金属是全球重要的组成部分,推动着建筑、基础设施和工程行业的进步。为了保持盈利能力,金属制造业(包括铝、钢、锌和铜)必须应对来自三个并发因素的成本压力:全球竞争、熟练劳动力的转移以及碳排放法规的不断加强。
据估计,全球 GDP 的 60% 和超过 50% 的公司已承诺到 2050 年实现净零排放(这是贝克休斯的共同目标)。因此,虽然减少碳排放是一项重要的全球目标,但实现这一目标将增加金属制造商的成本、合规要求和复杂性。同样,全球竞争正在增加定价压力,熟练工人正在大批退休,导致运营中出现知识差距。
因此,金属制造业正处于一个转折点,可以用一句格言来概括:“曾经让你走到今天的方法,不会再让你走到今天”。转型势在必行。这种转型就是工业 4.0,它将带来新的思维和做事方式,从而实现未来生存所需的更高水平的成本削减。随着金属制造商转向工业 4.0 以采用智能制造能力,起点是降低成本,主要集中在一个优化不足和杠杆率不足的领域:维护。
据行业估计,在金属制造业中,维护费用减少 10% 可使盈利能力提高 30%。为了实现这一规模的成果,领先的金属制造商正在寻求通过状态监测实现的主动维护。从被动维护到主动维护的转变使制造商能够以最低的成本和最有利的时间更好地预测和管理资产健康状况。根据 德勤的数据,预测性维护平均可以将生产率提高 35%,将故障(和计划外停机)减少 70%,并将维护成本降低 25%。
非计划停机是所有制造业的祸根,在金属制造业中尤其昂贵。大型钢铁制造商每年在维护上花费高达 40 亿美元。由于目前估计有 20-25% 的维护费用用于非计划停机,这相当于每年在非计划事件上花费约 9 亿美元。而且,如果采用适当的主动维护方法,可以避免其中很大一部分支出。让我们来看看印度一家大型钢铁制造商,他们了解在发生非计划停机 之前缓解停机带来的好处 。
对于印度一家大型钢铁制造商来说,高压 (HT) 电机轴承在例行维护后不久就开始出现振动水平升高的情况,而此前轴承状况良好。高振动导致机器反复停机,本特利内华达团队被要求诊断并确定异常振动的根本原因。
监测数据分析表明,轴承或密封件等间隙较小的区域存在摩擦迹象。打开电机以找到摩擦的准确位置,经检查,发现根本原因是轴承密封件安装不当和间隙不足。调整密封件后,电机重新启动,振动模式恢复正常。
结果如何? 通过及早发现问题,本特利内华达 MDS 团队为客户节省了宝贵的停机时间。电机轴承的任何进一步损坏都会导致计划外停机,迫使客户停止生产并停止下游流程。
计划外停机的其他影响可能会迅速且不稳定地升级,演变成灾难性事件,使成本成倍增加。从这个角度来看,一家大型钢厂的非灾难性计划外事件估计每天会造成 2390 万美元的损失。如果此事件仍未解决或升级到灾难性程度,影响会更加严重,并且会非常迅速地加剧(例如,从生产损失、客户流失、财务和法律风险、健康和安全问题、监管处罚、紧急维修呼叫等方面)。避免计划外停机并减轻其发生的昂贵风险至关重要。让我们来看看德国的一家钢铁厂,看看这一原则是如何实施的。
德国一家钢铁厂运行着多台轴流式空气压缩机,为高炉提供空气。2015 年,在对其中一台机组进行大修后,客户遇到了两次严重的压缩机转子故障。在这两次故障发生后,这家钢铁制造商在几个月的时间里使用了 Bently Nevada 机械诊断服务 (MDS) 进行启动协助、监控和测试。
在 2020 年的一次计划停机期间,压缩机轴承的振动水平达到了危险极限。远程数据分析表明,振动是由喘振事件或工艺相关问题引起的,而不是机械损坏。这些数据有助于提供信息并确保安全恢复的途径。
果如何? 设备顺利重启。正确定义的远程访问状态监测解决方案允许在危急情况下立即提供支持。在客户提出请求后 3 小时内便给出了答复,从而确保了安全、明智的决策,并能够按计划启动运营。在此次事件及其提供的价值之后,德国钢铁厂立即采取行动,扩大其状态监测实施范围。
如今,金属制造公司需要更好地优化生产,以保持全球竞争力。优化的第一步是状态监测,这将有助于克服现有的维护效率低下问题,并减少计划外且代价高昂的停机时间。从基于资产的状态监测开始,发展到全厂和全企业系统,将迎来智能制造能力,为创新的金属行业带来更高水平的成果,确保他们的未来——以及我们的未来。