制藥巨頭如何實(shí)現(xiàn)按需維護(hù),確保制藥業(yè)務(wù)的穩(wěn)定生產(chǎn)?
由于疫情的反復(fù),工控人最重大的盛會2021 IAS中國國際工業(yè)博覽會被延期,雖然無法線下見面,小編仍將持續(xù)陪伴大家,在線輸出創(chuàng)新技術(shù)與應(yīng)用案例。
醫(yī)藥行業(yè)現(xiàn)已成為全民關(guān)注的行業(yè),并在抗擊疫情時(shí)扮演至關(guān)重要的角色。今天我們就一起走近全球制藥巨頭之一的勃林格殷格翰(Boehringer-Ingelheim)的生產(chǎn)項(xiàng)目,看它是如何預(yù)測設(shè)備的失效可能,按需維護(hù),確保制藥業(yè)務(wù)的穩(wěn)定生產(chǎn)。
為制藥巨頭輸送基于狀態(tài)的維護(hù)方案
作為一家研發(fā)驅(qū)動的全球制藥巨頭,勃林格殷格翰是一家致力于人類生物制藥化學(xué)和動物健康產(chǎn)品的醫(yī)藥公司,核心業(yè)務(wù)包括處方藥、動物保健和生物制藥。
對于藥企實(shí)驗(yàn)室和生產(chǎn)車間而言,高潔凈度的要求始終是根本。為了使?jié)崈魧?shí)驗(yàn)室的室內(nèi)保持所需的溫度、濕度、風(fēng)速和壓力等要求,需要向室內(nèi)不斷供應(yīng)低粒子含量的空氣,以消除潔凈室內(nèi)外各種熱濕干擾及塵埃污染。
為此,制藥公司勃林格殷格翰必須對其通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行全天候監(jiān)測,以確保無故障運(yùn)行。利用基于狀態(tài)的維護(hù)可以將該過程提升到全新水平。在這一方面,勃林格殷格翰選擇了信賴的合作伙伴ifm(易福門)來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
全天候監(jiān)測潔凈室通風(fēng)系統(tǒng)
自2008年以來,勃林格殷格翰的工程技術(shù)部門一直與ifm開展振動和滾動軸承分析方面的合作。ifm VSE100振動分析模塊在過程和通風(fēng)技術(shù)方面發(fā)揮著核心作用,因?yàn)槠淇纱_保符合GMP標(biāo)準(zhǔn)的通風(fēng)系統(tǒng)的無故障運(yùn)行。GMP表示良好生產(chǎn)規(guī)范,它們是國際通用的質(zhì)量保證指南,主要應(yīng)用于制藥產(chǎn)品的生產(chǎn)。
作為系統(tǒng)核心的ifm VSE100振動分析模塊,可為最多4個(gè)振動傳感器提供輸入。振動行為在內(nèi)部分析和評估。當(dāng)超出限值時(shí),將檢測到異常的振動行為變化通過開關(guān)量輸出,并分多個(gè)級別發(fā)出指示信號。這可確保對機(jī)器和設(shè)備進(jìn)行可靠的振動監(jiān)測。例如,可以及早檢測驅(qū)動裝置滾動軸承的磨損,避免其發(fā)生嚴(yán)重狀況甚至失效問題。
VSE100 振動分析模塊
在ifm上一版本的振動診斷系統(tǒng)中,振動行為以及相應(yīng)的受監(jiān)測風(fēng)扇的狀態(tài)在樓宇管理系統(tǒng)中使用交通燈顯示。當(dāng)顏色從綠色變?yōu)辄S色時(shí),維修員將收到發(fā)動機(jī)或風(fēng)扇可能損壞的指示信息。該系統(tǒng)使得通風(fēng)系統(tǒng)此后再也沒有發(fā)生過故障。然而,為了進(jìn)一步分析信息,維修員以前必須使用筆記本電腦連接至估算單元,然后才能讀取信息及相對應(yīng)的詳細(xì)評估損壞狀況。
大約3年前,工程技術(shù)部門決定在振動和滾動軸承診斷上進(jìn)行一次前瞻性投資。這涉及到從先前的預(yù)防性維護(hù)轉(zhuǎn)變?yōu)榛跔顟B(tài)的維護(hù)。
在Boehringer Ingelheim擔(dān)任維護(hù)經(jīng)理達(dá)26年之久的Rafael Cannas解釋道:“我們的目標(biāo)是先結(jié)合實(shí)施預(yù)防性維護(hù)和基于狀態(tài)的維護(hù)。然后在過渡階段,我們將對示范設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。在IT側(cè),我們依賴在一年前投入使用的ifm操作界面。未來,我們的目標(biāo)是進(jìn)行基于AI的故障預(yù)測。屆時(shí),我們期望通過算法能夠計(jì)算出設(shè)備將達(dá)到其剩余使用壽命并相應(yīng)通知我們。”
從廣泛測試到最終投運(yùn)
勃林格殷格翰自2008年首次咨詢ifm銷售專家后,便對現(xiàn)有的VSE100系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)代化改造,并將其替換用于示范設(shè)施,與此同時(shí),還在廣泛的應(yīng)用中對其他供應(yīng)商的系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步試驗(yàn)。多種遠(yuǎn)程系統(tǒng)進(jìn)行了測試:在某些系統(tǒng)中,可以將診斷項(xiàng)目完全外包,而在其它振動和滾動軸承系統(tǒng)中,技術(shù)人員可以在現(xiàn)場進(jìn)行測量。
大約一年后,測試結(jié)果得出。在經(jīng)過仔細(xì)評估后,勃林格殷格翰決定升級使用ifm的振動和滾動軸承監(jiān)測系統(tǒng)。原因是該系統(tǒng)自2008年使用以來,效果是非常顯著、高效且可靠的,用于評估的操作界面操作起來也十分簡單。此外,對于用戶而言,擁有ifm這種已經(jīng)為其它工業(yè)領(lǐng)域提供過該系統(tǒng)方案的合作伙伴也非常重要。
精準(zhǔn)預(yù)測帶來迅速可見的回報(bào)
“建立針對滾動軸承振動分析的狀態(tài)監(jiān)測”項(xiàng)目在2019年秋季開始實(shí)施,目標(biāo)是監(jiān)測被選中用于勃林格殷格翰制藥生產(chǎn)工廠項(xiàng)目的通風(fēng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的失效風(fēng)險(xiǎn)評估。
這些通風(fēng)系統(tǒng)同樣也為潔凈度等級達(dá)class D的潔凈室供應(yīng)空氣。勃林格殷格翰的目標(biāo)是在早至2020年夏季只通過分析工具對設(shè)備進(jìn)行自動化監(jiān)測。通過與ifm合作,該目標(biāo)得以成功達(dá)成:通風(fēng)系統(tǒng)升級后在夏季投入運(yùn)行。
操作界面上清晰顯示滾動軸承的狀態(tài)
系統(tǒng)升級在短期內(nèi)就實(shí)現(xiàn)了高達(dá)數(shù)十萬的成本節(jié)省!憑借可靠的預(yù)測能力,設(shè)備的滾動軸承不再定期更換,而是在磨損真正達(dá)到極限時(shí)進(jìn)行更換。這種基于需求的維護(hù)不僅可以減少材料和維護(hù)成本,避免意外停機(jī),還能減少對環(huán)境的影響,并實(shí)現(xiàn)更高效地部署員工。
緊密合作,賦能未來發(fā)展
在疫情期間,ifm對勃林格殷格翰的員工進(jìn)行了針對分析軟件使用的遠(yuǎn)程培訓(xùn)。這次培訓(xùn)對雙方而言都是令人激動的經(jīng)歷,因?yàn)榕嘤?xùn)內(nèi)容包括對測試目標(biāo)物的實(shí)際作業(yè)。
目前,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在著手繪制基于狀態(tài)的維護(hù)圖,目標(biāo)是在SAP云/PAI中實(shí)施這種維護(hù)。在這些平臺中,操作人員將可以預(yù)測通風(fēng)系統(tǒng)由于軸承損壞或不平衡問題而導(dǎo)致的失效概率。為此,VSE100的數(shù)據(jù)已被嵌入到全新的IT架構(gòu)中,而勃林格殷格翰正在與ifm子公司statmath的數(shù)據(jù)專家合作,使這些數(shù)據(jù)以方便未來使用。
狀態(tài)監(jiān)測,受益頗多
通過智能化的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),勃林格殷格翰顯著受益。尤其當(dāng)可以根據(jù)具體需求而不是以時(shí)間對高相關(guān)度的生產(chǎn)設(shè)施進(jìn)行維護(hù)時(shí),可實(shí)現(xiàn)巨大的成本節(jié)省,包括減少計(jì)劃外停機(jī)時(shí)間、最大限度降低材料成本、減輕技術(shù)人員的負(fù)擔(dān),以及保護(hù)環(huán)境。
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