Fredrik Nordin, ABB Service Reglerkretsar En underutnyttjad resurs i jakten på ökad produktivitet. ABB April 8, 2016 Slide 1

Transkript

1 Fredrik Nordin, ABB Service Reglerkretsar En underutnyttjad resurs i jakten på ökad produktivitet April 8, 2016 Slide 1

2 Reglerkretsar en underutnyttjad resurs Presentation Styrsystem (800xA) Fältservice (Avhjälpande underhåll, teknisk support, programmering, konstruktion, uppgradering, installation, idrifttagning, diagnostik, säljstöd) Brancher: Pulp & Paper Mining Power Generation April 8, 2016 Slide 2

3 ARC Advisory Group om optimerade reglerkretsar Ökar säkerhet och minskar kostnader There is the potential to reduce energy consumption, raw material usage, and work requirements in millions of control loops. These control loops form the foundation for safe and reliable operations In a typical plant, more than half of loops are increasing variability, negatively affecting quality, throughput & ROA Even if a process were running at optimal conditions, performance deterioration occurs from numerous sources DCS Business Finds Salvation in Services, 2009, Larry O Brien, ARC Advisory Group April 8, 2016 Slide 3

4 Honeywell om reglerkretsar i processindustrin Undersökning av reglerkretsar i industrin Analys från Honeywell av reglerprestanda på 350 anläggningar, med omkring reglerloopar* 49% av alla reglerkretsar klassades endast som dugliga eller t.om. dåliga. 49 % 32 % 32% av flödesregleringarna hade ventiler som kärvade. 16% av alla reglerkretsar oscillerade, vilket resulterade i varierande genomströmning och produktkvalitet. 16 % Ø ENDAST 4,4% av alla reglerkretsar hade kontrollerats och trimmats under de senaste två åren. April 8, 2016 Slide 4

5 Reglerprestanda inom processindustrin Vad menar vi när vi pratar om reglerloopar? Kontroll P-del ( ) Process Störningar + Börvärde + - e(t) I-del D-del ( ) + + Ut Ställdon Signal Mätvärde Sensor Signalomvandling April 8, 2016 Slide 5

6 Reglerprestanda inom processindustrin Problem relaterade till process Analys från ABB Service av reglerprestanda på 3 anläggningar, med omkring 1000 reglerloopar 42% av alla reglerkretsar var bottnade -> Kan inte eliminera felet 49 % 20 % 20% av reglerkretsarna visade stora störningar på mätvärdet -> Störningar adderas till regulatorns utsignal 10 % 10% av reglerkretsarna indikerade på trasigt ställdon (läckage eller striktion) April 8, 2016 Slide 6

7 Reglerprestanda inom processindustrin Problem relaterade till kontroll Analys från ABB Service av reglerprestanda på 3 anläggningar, med omkring 1000 reglerloopar 11% av alla reglerkretsar var för långsamma i förhållande till processen -> Hög varians, produktionsbortfall, onödig energiförbrukning 11 % 10 % 10% av alla reglerkretsar var för snabba i förhållande till processen -> Oscillation, onödig energiförbrukning 20 % 20% av alla reglerkretsar hade standardvärden på PID-parametrar40 -> April 8, 2016 Slide 7???

8 Analysera, optimera och övervaka reglerprestanda Svårt att upptäcka dåligt fungerande reglerkretsar Bra? Problem? Dålig? April 8, 2016 Slide 8

9 Analysera, optimera och övervaka reglerprestanda Upptäck och diagnostisera dåligt fungerande reglerkretsar Få Reglerloopar Enkelt att utvärdera Många Reglerloopar Svårt att hitta ett specifikt problem Tids- och arbetskrävande uppgift Svårt att hitta med enkla verktyg Svårt att tolka beroenden mellan reglerloopar Utmaning att hantera Ökad komplexitet inom automation Minskade tekniska resurser April 8, 2016 Slide 9 Hitta nålen i höstacken

10 Analysera, optimera och övervaka reglerprestanda Reglerkretsar försämras över tiden Halveringstid för processreglering: Förutsättning: 100 PID-loopar trimmas samtidigt. Resultat: Inom 6 månader har 50 av dessa loopar försämrad prestanda. Loop performance degradation Months April 8, 2016 Slide 10

11 Analysera, optimera och övervaka reglerprestanda Vad kännetecknar ett framgångsrikt arbetssätt? Typiska förutsättningar Påverkar produktivitet och kostnader Framgångsrikt arbetssätt Prioriterat och kontinuerligt Hundratals reglerloopar. Beroenden sinsemellan Automatiska verktyg Kontrollerar många loopar Har reducerat sin personal Ett bra beslutsunderlag Prioritera och effektivisera Reglerprestanda försämras Tillståndsövervakning Olika kompetenser behövs Lagarbete och support April 8, 2016 Slide 11

12 Analysera, optimera och övervaka reglerprestanda Verklighet vs. önskedröm Verklighet Önskedröm Kostnad & Prestanda Kostnad & Prestanda Kostnader Anläggningens prestanda Kostnader Anläggningens prestanda Anläggningens livscykel Anläggningens livscykel April 8, 2016 Slide 12

13 Analysera, optimera och övervaka reglerprestanda Kontinuerligt underhållsarbete Analysera prestanda - Svaga punkter - Utrymme för förbättring Validera Förbättra - Underhåll och åtgärder - Reglerkretsoptimering - Modellbaserade förbättringar Implementera Process för kontinuerliga förbättringar Övervaka - Lastförändring - Produktskifte - Åldrande April 8, 2016 Slide 13

14 Fördelar med optimerade reglerkretsar Exempel på förbättrad reglerprestanda Analys och optimering av reglerkretsar Ökad tillgänglighet i anläggningen Konsistent produktkvalitet Ökad genomströmning Energieffektiv produktion April 8, 2016 Slide 14

15 Fördelar med optimerade reglerkretsar Example: Lion Copolymer, Louisiana, USA Kundens utmaning: En kemisk industri och polymerfabrik med tre produktionslinjer gör återkommande kvalitetsomställningar. Prestandan i anläggningen hade försämrats i takt med att produktionen expanderat till specialkemikalier. ABB lösning: Loop Performance Fingerprint tillsammans med avhjälpande tjänster såsom reglertrimning och andra korrigerande åtgärder. ABB serviceplatform ServicePort användes för att övervaka bestående produktionsförbättringar. Kundens fördelar: Bedömt till mer än $1MUSD årligen i ökad produktion och reducerad kassation. April 8, 2016 Slide 15

16 Fördelar med optimerade reglerkretsar Frågor? April 8, 2016 Slide 16

17