制粉操作中维护策略的发展历程-小麦制粉,粮油加工

小楚
2023-07-02
制粉操作中维护策略的发展历程

在世界任何地方制粉都是一项复杂的业务。从小麦接收到面粉和饲料的装载或包装的物料处理有多种形式,包括简单的重力流、气动输送系统、皮带、螺旋、拖动、振动、铲斗、链条和台式输送机。


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用于清理、润麦和制粉(包括研磨、筛分、清粉和除尘)的单元操作通常位于物料处理系统之间,并间歇或连续操作。覆盖系统包括集尘器、空气补给系统、压缩空气和提供加热、冷却和湿度控制的空调装置,增加了操作的复杂性。控制系统和传感器用于指导产品流程、监控性能、启动、关闭或暂停操作,支持磨机运行和控制。企业的成功取决于这些系统的顺利运行,以满足生产率和质量标准。


一个日产300吨小麦(约225吨面粉)的简单面粉厂,其维护项目和各种输入/输出设备的数量至少与表1所示的相同。


随着设备的复杂程度、自动化水平和监控控制点的增加,输入/输出设备的数量也会增加。随着磨粉机从传动轴驱动辊转移到单个驱动的辊和带有单独电机驱动的喂料辊,而不是由磨辊驱动的喂料辊,复杂性也随之增加。


当需要运行以满足预算需求时,维护对于确保磨机不间断运行至关重要。设备故障导致的计划外停机成本高昂,增加了固定成本和可变成本。生产人员、能源和在面粉未生产时实现的相关可变成本,以及固定成本,分摊在减少的面粉产量上。除了生产损失外,设备故障还经常导致维修成本增加,如果设备没有故障运行,本可以避免这些成本。


故障的前兆通常是运行效率降低以及产品质量低劣。磨损的传动带和轴承可能会增加能耗,同时不适当地研磨或分级磨料,导致产品质量低劣。故障操作通常会增加维修成本,例如,如果在轴承故障时或之前更换轴承,则可以避免因轴承磨损而导致的磨损轴或轴承箱损坏的维修。此外,操作失败往往会危及工作环境的安全。如前一示例所述,轴承运行至故障可能会产生热量和/或火花,导致火灾或更严重的颗粒粉尘爆炸。


灾难性故障可能会导致资产的严重损失、人员受伤、合规性和责任问题。


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20世纪70年代:反应性维护


在20世纪70年代及更早的时候,维护通常基于设备需要或需求。不同的维护通常会导致紧急维修活动,这通常会导致附带损害,需要相当长的时间和费用来纠正。在大多数情况下,关于工厂设备、驱动和控制系统的信息没有得到很好的记录或管理。维护工作被降级为扑灭维持工厂运转所需的火。监测通常限于视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉和前庭(运动和平衡感)。


维修仓库装满了可能需要或可能不需要的材料和零件,导致非生产性财务投资和库存控制不佳。一些工厂维护旧设备的“骨场”,包括各种状态下的电机和驱动器,这些设备将在紧急情况下使用,以保持设施运行。维护成本很高,但无法满足工厂运营的预算绩效水平。通常,预算的绩效水平或生产运行时间是根据工厂保持运行的能力来设定的。改进是计划中的,但往往没有实现。


20世纪90年代:预防性维护


维护员工开始意识到解决问题的最佳方法是防止问题发生。故障时间被视为一个因素,并在根据设备维护要求制定早期预防性维护活动时予以考虑。因此,在计划的时间间隔内进行检查,并在故障前更换零件,变得更加普遍。正在电子表格或数据库中记录和管理有关工厂设备、驱动和控制系统的更多信息,以制定时间表和策略。


不幸的是,一些时间表在没有仔细检查成本或影响的情况下被遵守。例如,容积式鼓风机机油可能已根据与机油状况无关的时间表进行更换。在其生命周期内剩余时间内处理石油是对资源的浪费,包括石油成本、处理成本和劳动力。

尽管如此,这是预防性维护的开始,随着2010年代向更先进的预防性维护方法过渡,预防性维护变得更加精细。


21世纪10年代:基于管理系统的预防性维护


随着计算机的使用和计算机化维护管理系统(CMMS)的开发,预防性维护活动的规划变得更加基于条件,但更容易处理。CMMS正在记录和管理更多关于工厂设备、驱动和控制系统的信息。


这些系统能够制定检查、维护和维修计划,包括确定材料要求、所需技能、安全问题和个人防护设备要求以及时间分配。可以发布、分配工作指令并监控状态。


储藏室变得更精简、更小、更整洁,库存管理更完善。随着2010年代预防性维护的发展,它不仅基于设备,而且考虑到时间、故障和设备运行状况,使用传感器和设备。


对于一些老工厂的磨坊主来说,由于需要设备和驱动信息输入以及实现系统潜力所需的人员支持,CMMS的使用是一项重大挑战。随着新的建设,可能信息更容易获得,但仍需要验证,因为在安装和启动期间,计划和现实经常发生交叉。


出现了新的预防性维护方法,包括但不限于表2所示的方法,并已在许多其他行业中使用。


21世纪20年代:预测性维护


从预防性维护到预测性维护的推进不仅基于设备,还基于通过物联网(IoT)连接的传感器和设备的利用,允许分析数据以制定预测性维护策略。


收集和分析历史数据仍然是预测性维护的重要组成部分。收集的数据必须准确、可靠和及时。分析和预测策略必须灵活,以满足不断变化的需求。


必须对预测性维护进行基于风险的评估,以确定维护活动的优先级。这将允许部署维护技能集来解决关键的少数维护挑战,而不是琐碎的许多维护挑战。例如,与带有全谷物储存升降机的小麦卸载系统相比,将小麦输送系统保持在磨机中可能更为关键。


2010年代引入的预防性维护方法在范围和能力方面变得更加先进,在碾磨和谷物加工行业中得到了更多的应用。制粉工和制粉工程师将利用物联网以及数据收集和分析的能力来开发人工智能(AI),以发展更高效的谷物转化过程,同时维护可靠性。


维护在工厂资产管理中起着至关重要的作用。IBM Global Services于2007年发布的一份白皮书,题为“资产管理的转变—寻找正确的最佳实践并非全部理论”,介绍了一个企业资产管理成熟度模型。


随着时间的推移,资产管理从相对的无知走向了意识、理解、能力和卓越。一开始,维护被视为一项开支。但随着资产管理的成熟,维护更多地被视为一种投资。从业务角度来看,随着可靠性和性能的逐渐提高,维护和备件费用逐渐减少。维护和备件成本的下降在接近能力的高度理解上交叉。图1以图形方式总结了与维护相关的资产管理成熟度概念。


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图1 资产管理成熟度


磨粉机的主要维护目标应该是确保磨机资产在计划操作时间内100%可用(100%可靠性)。每一件设备都很重要,可能会导致磨机停产或导致产品质量下降,降低生产率或产量。确保您的生产和维护人员都了解各种设备的工作方式、设备故障的迹象,最重要的是要沟通和合作。


那么,您今天的维护策略是什么?您的维护策略是否如前所述具有反应性、预防性或预测性,或介于两者之间?你在时间线上的什么位置?也许应该调查维护和可靠性专业人员协会(smrp.org),以了解维护和可靠性改进机会的可能性。



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