条件监控提高并保持纸张生产效率

在德国的 SAPPI GmbH，多年来，状态监测已远非未知数。由于全面的状态监测，一切都按计划进行。

状态监测是任何行业的重要课题。然而，并不是所有的状态监测措施都充分应用到真正控制所有机器和设备。这部分是由于一些公司在大规模状态监测方面存在财务限制。但从长远来看，系统故障后的经济损失明显高于在线状态监测系统所需的投资。

即使乍一看并不如此，Ehingen，一个小小的德国施瓦本省多瑙河上的小镇是造纸的圣地。 SAPI Fine Paper Europe 在此建立了其七个欧洲制造工厂之一。早在 1990 年代初，SAPPI 就实施了第一个状态监测措施，并很快发现设备监测对于竞争性和盈利性运营至关重要。在这篇问答文章中，SAPI 的经理们回答了一些关于状态监测对于持续竞争力的重要性的问题。
采访对象是技术经理 Burkhard Köhn； Hermann Huss，预防性维护工头； Richard Züfle，维护经理；和造纸厂工程师 Thomas Karger。

问题： SAPI Fine Paper Europe 是最大的造纸公司之一。您的年纸张产量（以吨为单位）有多少？您有哪些不同的产品？

Burkhard Köhn： 仅在 Ehingen 工厂，我们每年就生产约 250,000 吨纸。 SAPI Fine Paper Europe 的年产量超过 270 万吨。我们的无木浆涂布纸主要用于制作工业广告、艺术印刷日历和艺术作品集的高光宣传册。

问题： 时间因素在制造和供应给客户方面的重要性是什么？

Köhn： 我们主要供应给对质量和交付可靠性抱有很高期望的批发商。但如果机器出现故障，时间因素尤其具有决定性。我们几乎每年 365 天全天候生产。因此，无法弥补机器故障期间的任何生产损失。

问题： 您的设备类型面临的主要问题是什么？

Köhn： 我不知道其他行业的情况，但我们的设备有很多潜在的问题区域。该设备全长200米，控制和驱动系统齐全，有大量轴承和齿轮。几乎到处都存在组件故障的风险。

问题： 您如何控制风险？

Köhn： 我们很早就意识到，对处于危险中的设备部件进行状态监测是保障可靠运行的决定性因素。最初，我们使用离线测量系统，但我们逐渐转向在线系统。您需要意识到，设备出现故障会导致我们每小时损失 10,000 欧元。因此，我们的最终目标是防止不必要的机器故障是合乎逻辑的。

问题： 这是否意味着工厂的运行可靠性是持续竞争力的重要因素？

科恩： 与任何其他行业一样，我们的行业承受着非常高且不断增加的竞争压力，但我们挺身而出迎接这一挑战。的确，状态监测起着决定性的作用。我们花费的数百万美元清楚地表明了我们对维护的重视。有一点很清楚：如果工厂停机的时间比运行的时间长，那么与竞争对手相比，您无需怀疑自己的位置。您将永远支持他们。

问题： 这不是一项简单的任务。但是，您究竟做了哪些工作才能使您的工厂在运行方面更加可靠？

Köhn： 我们的工厂在不同的测量位置安装了 385 个传感器。我们的预防性维护工头 Huss 先生可以从他计算机上的所有这些传感器中检索数据。如果某个值超过设定的限制，则会触发警报。

Hermann Huss： 警报清楚地指出滚动轴承在生产线上的哪个位置发生了变化，以便我可以立即做出反应。

问题： 发生警报时会发生什么？

科恩： 这些限制基于我们多年的经验，并以这样一种方式设置，即警报并不总是指示故障。实时测量使我们能够确定滚动轴承的损坏是否保持不变，或者轴承状况是否在恶化。这使我们能够计算何时需要更换轴承，或者轴承是否可以运行到下一个预定的维护日期并使用额外的润滑剂。

问题： 如果需要更换轴承，状态监测是否也有帮助？

Köhn： 事实是，如果我们的一个气缸不旋转，则工厂停机。但是，由于我们的安全预防措施和状态监测设备，我们可以控制情况，并且可以在组件未按要求工作时及早发现。换句话说，我们今天就可以知道机器明天将如何工作。

Huss： 我完全同意 Köhn 先生的观点，但总有一些东西可能会破裂的风险因素。但即便如此，我们仍处于优势。根据测量的参数，我们可以看到哪个组件是红色的。它们使我们能够准确说出工厂停机的原因以及有缺陷的轴承所在的位置。如果没有状态监测，就很难找到一个发生故障的轴承。在我们的工厂，有计划的轴承更换需要两到四个小时；如果没有状态监控，可能需要八个小时。

问题： 作为状态监测的一部分，您从测量中获得了哪些其他知识？

Köhn： 一方面，要识别和评估损坏；另一方面，必须优化轴承寿命。如果我们已经使用了几年的轴承，可以假设缺陷是正常故障。但是，如果新轴承出现故障，则必须进行损坏分析。这将是与 SKF 合作确定原因并优化我们的轴承选择以使其满足我们操作条件要求的唯一方法。

问题： 您使用哪些 SKF 工具和设备？

Köhn： 在线系统、用于在路线上进行手动测量的 Microlog 数据记录器、安装在测量位置的振动传感器以及使我们能够详细查看数据并对其进行分析的评估软件。

问题： 这是否意味着您可以在任何给定时间点评估和评估工厂的任何组件？

Richard Züfle（维护经理）： 恰恰。决定性因素是我们可以快速、系统地应对变化。我们的任务不仅是监控工厂，还要确保它只需要每六周关闭一次以进行定期维护。我们有责任维持这个循环并防止其间出现额外的停机。

问题： 当您收工时，由于状态监测，您的心情是否更轻松？

Köhn： 是的，当然。
胡斯： 不，并非总是如此，因为我熟悉测量数据并知道哪些组件目前处于使用寿命极限。但是，知道什么时候一切都处于“绿色”的真正意义上通常是非常令人欣慰的。

问题： 您能否量化通过状态监测程序获得的结果？

Thomas Karger（造纸厂工程师）： 自从我们开始离线和在线测量以来，我们已经成功地确定了 1,000 个损坏实例。当然，成功意味着我们在工厂发生故障之前检测并诊断了损坏。多年来从这些案例中获得的经验和专业知识提升了我们的知识基础，即使许多损坏实例不同。
Köhn： 如果你想要一个数字来量化我们的成功，我会指出定期维护间隔。 1991 年，我们不得不每隔一周停止工厂，而今天，两次维护停机之间的间隔时间为六周。如果没有状态监测，就不可能延长这些间隔。

问题： 为了在工厂可靠性方面保障 SAPI 的未来，您打算采取什么下一步措施？

Züfle： 由于需求不断增加，就齿轮箱而言，我们仍然存在风险。我们将生产速度提高到每分钟 1,120 米，这将使变速箱以比计划更快的速度达到极限。为了在规划中实现更好的控制和可靠性，我们下一步将把这个领域包括在状态监测计划中。

问题： 简而言之，您如何定义为什么 SAPI Ehingen GmbH 需要进行状态监测？

Köhn： 很明显——我们的目标是在我们的工厂和设备中成为最先进的，以便我们能够识别和优化缺点。 （状态监测）工具使我们能够彻底分析我们制造设施中的所有轴承。