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    數年之前，在工業無線技術問世的初期，制造商們通常可以歸類為以下的三大陣營：立即投身于新型網絡中的先行者；保持觀望、等待技術成型的用戶；以及根本無意于此項進步的其他人。

    時至今日，無論是無線技術在工廠內部所扮演的角色，還是這幾個陣營的定位都發生了巨大的轉變。

    首先，無線技術已經不再是一種“新”的技術了。它是觸手可及的，同時它也已經得到了普遍的接受——各種日常工作“是否”會受到影響已經不再是一個問題，取而代之的是無線技術將為它帶來“怎樣”的影響。

    對制造商而言，他們現在分成兩個集團：有些人完全將無線技術視為一種節約成本的方法，而另一些人則認為其附加的功能性和在工廠生產方面的改進——也就是說，在安全性、可靠性和有效性等方面作出的改進——才是其重點所在。

    如今的無線技術已經相當成熟，它的應用范圍已經遍及整個世界，在許多不同的行業中都可以看到它的身影。與此同時，隨著各種功能不斷地被開發出來，無線設備給用戶帶來的好處已經很明顯的絕不僅僅是比有線系統節約成本而已。在全面完善工作人員的安全保障、提高現場生產能力以及延長設備正常運行時間等方面的這些發展僅僅是無線技術為日常工作帶來的眾多好處之中的三項。

    無線帶來的安全性

    在制造業內，資產管理已經逐步地成為了最熱門的話題之一。而大多數的工廠都認同，人員就是他們最為重要的資產，這就意味著，工人們的安全總是處于最高優先級的位置。

    遺憾的是，工廠安全性的建立與維護說起來容易做起來難。工廠必須遵守的各種標準和規定的數量在不斷增加，為了確保工廠能夠嚴格遵守這些要求，工廠的管理者們被迫尋求一種更好的方式來對人員進行監視與跟蹤。這造成了一種進退維谷的局面，工廠的所有者必須以減輕事故風險為目的進行資源分配，而與此同時，卻還需要提高經濟效益。

    值得慶幸的是，我們已經迎來了一個新的時代，無線技術的進步使得在遵守安全法規的同時確保了工廠的運營和功能。其中的一項顯著的進步是安全解決方案，，只需用一套設備，就可以同時提供實時定位跟蹤、氣體探測以及緊急情況下的通信功能——該方案，充分展示了無線技術的充分應用。在過去，生產人員需要使用多種不同的方法來實現上述的全部的三項安全措施，而到了現在，他們已經擁有了一些可以靈活應用的新技術，并且獲得更低的成本和復雜性。

    以一個處理酸性原油的煉油廠為例，該工廠希望對員工在輪班期間所接觸到的氣體水平，以及工廠內部的硫化氫總濃度進行監視，與此同時，在發生事故的時候，還需要掌握這些人員所在的位置，以確保他們的安全。由于原油的酸性會提高氣體泄漏的概率，因此發生事故的可能性將會有所增加，于是，工人們的整體安全性也就降低了。

    在這種類型的情況下，提高安全性的關鍵要素之一就是要在緊急情況發生時了解到各個工人的具體位置。隨著諸如即時定位跟蹤器和氣體探測器等新型無線技術產品的出現，結合工人移動過程中的位置數據，廠方能夠獲得整個工廠中某種特定氣體的濃度讀數。在識別和消除工藝故障機制的過程中，對有關特定地點的歷史氣體讀數進行分析的能力已經成為了一項顯著的優勢，更不必說有關安全的方面。

    采用無線方式提高投資回報率

   在過去的十年里由于勞動力老化而造成的問題都有據可查。隨著目前的這些專家們的退休，經驗性的知識、技能和效率均將有所損失。新的雇員和人員不僅需要培訓，同時還需要獲得足夠的經驗，以便使他們能像他們所替代的工人們那樣富于價值。在一些新興區域，由于經濟的迅速成長會造成對于新生的，擴大規模的工業勞動力的強烈需求，這種現象將顯得尤為明顯。

    這些工廠希望能夠改進他們采集現場數據的方法，同時也改進現場操作人員從分布式控制系統（DCS）中獲取信息的方式。事實上，在工廠維護與生產團隊所用到的數據中，有80%來自人工讀數，這些讀數隨后被記錄在紙上，并且被輸入到歷史數據庫。這些做法的效率較低。幸好對于新生的勞動力來說，如今工廠中的工人都是在無線通訊時代里開始其生涯的，諸如人工儀表讀數等做法都已經成為了過去。

    在當今的無線世界，作為一種支持性基礎設施和優化的移動性應用手段的移動計算裝置使得每個工人的生產力的提高變得更為簡單，并從而提升每位經營者的平均投資回報率。伴隨著工作效率的提高，資產的健康狀況得到改善，而信息采集所需的時間也有所縮短。當新的工人們日益地熟悉了無線原理以及前沿技術的時候，這些工廠將會發現，無線技術正在改變他們看待可靠性與有效性的方式。
  
                
                       圖1 – 這種多種應用網絡支持多種不同的設備與應用。

    舉例來說，在印度，經營著兩家大型煉油廠，并且從事著各種石油燃料與特制品生產的印度斯坦石油有限公司（HPCL）就擁有著一組現場儀表數據，需要通過現場操作來進行監控和記錄。但是，由于手工式的采集方法，使得可靠數據的采集變得相當困難。意識到用于過程和工廠可靠性的數據的重要性，該公司確定了使用一套程序來對現場數據進行標準化，同時確保其可靠性的需求。

    使用一套自動的現場數據采集系統，HPCL公司能夠為操作員和高層人員提供現場數據的實時分析。該系統還可以促進多點式的信息共享和現場巡視方式的標準化，以及對規程的遵守。這種做法幫助該公司提高來自現場的通過驗證的可靠的數據的可用性，并可以嚴密的監測設備的健康狀況，此外，由于能夠及早地發現問題，這種做法還可以減少緊急工作指令的發出，并且降低維護成本。

    憑借無線技術增加正常運行時間

    可靠性直接影響工廠的盈虧底線。也就是說，當這些設備處于停機狀態時，它們將無法進行生產，同時在實際上，對于運行人員來說它們將是毫無用處的。不良的可靠性不僅會使得各種設備處于停機狀態，還會造成維護、代價高昂的無效工作，以及利潤下降等事件的發生率的提高。但是，生產人員通常總是熱衷于使他們的初始資本投入在維護量最小的情況下獲得最大的產出。無線功能的發展已經改變了他們對必要且關鍵的工廠資產進行監控的方式。這將使得他們通過增加正常運行時間并且降低維護及維修成本而提高工廠的成本效益。

    旋轉型的設備與裝置常常會特別地不可靠，這種情況將造成昂貴的停工期以及維護成本的增加。在很大的程度上，這是由于用戶未能妥善地對他們的設備配置儀表，并且持續地對這些設備進行監控。實際上，有80%的旋轉型設備沒有安裝儀表，同時，即使對之進行了監控，那也僅僅限于人工方式，而其時間間隔也可能不足以及時地檢測到設備的故障。人工的監控方式是非常昂貴的，這不僅是因為這是一種勞動力密集型的做法，同時還因為這種做法并不能確保最佳的預防性維護，這使得人們很難在問題發展得更為嚴重之前就發現它們。

    不過，與分析及維護應用工具相結合，無線設備使得生產人員能夠實時地自動地監控工藝過程，在潛在的問題開始發生作用之前就將之識別出來，并且有效地對資產維護計劃進行管理。 

    舉例來說，在一家大型煉油公司的亞太化工廠，管理層曾經尋求多種對油泵的振動進行監控和維護的方式，以圖避免不必要的停車對工廠的績效造成不利的影響。在很多時候，直到故障發生之前，這些油泵還正在運行，沒有任何警報提示操作人員采取必要的行動。為了提高效率并降低總成本，該工廠希望避免讓操作人員親自到油泵的位置定期記錄油泵的振動情況，而是代之以幫助工程師們在他們的分布式控制系統中持續地對運行中的油泵的振動狀態進行監控和檢視。這種做法使他們可以隨時為任何預防性操作做好準備，以便應對油泵的維修或者維護。

    通過構建一個網狀網絡，該煉油公司淘汰了每日進行現場檢查的做法，與其此前的監控流程相比，他們每天都節省了不止一個小時的時間。除此之外，通過執行可以識別出可能的設備故障的預防性操作，該工廠還最大限度的地減少了設備的損壞。與此同時，憑借著無線方案的實施，其項目中的接線成本也降低了20%。

                  
       圖 2 – 在此場景中，該場合并不需要Wi-Fi覆蓋，因此其無線網絡可以被設定為僅覆蓋現場儀表。

   超出電纜成本之外的好處

    雖然這并不出乎意料，但是無線技術能夠為工廠運營的所有領域都帶來顯著的增值，這一現象正變得越來越明顯。更為重要的是，無線解決方案為工廠的安全性、可靠性和有效性帶來了提升，這絕不僅僅是節省一點點電纜成本。事實證明，這些系統擁有著充分的靈活性，足以應對安全問題、提高工廠的可靠性，同時為其有效運營提供支持——這正是影響所有大小規模的工廠的三大要素。當我們將安全、可靠和高效的運營納入考慮的時候，這就意味著工人們正在有效的工作，各種設備都處于在線工作狀態，而各類維護成本則降到最低。這就意味著工廠的運營在整體上更為順利流暢，而在這一天結束的時候，該工廠的盈虧底線也會表現出更為有力的態勢。

    摘自《自動化博覽》2011年第九期