制药设备健康管理解决方案
摘要
本方案客户群体是制药行业内有设备管理需求的企业。
背景介绍
设备健康管理系统能够对管辖范围内的设备进行统一管理，从设备安装到设备运行，直至设备报废，对设备的全生命周期进行管理。设备管理系统可以整合设备档案、设备布局、设备操作规程、额定工作能力等信息，将设备运转信息、重点监测信息（如轴承温度、润滑油液位等）采集并上传，展现在设备管理中心。通过整体信息显示，可以了解到所监控设备的运行状态、生产品种、是否有过载等信息。对于设备的维修及维护保养，系统会在适当时间提出保养计划，同时将设备计划停机时间同步至生产管理系统中，生产管理人员便可适当调整生产计划，合理安排生产。
解决方案介绍
数据采集
实施设备健康管理系统是智能化工厂的一部分，智能化工厂的基础是实现设备数据采集，只有实现了设备数据采集，才有可能通过远程了解到设备的信息。设备管理系统需要采集的数据一般分为两种，一种是设备的生产状态，如设备的开关机状态、生产品种、产品合格率等于生产相关的数据，通过这些数据可以了解到设备正在进行何种工作；另一种是与设备自身状态相关的数据如润滑油液位与压力、轴承温度等，通过此类数据可以了解设备是在正常运转状态还是带病运转状态。
设备运行状态监控
建立设备电子档案，将场内所有设备的分布情况按照工艺流程布置到设备管理中心的监控画面上，并将设备基础信息（设备名称、规格型号、功率、材质、生产商、安装位置、安装时间等）置于系统中，能够通过相应的入口进行查询。同时，通过对设备运行数据的采集，将各设备的运行情况、生产品种、是否超载及报警等情况显示到屏幕上，使全厂的设备运行状态一目了然。
设备巡检功能
现场巡检工作，首先要建立设备巡检规程和检查记录，巡检人员的移动设备扫描要检查设备的二维码后，系统将就会该设备的检查点、检查标准发送到巡检人员手中，巡检人员对照检查标准对设备进行检查，检查结果上传到设备管理系统中。
设备运行记录
通过生产管理系统下发的生产指令，每台设备可独立接收相关的加工指令。执行过程中系统记录各设备的开关机时间、设备运行时长、生产品种及操作步骤，并把相关记录自动保存，结合电子签名功能，生成完整的设备使用记录。该记录可为下列功能提供依据：
操作历史查询与质量追溯。
OEE数据来源。
设备维护保养数据来源。
报警与故障处理
通过对设备运行数据采集，可以随时了解设备是否运行正常，当设备运行出现超载、电流过大、液位及压力报警、设备运行故障等信息能够及时发现，报警及故障信息通过现场声光报警、远程监控端报警及移动端报警等方式及时通知现场操作员工、监控人员及相关管理人员。现场员工负责处理故障及报警信息，调整设备状态至正常范围。后台监控人员负责监督现场操作状态，如果操作不合理或者报警状态持续存在，可采取紧急切断措施。
设备维护保养计划
一般设备供应商在设备说明书中都附带设备保养规程，保养规程对设备保养周期有明确的规定，但由于一般设备不是全天开机，或者生产任务不饱和造成的计划性停机，企业在执行过程中关于运行时长的数据来源往往不准确，使得实际运行时长小于规定的保养周期，给企业带来一定程度的浪费。
通过设备管理系统对设备全面的监控，可以对设备实际运行时长进行精确统计。同时针对不同设备的不同保养规程，系统会给出明确的指导信息如易损件规格型号、润滑油牌号等，防止润滑油混用或者备件更换错误造成的设备故障。
设备检维修记录
设备检修及维修记录功能可以对设备故障维修及周期性检修操作进行详细的记录，包括检维修的设备名称、维修部位、更换零件名称等信息。检维修记录支持历史查询功能，包括单台设备历史查询、某时间段内检维修工作查询、故障间隔等信息。对设备的故障时间、故障严重程度等进行分析对比，为设备管理人员及设备使用人员在设备使用、设备保养方面提出合理的建议。
专家库及预测性维护
专家库主要在设备使用和维修等过程中积累经验数据，对积累的数据进行分析并给出相应的建议。
记录不同设备故障特性：故障频率，故障难易程度，引起故障的原因，维修方式等。
记录不同设备润滑特性：润滑周期，注意事项，引起故障的原因等。
记录不同设备检修特性：检修周期，注意事项，重点检修对象。
记录不同设备养护特性：养护周期，注意事项，重点养护对象。
记录不同的运行实况，设备参数、配电参数参考值等。
积累经验，更合理、快捷处理系统问题。
因为各设备的运行环境、设备负载均不相同，所以不同工作环境的设备失效模式也有着较大的差异。专家库可以根据不同设备的运行环境、运行数据、设备故障部位、设备维修保养情况等数据，选择合适的模型做出分析并给出建议。例如某设备运行在高温环境中，且负载较大，按照制造商规定的保养周期保养时，故障率较高。这种情况下就可以通过专家库分析，结合设备运行状态，对设备运行及设备维护提出合适的建议，针对不同运行环境提供不同维保服务，使设备运行效率最大化。
设备OEE
设备OEE是表现设备实际生产能力与理论生产能力差异的工具，通过OEE报表，能够反映设备的综合能力。对于流程化生产方式，可以找出影响效率的瓶颈，解决产线的短板，对提高整个产线的生产力起着关键性作用。
OEE的计算公式为：可用率*表现指数*质量指数，各个要素需要统计的数据如下
统计设备非正常停机时间与计划工作时间
实际生产速度与理论生产速度
不合格产品占总量的比例
客户收益
设备状态实时监控
通过使用设备健康管理系统，将已建立的设备管理体系融合至管理系统中，是管理规程、点检记录、操作记录、设备说明等信息电子化，系统对管辖范围内的设备进行实时监控，对设备是否在运行、生产品种、设备保养周期、是否有故障报警等信息进行收集并展现给设备管理人员，若设备出现故障或者安排计划性停机检修，停机信息能及时传达给生产部，避免信息未及时传递造成的生产延误。
保养计划智能提醒
传统的设备保养周期一般按自然月或者年计算，但实际使用中各设备运行情况都不相同，生产品种不同、生产速度不同都会造成保养周期计算不准确，保养计划的提前或者延迟都会对企业造成一定的损失。使用设备健康管理系统后，设备维护保养计划可以根据设备累计运行时长，在保养周期结束前一段时间告知至维护人员（以邮件、移动端等形式），同时推送保养位置、易损件型号、润滑油牌号等，通过智能计算保养周期和智能提醒，可以保证设备在合适的时间收到合适的保养，对延长设备使用寿命有非常大的作用。
智能预测保养周期
专家库为设备管理人员提供专业的设备管理建议，专家库通过长时间的数据收集，分析当前设备运行状态及保养计划是否合理，通过对负载、功率、振动等参数分析，给出相应的调整建议，达到延长设备使用寿命、提高设备使用率的目的。
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