无线技术的角色转变

霍尼韦尔过程解决方案，全球无线业务主管 Ray Rogowski

数年之前，在工业无线技术问世的初期，制造商们通常可以归类为以下三大阵营：立即投身于新型网络中的先行者；保持观望、等待技术成型的用户；以及根本无意于此项进步的其他人。

时至今日，无论是无线技术在工厂内部所扮演的角色，还是这几个阵营的定位都发生了巨大的转变。

首先，无线技术已经不再是一种“新”的技术了。它是触手可及的，同时它也已经得到了普遍的接受——各种日常工作“是否”会受到影响已经不再是一个问题，取而代之的是无线技术将为它带来“怎样”的影响。

对制造商而言，他们现在分成两个集团：有些人完全将无线技术视为一种节约成本的方法，而另一些人则认为其附加的功能性和在工厂生产方面的改进——也就是说，在安全性、可靠性和有效性等方面作出的改进，才是其重点所在。

如今的无线技术已经相当成熟，它的应用范围已经遍及整个世界，在许多不同的行业中都可以看到它的身影。与此同时，随着各种功能不断地被开发出来，无线设备给用户带来的好处已经很明显的绝不仅仅是比有线系统节约成本而已。在全面完善工作人员的安全保障、提高现场生产能力以及延长设备正常运行时间等方面的发展仅仅是无线技术为日常工作带来的众多好处之中的三项。

无线带来的安全性

在制造业内，资产管理已经逐步地成为了最热门的话题之一。而大多数的工厂都认同，人员就是他们最为重要的资产，这就意味着，工人们的安全总是处于最高优先级的位置。

遗憾的是，工厂安全性的建立与维护说起来容易做起来难。工厂必须遵守的各种标准和规定的数量在不断增加，为了确保工厂能够严格遵守这些要求，工厂的管理者们被迫寻求一种更好的方式来对人员进行监视与跟踪。这造成了一种进退维谷的局面，工厂的所有者必须以减轻事故风险为目的进行资源分配，而与此同时，却还需要提高经济效益。

值得庆幸的是，我们已经迎来了一个新的时代，无线技术的进步使得在遵守安全法规的同时确保了工厂的运营和功能。其中的一项显著的进步是安全解决方案，只需用一套设备，就可以同时提供实时定位跟踪、气体探测以及紧急情况下的通信功能——该方案，充分展示了无线技术的充分应用。在过去，生产人员需要使用多种不同的方法来实现上述的全部的三项安全措施，而到了现在，他们已经拥有了一些可以灵活应用的新技术，并且获得更低的成本和复杂性。

以一个处理酸性原油的炼油厂为例，该工厂希望对员工在轮班期间所接触到的气体水平，以及工厂内部的硫化氢总浓度进行监视，与此同时，在发生事故的时候，还需要掌握这些人员所在的位置，以确保他们的安全。由于原油的酸性会提高气体泄漏的概率，因此发生事故的可能性将会有所增加，于是，工人们的整体安全性也就降低了。

在这种类型的情况下，提高安全性的关键要素之一就是要在紧急情况发生时了解到各个工人的具体位置。随着诸如即时定位跟踪器和气体探测器等新型无线技术产品的出现，结合工人移动过程中的位置数据，厂方能够获得整个工厂中某种特定气体的浓度读数。在识别和消除工艺故障机制的过程中，对有关特定地点的历史气体读数进行分析的能力已经成为了一项显著的优势，更不必说有关安全的方面。

采用无线方式提高投资回报率

在过去的十年里由于劳动力老化而造成的问题都有据可查。随着这些专家们的退休，经验性的知识、技能和效率均将有所损失。新的雇员和人员不仅需要培训，同时还需要获得足够的经验，以便使他们能像他们所替代的工人们那样富于价值。在一些新兴区域，由于经济的迅速成长会造成对于新生的，扩大规模的工业劳动力的强烈需求，这种现象将显得尤为明显。

这些工厂希望能够改进他们采集现场数据的方法，同时也改进现场操作人员从分布式控制系统（DCS）中获取信息的方式。事实上，在工厂维护与生产团队所用到的数据中，有80%来自人工读数，这些读数随后被记录在纸上，并且被输入到历史数据库。这些做法的效率较低。幸好对于新生的劳动力来说，如今工厂中的工人都是在无线通讯时代里开始其生涯的，诸如人工仪表读数等做法都已经成为了过去。

在当今的无线世界，作为一种支持性基础设施和优化的移动性应用手段的移动计算装置使得每个工人的生产力的提高变得更为简单，并从而提升每位经营者的平均投资回报率。伴随着工作效率的提高，资产的健康状况得到改善，而信息采集所需的时间也有所缩短。当新的工人们日益地熟悉了无线原理以及前沿技术的时候，这些工厂将会发现，无线技术正在改变他们看待可靠性与有效性的方式。

图1 这种多种应用网络支持多种不同的设备与应用

举例来说，在印度，经营着两家大型炼油厂，并且从事着各种石油燃料与特制品生产的印度斯坦石油有限公司（HPCL）就拥有着一组现场仪表数据，需要通过现场操作来进行监控和记录。但是，由于手工式的采集方法，使得可靠数据的采集变得相当困难。意识到用于过程和工厂可靠性的数据的重要性，该公司确定了使用一套程序来对现场数据进行标准化，同时确保其可靠性的需求。

使用一套自动的现场数据采集系统，HPCL公司能够为操作员和高层人员提供现场数据的实时分析。该系统还可以促进多点式的信息共享和现场巡视方式的标准化，以及对规程的遵守。这种做法帮助该公司提高来自现场的通过验证的可靠的数据的可用性，并可以严密的监测设备的健康状况，此外，由于能够及早地发现问题，这种做法还可以减少紧急工作指令的发出，并且降低维护成本。

凭借无线技术增加设备正常运行时间

可靠性直接影响工厂的盈亏底线。也就是说，当这些设备处于停机状态时，它们将无法进行生产。不良的可靠性不仅会使得各种设备处于停机状态，还会造成维护、代价高昂的无效工作，以及利润下降等事件的发生率的提高。但是，生产人员通常总是热衷于使他们的初始资本投入在维护量最小的情况下获得最大的产出。无线功能的发展已经改变了他们对必要且关键的工厂资产进行监控的方式。这将使得他们通过增加正常运行时间并且降低维护及维修成本而提高工厂的成本效益。

旋转型的设备与装置常常会特别地不可靠，这种情况将造成昂贵的停工期以及维护成本的增加。在很大的程度上，这是由于用户未能妥善地对他们的设备配置仪表，并且持续地对这些设备进行监控。实际上，有80%的旋转型设备没有安装仪表，同时，即使对之进行了监控，那也仅仅限于人工方式，而其时间间隔也可能不足以及时地检测到设备的故障。人工的监控方式是非常昂贵的，这不仅是因为这是一种劳动力密集型的做法，同时还因为这种做法并不能确保最佳的预防性维护，这使得人们很难在问题发展得更为严重之前就发现它们。

不过，与分析及维护应用工具相结合，无线设备使得生产人员能够实时地自动地监控工艺过程，在潜在的问题开始发生作用之前就将之识别出来，并且有效地对资产维护计划进行管理。

举例来说，在一家大型炼油公司的亚太化工厂，管理层曾经寻求多种对油泵的振动进行监控和维护的方式，以图避免不必要的停车对工厂的绩效造成不利的影响。在很多时候，直到故障发生之前，这些油泵还正在运行，没有任何警报提示操作人员采取必要的行动。为了提高效率并降低总成本，该工厂希望避免让操作人员亲自到油泵的位置定期记录油泵的振动情况，而是代之以帮助工程师们在他们的分布式控制系统中持续地对运行中的油泵的振动状态进行监控和检视。这种做法使他们可以随时为任何预防性操作做好准备，以便应对油泵的维修或者维护。

通过构建一个网状网络，该炼油公司淘汰了每日进行现场检查的做法，与其此前的监控流程相比，他们每天都节省了不止一个小时的时间。除此之外，通过执行可以识别出可能的设备故障的预防性操作，该工厂还最大限度地减少了设备的损坏。与此同时，凭借着无线方案的实施，其项目中的接线成本也降低了20%。

图 2 在此场景中，该场合并不需要Wi-Fi覆盖，因此其无线网络可以被设定为仅覆盖现场仪表

超出电缆成本之外的好处

虽然这并不出乎意料，但是无线技术能够为工厂运营的所有领域都带来显著的增值，这一现象正变得越来越明显。更为重要的是，无线解决方案为工厂的安全性、可靠性和有效性带来了提升，这绝不仅仅是节省一点点电缆成本。事实证明，这些系统拥有着充分的灵活性，足以应对安全问题、提高工厂的可靠性，同时为其有效运营提供支持——这正是影响所有大小规模的工厂的三大要素。当我们将安全、可靠和高效的运营纳入考虑的时候，这就意味着工人们正在有效的工作，各种设备都处于在线工作状态，而各类维护成本则降到最低。这就意味着工厂的运营在整体上更为顺利流畅，而在这一天结束的时候，该工厂的盈亏底线也会表现出更为有力的态势。