新一代、新工艺:为技术人员做CAD为工程所做的应用

简介

今天，工业面临着熟练技术人员的严重短缺，而工业设备的驱动和控制却变得越来越复杂。为了抵消不可恢复的停机时间，对机器正常运行时间的需求不断增加，也加剧了该行业的技能短缺问题。本白皮书介绍了一个故障排除和培训应用程序，它使新的维护技术人员能够像工作经验丰富的老手一样出色。概述的流程通过使用新技术、格式化并以不断增长的速度应用到行业中，为未来的故障排除人员提供了更高效的解决方案。伟德亚洲 网址

最近有一款名为“缺血atic™”的专利应用，专为Y世代设计，旨在完成CAD在工程上所取得的成就。许多婴儿潮一代的维修技师见证了AutoCAD®在整个行业的适应。AutoCAD由Autodesk公司开发和销售，于1982年12月首次发布，到1986年成为世界上最普遍的微型计算机设计程序。更重要的是，CAD技术革新了工程设计，是过去伟德亚洲 网址20年工业生产力提高的主要因素。¹虽然我们还远远不能预测技术将如何改变复杂工业机器的故障排除过程，但可以肯定的是，伟德亚洲 网址目前的方法正在发生变化。下面是一个例子:过滤和排序维护应用程序的现有机器文档，使其具有上下文针对性，并可通过移动设备交付，使故障排除设备更有效。随着经验丰富的维修人员不断退休和Y一代迅速取代他们，这一点变得越来越重要。在整个过渡过程中，部落知识、技能和程序可以通过数字方式获取，并因此以与其技能集相关的格式交付给新一代。

新一代

Y世代，有时被称为千禧一代，是指出生在70年代末到2000年代初之间的人。²Y世代在美国大约有7980万人。^3.他们是目前美国职场和市场中增长最快的群体。Y世代是一个新兴的成年人口，由于他们的数量、寿命和联系，他们具有更大的影响力。到2020年，近50%的美国劳动力将由Y世代组成。⁴

随着婴儿潮一代和Y一代在工作场所走到一起，整合学到的技能、程序和一般知识将面临挑战。然而，这种情况给公司提供了一个机会，可以利用退休员工的技能和知识来替代他们。通过文档技术获取经验丰富的知识将提高整体维护的可靠性，因为应用了过去的可靠知识。伟德亚洲 网址

新流程

在学习机器的操作时，技术人员开始检查设备在安装和调试时所附带的任何文件。大多数机器文档都是在纸质手册、光盘或原始设备制造商(OEM)提供的网络上找到的。尽管这些信息很容易获得，但是这些格式通常很难搜索，并且在涉及特定维护时存在上下文问题。使用当前的文档形式使得即使是熟练的技术人员也几乎不可能快速定位与机器遇到的特定问题相关的信息。此外，调试期间对图纸和原理图所做的更改通常在文档中被忽略。通常情况下，文档是作为一种资产呈现的，然而，在计划外的机器停机期间，使用文档帮助排除故障通常具有挑战性。

考虑维护过程培训的另一个方面。培训是任何技术人员成长和技能发展的关键因素。在今天的工业维修过程中，培训通过不同的交付方法以多种形式提供。为了获得积极的投资回报，员工培训必须有预先定义的目标，解决减少设备故障停机所需的技能。技能学习和发展三角图(图1)概述了为达到计算性能结果而特意选择的几种培训格式。

正如右图所示，E-Learning是一种广泛使用的培训形式，今天的设施采用它来帮助技术人员从意识到理解。它的交互性帮助维护团队通过按需交付和吸引人的内容有效地实现特定的培训目标。另一方面，课堂培训是将一个专职的教员与一群场外技术人员放在一起。以教员为指导的技术技能培训方法在培训更专门和复杂的技能方面是唯一成功的方法，但这种培训方式效率较低，费用较高。新的培训技术也能以极低的成伟德亚洲 网址本提高工人的能力，如果开发得当，甚至比课堂授课效果还要好。

掌握是最高水平的发展，因为它是由技术人员有效和安全排除机器故障的能力来衡量的。了解新手技术人员的独特素质和特点是选择这些技能发展策略的关键。应该仔细考虑如何交付内容，何时交付，以及何时将培训程序与劳动力相匹配。请记住，Y一代的学习方式与经验丰富的技术人员不同，但这老一辈拥有大量的知识和技能，这是帮助将知识传递给下一代的强大资产。

在职时间对于每个类别的晋升都是至关重要的。由于绩效指标很少用于衡量培训结果，因此在职训练时间通常是决定工作能力的主要因素。技能发展三角说明，随着在职时间的推移，培训有助于学习和技能发展。

尽管工作时间总是决定技术人员的技能集，但在开发更安全的故障排除过程的同时，有可能更快地实现技能开发的掌握水平。这可以通过将机器的文档组织到正确的上下文中来实现，同时使用旨在帮助技术人员快速找到正确信息的直观应用程序。应用程序还必须能够更新内容，并通过web交付内容，以便进行集成访问和协作。该过程被称为缺血atic，于2013年4月获得“机器相关信息传递的方法和系统”专利，美国专利号8401675 B2。将缺血性作为技能开发和特定机器故障排除的结构的过程使大多数技术人员立即从理解机器故障排除提高到熟练水平。当应用到特定的机器上时，它还可以帮助熟练的技术人员达到精通。

文档的组织

缺血atic组织文档的过程始于收集所有的机器数据，包括工程图纸、原理图、操作和维护手册、PLC的控制数据，以及与机器或设备的操作、维护和故障排除过程相关的所有其他文件。

主题问题专家审查文档，然后将其分为以下几类:

•机器操作事件 •液压，气动和电气原理图 •工艺流程图 •重要单据清单 •I / O上市

•控制阶梯逻辑 •部分图片 •图像文件 •视频文件

对每个文件进行准确性验证，并执行任何所需的修订。重新绘制图纸和原理图并进行颜色编码，以保存为类似于图2的CAD文件。数字原理图包含原始文档，其中包括任何修订。关键组件符号是可识别的，并将在内部超链接缺血到各自设备的映像。此外，每个组件的视频被添加到工具中。

机器上被识别为资产的每个组件都被分配了一个动画，该动画是为说明设备的功能描述而开发的。

机器的控制数据(PLC)也被组织和分离到包含I/ o及其各自的组件数据和电气原理图的文件中。回顾PLC梯形逻辑文件，以帮助制定机器的事件列表，并引用与每个事件相关的特定I/ o。通过查看PLC梯形逻辑，将控制文档放入上下文中，以帮助技术人员将输入和输出关联起来。

TPC缺血工具

一旦机器的所有资产被输入到数据库中，它们就会一起被拉到应用程序编辑器中。缺血atic为技术人员提供了一个用户界面，显示机器的事件，以及其他特定的故障排除类别。

机器的功能和故障通常首先通过引用发生故障的特定事件来传达。这为开始排除设备故障奠定了坚实的基础。任意数量的事件，由预先形成机器工作周期的驱动器类型决定，与缺血atic一起工作，并在用户界面上列出。

当技术人员选择事件时，它立即与适当的原理图连接，以适用的颜色显示电路。通过表示与故障事件相关的特定组件的符号，颜色图例指示流向、流量控制、压力变化和映射。该屏幕还包括一系列操作文档，详细描述了电路颜色图例所说明的内容。

当技术人员评估与事件相关的数据时，他们正在学习检查原理图和学习符号逻辑，这是排除液压、电气、机械或气动故障所需的宝贵技能。每个工人也有即时和准确的数据，哪些电路处于压力下，以便安全修理机器。

通常，当研究原理图时，有经验的技术人员可以确定是什么部件导致了故障。然而，当专家们努力将一个特定的符号翻译到设备在物理机器上的位置时，就会出现安全和故障排除问题。通过将电路的符号与实际设备的图像连接起来，避免了这种代价高昂的错误。

在缺血atic的组件屏幕上，有大量的信息:

1.部件图号 2.组件描述 3.制造商 4.制造商零件号 5.CMMS股票代码 6.商店的位置

7.组件应用(设备在这个电路中做什么?) 8.实际的设备图像，显示位置 9.动画，显示功能描述 10.视频图像的调整或删除 11.与安全有关的数据或程序 12.制造商数据表

缺血atic还包含了一个大型的组件信息库，这些信息库超出了故障排除工具本身的范围。资源库是故障排除和培训信息的机器文档存档。它建立在一个独特的平台上，允许技术人员搜索和贡献关键维护信息的存档。一旦选择了一个主题，系统就会将他们引导到设备功能的动画、程序替换的视频或给出描述或定义的文档。当将故障排除工具集成到复杂的维护过程中时，另一个重要的考虑因素是，随着机械的进步和知识的增长，执行必要编辑的能力。编辑能力必须是维护部门保持一致的直观过程。

通过从苹果应用商店下载应用程序，缺血atic工具可以兼容iOS系统，并且完全兼容移动设备上运行的Windows 8软件。

结果

在纽柯公司赫特福德，缺血已成为通过改进故障排除过程，协助成功减少计划外停机的关键因素。它已经被集成到对可靠性至关重要的机器的几个特定应用领域。目前，它被用作电炉和轧机液压回路的故障排除工具，计划集成作为正在进行的过程的一部分。在过去的五年中，缺血atic已应用于整个行业约60个钢铁生产设备领域。纽柯赫特福德协助分析其性能，以显示结果相对于ROI在他们的应用。虽然这是一项正在进行的研究，但图15给出了应用于轧机弯曲中非计划停机的ROI的一个方面的当前结果。

2013年上半年，由于计划中的情况，停机时间略有增加。这是为了确保一个精确的度量。然而，如图16所示的趋势显示，2013年计划外停机时间比2012年持续改善。2014年的一项更深入的研究将会从另一个方面对分配到集成了缺血atic技术的设备上的技术人员的总投资回报率跟踪技能进行改进。伟德亚洲 网址

目前，不同的技术人员被指派协助每一个新的集成，对他们进行独特的设备培训，以促进对技术的理解和应用。伟德亚洲 网址在升级到缺血atic的过程中，液压技术人员将完全参与到了解机器液压系统的工作原理中，并完全参与到需要在机器文档中进行的任何修改中。液压技术人员和缺血atic项目工程师之间的持续互动建立了对机器操作和功能的更好理解。这个过程帮助技术人员为未来可能发生的情况做好准备，也为他们提供了实用的知识来帮助培训其他人。

结果从其他行业的趋势非常相似的纽柯的方式。迄今为止，缺血atic广泛应用于以下行业:钢铁、纸浆和造纸、石油和天然气、采矿和航空航天机械工具。波音、哈里伯顿和巴里克•戈德strike等公司在过去五年中对产生积极ROI的结果进行了测量。与该技术相关的行业趋势，如移动设备的使用、web集成和视频，将有助于改善这些指标。伟德亚洲 网址此外，同样的技术将在电力传输和运动控制技术之外的伟德亚洲 网址领域得到证明，如钢铁工业真空罐脱气器、系统水管理、工厂空气和锁定标签等方面。通过文档、故障排除、技能开发和安全等子部分，其结果在维护和可靠性方面具有重要意义。

结论

在从行业最熟练的技术人员到新一代维护工人的过渡过程中，公司掌握和转移这些公司老手所掌握的任何关键知识是至关重要的。有可能利用公司特定的信息、文档化和无文档化，以及获得的技能，将维护和可靠性效率提升到一个新的水平。在这个过程中，缺血性工具可以提供帮助。通过将信息作为一种资产，设施可以减少设备的计划外停机时间，同时提高这些新来的技术人员在技能和发展方面的专业知识。