网络安全方案示意图

图2是由两部分组成:一个部分是在用户侧控制网络系统中部署VPN设备,这点同前面采用VPN方案类似;另一个部分是在设备厂商或系统厂商公司侧建设一套安全云桌面系统并安装部署VPN设备.其中安全云桌面系统由安全云桌面网关设备、虚拟桌面服务器、应用安全防火墙三部分组成.安全云桌面系统是基于终端虚拟化技术并结合白名单等安全策略构成的一套安全云桌面系统,即通过终端虚拟化技术在虚拟桌面服务器中构建并部署虚拟终端,将所有的与控制系统有关的各种应用软件安装在虚拟桌面中,技术人员在虚拟桌面使用运维工具和软件并通过VPN加密传输技术来远程监控和操作需要支持的现场系统和设备,技术支持和服务工作也是做到了及时性[2].

3 结论

本文技术的应用可以提高企业生产效率、延长设备使用寿命,大幅提高技术应用企业经济效益,其社会效益十分显著.一是提高设备供应商的服务能力与服务质量,提高反应时间;二是促使企业管理标准化,并保证设备点检计划执行到位,提高设备的使用寿命;三是为一线的生产运行人员提供设备运行情况的数据记录与查询功能,使运行管理人员准确记录设备的运行情况,发现设备故障时及时报修.

本方案的成功实施对提高奶粉、豆粉及固体饮料等行业食品安全管理水平、强化政府监管力度,改善国内食品安全现状都具有十分重要的意义.同时,基于云平台的软件服务降低了企业的运营成本及过去软件部署的实施成本,可以将高效的管理模式从大型集团型企业推广至中小型企业,能够推动全行业的发展,提高行业整体设备维护、设备运营的能力和水平.

[1]张志军.浅谈乳品企业的设备点检管理.中国乳业,2012,123:54-56.

[2]李小强,陈涤新.工业控制网络系统安全防护的思考[J].制造与自动化,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

肖昭乐(1995-)男,本科,研究方向为电子与通讯工程专业.

张智