霍尼韋爾過程控制部

OneWireless? 快速實(shí)施助Shire生物制藥廠降低成本、提升可靠性

霍尼韋爾過程控制部

Shire Plc.是一家成長(zhǎng)迅速的專業(yè)生物制藥公司，有一種新藥品剛剛獲得FDA批準(zhǔn)，需要盡快建立工廠以將新產(chǎn)品投入生產(chǎn)。過去幾個(gè)月中，Shire對(duì)若干自動(dòng)化供應(yīng)商進(jìn)行了評(píng)估，希望為“Atlas”項(xiàng)目找到合適的合作伙伴。具體而言，他們?cè)趯ふ以谥扑幮袠I(yè)擁有豐富經(jīng)驗(yàn)的合作伙伴，期望對(duì)方能夠迅速提升項(xiàng)目執(zhí)行力，并且掌握前沿技術(shù)，當(dāng)然基于控制器的批處理經(jīng)驗(yàn)同樣必不可少。

Shire選擇Honeywell是因?yàn)榭粗仄淇刂葡到y(tǒng)技術(shù)能力，特別是可以使用Honeywell OneWireless網(wǎng)絡(luò)來優(yōu)化工廠生產(chǎn)率和可靠性，令制造流程快速啟動(dòng)和運(yùn)行。Honeywell的OneWireless網(wǎng)絡(luò)是穩(wěn)健可靠的工業(yè)級(jí)網(wǎng)絡(luò)，由工業(yè)無線接入點(diǎn)（稱為多節(jié)點(diǎn)）構(gòu)成，能夠自主發(fā)現(xiàn)并創(chuàng)建具有自我修復(fù)能力的冗余網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。該無線網(wǎng)絡(luò)可同時(shí)支持 Wi-Fi設(shè)備和工業(yè)I/O設(shè)備。

Honeywell在制藥行業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和無線網(wǎng)絡(luò)專業(yè)知識(shí)幫助 Shire在短時(shí)間內(nèi)開始生產(chǎn)，迅速將產(chǎn)品推向新市場(chǎng)。Shire未待定制墻體到位或工廠完工，即得以快速部署了23個(gè)移動(dòng)操作人員控制站。

在快速實(shí)施之余，Shire還從OneWireless獲得以下優(yōu)勢(shì)：

· 與硬連線固定客戶端相比，無線設(shè)備的靈活性讓操作人員可在工廠區(qū)域內(nèi)隨意移動(dòng)；

· 與布線方案相比，無線網(wǎng)絡(luò)更容易維護(hù)；

· 建立的無線基礎(chǔ)架構(gòu)符合未來項(xiàng)目中使用的ISA100.11a標(biāo)準(zhǔn)；

· 無需人力進(jìn)行布線和啟動(dòng)調(diào)試，實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約；

· 增強(qiáng)靈活性，工廠能夠輕松快速地更改方向。

背景

Shire Plc.是一家成長(zhǎng)迅速的跨國(guó)生物制藥公司，致力于成為滿足專業(yè)醫(yī)師需求的領(lǐng)先專業(yè)生物制藥公司。Shire的業(yè)務(wù)重點(diǎn)為注意力缺陷多動(dòng)障礙 (ADHD)、人類基因療法 (HGT) 和胃腸道 (GI) 疾病領(lǐng)域，同時(shí)注重通過并購(gòu)擴(kuò)展在其它治療領(lǐng)域的機(jī)會(huì)。

Shire在英國(guó)貝辛斯托克以及美國(guó)賓西法尼亞州韋恩、馬薩諸塞州萊克星頓分別設(shè)有大型工廠，辦事處和分銷渠道網(wǎng)絡(luò)遍布?xì)W洲、南美、加拿大和太平洋沿岸地區(qū)，在25個(gè)國(guó)家和地區(qū)擁有約4000名員工。

挑戰(zhàn)

對(duì)Shire這樣的新工廠而言，降低成本和加速日程是一直存在的挑戰(zhàn)。獲得FDA批準(zhǔn)后，Shire面臨著需要將新藥品盡快投入生產(chǎn)的壓力。

“我們尋求的解決方案不僅要能降低建廠成本，還必須能跟上相應(yīng)的產(chǎn)品上市日程?！备呒?jí)過程控制II級(jí)工程師Lloyd Vallance表示，“我們也考慮過一些替代方案，不過最后發(fā)現(xiàn)還是無線控制站既可節(jié)約成本，又能在許多意想不到的方面幫助我們發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)。”

解決方案

Shire選擇了 Honeywell的One Wireless網(wǎng)絡(luò)解決方案來協(xié)助降低成本，同時(shí)確保能夠以安全經(jīng)濟(jì)的方式訪問可靠的數(shù)據(jù)。最初，Shire選擇無線控制站是因?yàn)榕c傳統(tǒng)的硬式可沖洗墻體相比，無線控制站的成本要低得多。無線控制站還能夠減少

Shire在不斷發(fā)展的工廠運(yùn)營(yíng)中需要的控制站數(shù)量。假設(shè)一個(gè)生產(chǎn)區(qū)域包含八個(gè)運(yùn)行單位，由兩名操作人員監(jiān)管，傳統(tǒng)的做法是每臺(tái)設(shè)備配備一個(gè)實(shí)體控制站，這樣就需要建造八個(gè)大型控制站。使用無線技術(shù)后，Shire將控制站數(shù)量減少至兩個(gè)，節(jié)約了計(jì)算機(jī)和墻體成本、軟件許可費(fèi)用，以及經(jīng)常被忽視的商業(yè)計(jì)算機(jī)每年的運(yùn)行開銷，這筆費(fèi)用通常是計(jì)算機(jī)硬件成本的3~5倍。

在部分工廠區(qū)域可以開始調(diào)試時(shí)，Shire又發(fā)現(xiàn)了采用Honeywell OneWireless的幾項(xiàng)意料之外的優(yōu)勢(shì)。其中包括：

（1）更快擴(kuò)增員工數(shù)。當(dāng)日程再次被壓縮、需要更快地完成計(jì)劃時(shí)，唯一的方法就是增加員工人數(shù)。因?yàn)橐苿?dòng)控制站是現(xiàn)成的組件，不需要等待安裝實(shí)體或定制墻體。

（2）資源集中在工廠關(guān)鍵區(qū)域。Honeywell OneWireless讓Shire可將資源更有效地集中在工廠的關(guān)鍵區(qū)域，并能夠迅速調(diào)整和更改運(yùn)行和調(diào)試優(yōu)先級(jí)。這讓根據(jù)市場(chǎng)需求壓縮生產(chǎn)日程成為可能。

（3）減少人員需求。使用OneWireless解決方案，現(xiàn)場(chǎng)布線驗(yàn)證和調(diào)試需要的人手更少。將無線操作人員控制站交給電氣技術(shù)人員，能夠更高效地調(diào)試控制循環(huán)和布線，電氣技師也無需與控制室之間進(jìn)行無線電通信，技術(shù)人員可手持無線控制站，站在面板或設(shè)備旁邊進(jìn)行調(diào)試。

Shire項(xiàng)目的無線部分包括23個(gè)無線控制站和一個(gè)OneWireless網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)目成功的關(guān)鍵在于能夠迅速提升產(chǎn)能和更改方向?！盀榱俗プ⌒碌氖袌?chǎng)機(jī)遇，我們的項(xiàng)目工期安排極為緊迫，因而依靠Honeywell來實(shí)現(xiàn)資源池化。為確保項(xiàng)目順利實(shí)施，他們可以說是傾盡全力。我們的項(xiàng)目能及時(shí)完成并投入生產(chǎn)，事實(shí)證明OneWireless是高度可靠的系統(tǒng)?！盫allance評(píng)價(jià)道。

此外，Honeywell OneWireless 還幫助Shire提高了工廠生產(chǎn)率和可靠性。這套系統(tǒng)非常靈活，并可按需擴(kuò)展，能夠適應(yīng)公司不斷變化的需求。

Vallance總結(jié)道：“從我們的出發(fā)點(diǎn)來看，與傳統(tǒng)布線方案相比，Shire節(jié)約了成本，但更重要的是，我們縮短了實(shí)施時(shí)間，因?yàn)椴僮魅藛T可在工廠內(nèi)隨意走動(dòng)，同時(shí)訪問安全的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，這樣便于他們更快作出可靠的決策，有助于將我們的產(chǎn)品送到最需要它們的消費(fèi)者手中。”

表2 4號(hào)機(jī)組技術(shù)供水PLC控制定值檢修試驗(yàn)時(shí)間記錄表

5 結(jié)語

從上面的試驗(yàn)結(jié)果不難看出，經(jīng)過對(duì)PLC程序進(jìn)行優(yōu)化，配合現(xiàn)有設(shè)備已能確保機(jī)組安全、可靠運(yùn)行。雖然經(jīng)過2年的運(yùn)行時(shí)間考證未出現(xiàn)不安全狀況，但潛在的危害并為徹底消除。

所以還應(yīng)從設(shè)備本身出發(fā)，消除本質(zhì)隱患。對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行換型、選型。最終考慮采用武漢大禹閥門股份有限公司生產(chǎn)的活塞式減壓閥代替目前使用的減壓閥和水力控制閥。經(jīng)在1號(hào)機(jī)組1支路上試運(yùn)行一年后，總體情況比較良好，正計(jì)劃全部替換。

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閆昌明（1984-），男，貴州貴陽(yáng)人，電力工程師，工學(xué)學(xué)士，畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)就職于華能瀾滄江水電股份有限公司檢修分公司，從事電氣一次檢修工作。

王玉（1981-），女，河南鄲城縣人，工程師，碩士，現(xiàn)就職于中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院先進(jìn)制造技術(shù)研究所，從事電氣自動(dòng)化生產(chǎn)線集成開發(fā)設(shè)計(jì)。

余艷偉（1980-），男，河南扶溝縣人，講師，研究生，現(xiàn)就職于河南機(jī)電職業(yè)學(xué)院，主要研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化，配電自動(dòng)化。