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磨損極限的精準預測

製藥公司百靈佳殷格翰仰賴宜福門的震動診斷技術,針對其無塵室通風系統進行基於狀態的維護。

百靈佳殷格翰在製藥用通風系統基於狀態的維護

生產對安全性有高品質要求的敏感性產品時(例如:製藥產業),無塵室是不可或缺的要素。為實驗室及製作室供應低懸浮微粒的空氣,是非常重要的。這就是為什麼製藥公司百靈佳殷格翰會全天候監控其通風系統,以確保系統的正常運行。透過基於狀態的維護,這個流程能被提升到新的水準。百靈佳殷格翰與其夥伴宜福門攜手合作,努力改良其流程。

2008年開始, 百靈佳殷格翰 的工程與技術部門便與宜福門的自動化專家合作,致力於震動與滾動軸承分析的領域的研發。VSE100的震動診斷系統在製程與通風技術上扮演核心的角色,因為其確保了符合GMP的通風系統能夠正常運作。GMP是藥品優良製造作業規範(Good Manufacturing Practice)的縮寫。這是一個國際通用的規範,主要用於確保藥品生產品質。

此系統的核心為 VSE100 評估元件。它能提供多達4個震動感應器的輸入。震動行為模式會在評估元件内分析與評估。若偵測到震動行為的變異,且已超出限制值,它將會分階段輸出發出訊號。這確保了對於機械與工廠監控的可靠性。舉例來說,驅動器滾動軸承上的磨損能在初期階段被偵測到,避免持續運行到嚴重磨損的狀態,甚至故障停擺。

在宜福門先前版本的震動診斷系統中,震動行為以及監控的風扇狀態會以號誌燈的形式,在建築物管理系統中視覺化。當顏色從「綠色」變成「黃色」時,維修人員便會接收到引擎或風扇可能損壞的提示。多虧有了這組系統,通風系統自此能夠無故障地正常運作。然而:為了能夠進一步分析訊息,過去維修技術人員必須用筆記型電腦連接評估元件,才能讀取訊息,進而更詳細地評估損壞。

大約在三年前,工程及技術部門決定在震動與滾動軸承分析上進行更具前瞻性的投資。這讓單純的預防性維護轉變為基於狀態的維護有關。

Rafael Cannas是維護部門經理,在百靈佳殷格翰資歷有26年之久,他解釋:「我們的目標最初是結合預防性與基於狀態的維護在我們轉變為基於狀態維護的中間階段,我們在樣本設備上進行狀態監控。在IT方面,我們仰賴一年前應用的宜福門儀表板。在未來,我們的目標是達成以人工智慧為基礎的故障預測。演算法則負責進行計算並通知我們甚麼設備、在甚麼時候會達到其使用壽命。」

經過多樣系統測試

在首次與宜福門業務專家諮詢後,現有VSE100系統已經得到了現代化,並於2008年的樣品安裝上被更換。與此同時,其他供應商的各種應用上也進行了進一步的一系列的試驗。多種遠端系統的測試:在有些系統中,診斷的部份會被完全外包,而在其他震動及滾動軸承系統中,技術人員可在現場進行測量。

在約一年後,便能產出一份摘要。經過深入的透徹評估後,百靈佳殷格翰決定以宜福門的震動及滾動軸承監控系統進行升級。決定性的因素是自從2008年來系統的穩定性與優良表現,還有評估用的儀表板的易用性。

此外,對於百靈佳殷格翰來說,選擇已於其他工業領域中以同類系統累積許多經驗的宜福門作為合作夥伴,是相當重要的。

精準預報省下百萬成本

「建置滾動軸承震動狀態分析監控」專案始於2019年秋季。目標:監控殷格翰的製藥生產大樓中專案所選擇的通風系統,以防止造成最大的經濟風險的故障停擺。

這些通風系統全部都是供應「等級D無塵室」,無一例外。目標是最快在2020夏季,完全透過分析工具自動化監控工廠。透過與宜福門的合作,這個目標已經順利實現:在2020夏季,通風系統已被轉換為自動化監控並實際運作。

短期內節省的成本是六位數美元的規模。

VES004 儀表板自此開始則被用於預防性維護上。來自百靈佳殷格翰工程單位的專家以及其維修中心,每六個月會一起判斷零件的狀態,並提供建議的採取措施。

成果無比豐碩:這項轉換在短時間內就為公司省下了高達六位數美元規模的成本,通風系統能夠透過協調或計畫性維修,避免生產停機時間。

同時,多虧了可靠的預測,工廠的滾動軸承不再是定期進行維護,而是在零件確實磨損時才進行更換。如此基於需求的維護,能減少材料及維護成本,同時減少環境負擔,在人員配置上也能更有效率。

在COVID19疫情期間的培訓反思

在COVID19疫情期間,宜福門遠端培訓百靈佳殷格翰的員工使用分析軟體。這對於雙方來說都是一個令人振奮的經驗,因為測試對象的實際工作,也是培訓內容的一部分。

專案小組目前正在為基於狀態的維護擬訂計畫。目標是在SAP cloud/PAI上執行。這樣一來,人們可以預測因為滾動軸承損壞或不平衡導致通風系統故障的可能性。

為了達到這個目的,VSE100的資料已經被嵌入於新的IT結構中,而百靈佳殷格翰正與宜福門子公司statmath的專家合作,讓這些資料達到可使用的品質,以供更進一步的運用。「這正是我們需要的, 因為statmath已經成功在汽車工業中應用了這些要點,取得了更廣泛的經驗,」Julia Kaufmann,百靈佳殷格翰的維護部門經理如此表示。

對於製藥公司而言,以優良製造作業做為其維護基礎,是相當基本的。舉例來說,當調整維護類型時,需要進行風險評估。在試驗性專案中也需要納入這點考量。

Rafael Cannas:「在數位化的背景下,我們將繼續致力於讓系統持續保持有效,以及增進我們技術人員的能力,讓他們能夠適應未來變化。

我們已經在試驗性專案中展現了狀態監控的優勢。在未來,我們計畫要能預測設備可能產生的故障,並且進而使用這些資訊來計畫維修,而完全不會在生產時干擾或中斷生產運作。」

Fazit

在百靈佳殷格翰的試驗性專案顯示了:公司可以透過現代化的狀態監控技術取得巨大優勢。尤其是當維護關鍵生產設施時,根據實際需求而非定期進行,能夠大大的省下維護成本:有目標的維護計畫能夠減少停機時間、將材料成本最小化,以及省下技術人員的時間,最重要的是能夠保護環境。