工业系统的生命周期计划

　　只是依据数字做财务决策通常蕴含着风险，因为数字总是只有一个维度。当拟定制造工厂未来财务计划的时候，你需要使用与拟定你自己的未来财务计划相同的方法。一个理想的财务策略可能只是因为考虑到了多种因素，而合理的“生命周期计划”——无论是你自己决定的还是借助于专家，都可以为计划之中的人员带来巨大的好处。
　　在制定个人退休计划的时候，经验丰富的财务顾问通常会问那些将要退休的人员一连串的问题，比如：你有哪些资产和收入来源？你期望的生活标准是什么样子？你希望自己在退休之后可以活多久？
　　负责的顾问可以将这些问题反馈整理成一个电子工具箱，这是一个非常有价值的决策工具——支持图、表和其他存储个人资料的文件。这些文件包含了如下信息：客户的资产对他/她的生活有何影响，通货膨胀如何影响储蓄，以及客户和他同辈的状况对比情况如何。
　　同样的细致分析，可以也应该应用到自动化工业系统，为它的未来做计划。
　　

　　随着一个流程应用时间的增加，市场生产率变得比实际流程的生产率更高，
直到边际收益不再能够保证竞争力。来源：施耐德电气/Control Engineering

　　更多数据=更好计划
　　当规划自动化设备

的任何投资时，工程师和商务策划师都经常会问到下列四个问题中的一个，然后利用问题的反馈答案建立工厂自动化系统的生命周期计划（见“计划问题”表格）。然而，通常只有两条准则可以被测量。这是由于其他的两条准则主观性太强了，它们通常只是被当作改进或者否定使用前两条准则已经确定了的决策。在退休计划的案例里，人们可能会认为子女会赡养自己——这并不是一个必赢之赌，而不打算为401（k）投资。
　　制定成功生命周期计划的关键在于收集数据和平衡四个准则，而计划的结果就是当前状态的全方位评估。接下来，可以以一种逻辑性很强、经过深思熟虑的方式做决策。决策包括几个方面的内容：
　　■ 按照跨年规划，进行部分或者全部设备、软件和网络的升级，
　　■ 建立预防性维护计划，
　　■ 开发标准培训课程，
　　■ 修改电子安全政策。
　　下面的模型代表着一个用于分析自动化工业过程未来的结构，它还以一种简单的术语给出了量化四项准则的数据的例子。

　　准则A：过程效率/资源利用率
　　在早期，随着新设备的引入、信息系统的整合、启动问题的解决以及员工熟悉了新的工作，工作流程的生产率增长迅速。最终，生产率达到一个特定的水平，而重点转向边际成本降低和流程改进。
　　最初，生产率是高于“市场标准”这一标尺的，现代工厂和流程可以提供投资回报。然而，随着流程应用时间的增长，市场生产率要超过过程生产率，直到边际效率收益不再能够保证竞争力。（见图：工厂生产率随时间变化的情况）
　　工厂努力将生产率增长到市场的标准水平，却受到几个因素的限制，包括设备能力不足、需要人工确定故障、低效的备件库存以及人员和过程的僵化（拒绝改变）。让我们从不同的角度看看需要什么样的信息去衡量是否成功。
　　最初针对特定产量设计的机器，可能需要重大的修正，或者被替代，这样才能提高设备能力以增进效率。那些收集来用以衡量能力增长的信息包括目标和整套系统的实际生产率，每年从第一转换开始的总体运行时间。
　　陈旧的生产系统相比新的工厂，需要更长的时间从不规则的停机当中恢复。老系统总是使用人工的确定问题的方法，而新工厂使用的是自诊断和预防性维护技术。为了衡量是否成功，你需要确定使用什么样的流程来分派维护员工以及评估流程的有效性。
　　随着系统运行，备件库存的合适组合变得越来越重要。库存过多意味着增加成本，而太少又增加了停机的风险，可以通过收集数据来衡量备件库存管理的效率。要提出的问题包括：如何管理你的备件？每年指定设备（比如可编程逻辑控制、人机界面、变频驱动和伺服驱动）的平均库存是多少？
　　工程和服务人员灵活性的含义是——他们有改变的能力——可以被外部因素影响。举个例子来说，额外扩张和修改可以使用来自不同供应商的不同设备组合。这对于那些在整个运行过程中的维护人员和控制工程师的灵活性可能有负面的影响。需要收集的信息样本包括：你的维护和工程人员的范围（数量），他们的平均工作年限，以及这些工作有多少是和国际电子代码（IEC）或者相关的编程和诊断相关。　　

　　80年代和90年代初制造的电子产品，无论制造商是谁，都是采用存储器片和微处理器这样的元件，而现在这些元件在市场上已经见不到了。尽管备件的生产可以由回收设备、最后一次购买(一些客户需要供应商再加工已经停产的产品而提出的最后一次购买需求)、离散型重新设计等方法维持，但是未来这些元件还是很难满足需求。采用一个基于现代电子技术的平台，可以大幅度降低备件的成本，进而延长流程或者机器的工作寿命。用于提高备件效率的信息包括：每停机一小时的成本，维修所需的人力成本以及停产造成的沉没成本。

　　准则C：流程修正
　　如

果流程或者机器需要功能性的修改或者拓展，使用这种遗留下来的PLC平台可能会增加成本和复杂性。原因有很多，包括：
　　如果不使用网桥和网关，以前的PLC平台可能没有办法同现在高性能的网络连接。
　　为一条过时的生产线添加额外的支架、I/O卡、CPU以及其他附属设备，成本可能高不可攀。
　　在古老的梯形逻辑图上添加功能，会消耗大量的工程时间，动用专门人才，才能确保对现在的性能没有负面影响。
　　下面的这些数据，可以用来评估流程或者工厂可以出于维护成本以外的原因进行改变的程度。这些关于特定激励者的“权重判断”必须要被量化，虽然它们可能很难被量化。
　　■ 你的产业是在增长吗？
　　■ 你的公司随着产业增长吗？
　　■ 你的流程对于环境敏感吗？
　　■ 启动和生产线变化需要更加快速吗？

　　准则D：安全性和保密性
　　今天的商业环境要求更加注意来自安全性和保密性的严重威胁，比如恐怖主义、身份窃取、工作事故、工业破坏、环保责任、公共安全、流程可溯性以及自然灾害。通过合理计划和防护措施设计，这些事件的风险和恢复成本可以最小化。必须收集那些你需要遵循的工厂安全标准的信息以及NFPA-70E所列出的要求信息。
　　和

退休计划的例子一样，工业终端用户不必只是去做这种分析。知名电子自动化供应商和工业咨询公司可以通过针对客户需求而设计的工具，理顺流程。无论它是如何开发出来的，一个合理有效的工业系统生命周期计划都可以有助于保持设备的竞争力。将所有重要的“软”规则量化是非常重要的，这样才可以平衡传统效率测量和维护成本。只有这种平衡才能保证后续投资的信心。

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