Реализация локальной системы автоматизации процессов технического обслуживания и ремонта оборудования контроля и автоматики

В настоящий момент в отечественной энергетике сложилась ситуация, когда в процессах сервисного обслуживания оборудования автоматики и средств измерений на электростанциях, отсутствует накопление статистической информации о проведенных аварийных работах, отказов оборудования, дефектов и инцидентов.

Оперативная информация, фиксируется в оперативных журналах и журналах дефектов, журналах технических и административных распоряжений и т. д., но анализ возникновения неисправностей, качества выполнения ремонтов проводится бессистемно. А ведь на основании этих данных можно анализировать ошибки на разных стадиях управления, применение различных типов оборудования, оптимизировать материальные затраты и пр. Кроме того, не хватает оперативности информирования персонала при изменениях рабочих параметров, изменения эксплуатаци- онных схем, выполненных работ на объектах электростанции.

Учет хронологии выполнении работ слабо реализован в настоящий момент. Между тем, на основании хронологических данных, можно получать статистику по многим важным показателям предприятия. Например, отслеживание видов работ, которые проводились с прибором, датчиком или регулятором, сейчас требует значительных затрат времени, поскольку при этом необходимо обращение к бумажному архиву. Электронная статистика полезна для метрологов и экономистов, персонала обслуживающего данное оборудование, производственно-технического отдела предприятий. При проведении модернизации производства, эта информация может полезной при принятии решений о приобретении оборудования определенного типа. Появляется возможность сравнения материальных и трудовых затрат на обслуживание опреде- ленного типа оборудования (затрат на приобретение, монтаж, эксплуатацию).

Накопление истории работы с оборудованием и оперативное обеспечение информацией о методике правильного выполнения работ полезны при принятии решений по организации проведения работ и при выборе методов устранения дефектов или выполнения ремонта. Такими данными может быть методика предложенная заводом-изготовителем или профессиональный опыт эксперта в этой области. Автоматическая выдача рекомендаций для принятия решения на основании анализа текущей ситуации и выполненных работ, в данный момент вообще не реализована.

С целью оптимизации процессов управления и обработки информации необходимой для принятия решений, сокращения времени при принятии решений о методе сервисного обслуживания и общего времени на выполнение работ, повышения качества выполнения обслуживания и безопасности обслуживающего персонала, надежности выполнения работ и снижения аварийности, ведется разработка и внедрение, автоматизированной информационной системы (АИС) автоматизирующей процессы управления техническим обслуживанием и ремонтом. Разрабатываемая система должна соответствовать определенным требованиям.

Система должна обеспечивать:

• 1)    накопление информационной базы о состоянии оборудования и его истории, с целью оптимального выбора состава работ;

• 2)    регистрацию отказов (дефектов, инцидентов);

• 3)    учет всех проведенных работ;

• 4)    информационное обеспечение персонала о методике и особенностях обслуживания типового оборудования предприятия;

• 5)    работу с архивами технической документации;

• 6)    формирование стратегических планов использования и графиков ремонта оборудования;

• 7)    автоматизацию планирования ресурсов (трудовых и МТР) на сопровождение оборудования;

• 8)    отражение оперативной информации, необходимой для принятия решений при проведении работ при ремонте ТО и для прогноза технического состояния оборудования;

• 9)    отражение результатов фактического выполнения ремонтов и ТО;

• 10)    анализ обеспеченности процесса сопровождения оборудования необходимыми ресурсами;

• 11)    анализ отклонений в сроках и объемах выполнения ремонтов;

• 12)    автоматизацию процессов паспортизации и аттестации оборудования.

После проведенной работы по исследованию и оптимизации бизнес-процессов сервисного обслуживания тепловой автоматики тепловых электростанций [1], принято решение о разработке программного комплекса состоящего из двух подсистем:

• 1)    информационно-справочная служба систем контроля и автоматики (ИСС СКиА);

• 2)    локальная система автоматизации технического обслуживания и ремонта (ЛСА ТОиР).

Структурная схема глобальных и локальных ресурсов системы изображена на рис. 1.

Обе подсистемы задействованы в процессе технического обслуживания и ремонта оборудования.

Локальная система автоматизации ЛСА ТОиР, обеспечивает автоматизацию производственных процессов управления на предприятии и решение других, локальных задач. Информационно-справочная служба ИСС СКиА, представляет собой электронную библиотеку, базу знаний, содержащую информацию о методиках и особенностях обслуживания определенного вида и типа оборудования. ИСС СКиА, обеспечивает информацией клиентов с различными производственными конфигурациями. Целью данной статьи является раскрытие информации о локальной системе автоматизации процессов ТОиР (ЛСА ТОиР).

Рис. 1 Конфигурация подсистем АИС

Рис. 2. Форма работы со справочником «Электроарматура»

ЛСА ТОиР, разрабатывается как конфигурация базы данных 1С-Предприятия размещенная на сервере 1С. На момент публикации этой статьи, реализованы и активно дорабатываются следующее функции из общего перечня функционала системы:

• 1.    Паспортизация объектов электроарматуры и средств измерения (СИ).

• 2.    Учет аттестации оборудования.

• 3.    Учет фактического выполнения ремонтов и ТО.

• 4.    Работа с архивами и технической документацией.

Паспортизация электроарматуры и средств измерений, отражение фактического выполнения аттестации, ремонтов и ТО.

Средствами программы 1С: Предприятие 8.2 [2], создан справочник «Электроарматура» и отредактирован интерфейс формы справочника. Форма справочника изображена на рис. 2.

Справочник «Электроарматура» позволяет сохранять и редактировать все необходимые данные различных типов электроарматуры – электрифицированных задвижек, регуляторов, соленоидов и других исполнительных механизмов обслуживаемых на ТЭЦ. Используя интерфейс формы справочника, пользователь системы может вести учет выполненных ремонтных работ и ТО, а так же других данных. По аналогии создания справочника «Электроарма-тура», создан справочник «Электронные приборы» в котором добавлена возможность вести учет выполненных поверок и калибровок электронных средств измерений. Так как электронные средства измерений в своем большинстве состоят из комплекта приборов (первичного и вторичного прибора), и каждый из них является отдельным устройством, предусмотрена возмож- ность вести учет поверок и калибровок для каждого устройства используя общую форму учета комплекта.

На всех формах, размещены автоматически формируемые гиперссылки к базе знаний ИСС СКиА. Например, гиперссылка «ТО и ремонт электропривода» формы справочника «Электропривод» (рис. 2) в зависимости от типа электропривода обращается к разделу базы знаний, содержащему всю необходимую информацию для данного типа оборудования. В случае необходимости, как это сделано в справочнике «Электронные приборы», гиперссылка может формироваться с точностью до точной модификации прибора, датчика или иного оборудования занесенного в базу данных локальной системы автоматизации. Примером такой сформированной гиперссылки является, гиперссылка на веб-страницу онтологии базы знаний с внутренней ссылкой на документ, содержащий информацию о приборе типа ВМД: http://ntek/Ontology/Devices/P/DfTr/ВМД

При использовании автоматически сформированной прямой гиперссылки или запроса к системе, экономится значительное количество времени на поиск необходимой информации, так как документ, открытый из окна программы напрямую обращается к объекту онтологии базы знаний средств измерений и автоматики.

Работа с архивами и технической документацией. Работа с архивами и технической документацией выполнена в виде онтологии электронных схем и документов с доступом через интерфейс корпоративного сайта. Так как в каждом локальном предприятии, существует свой собственной набор необходимых схем и документов, то программа для работы с архи- вами и технической документацией представляет собой локальный ресурс предприятия. Управление данными, производится системой управления контентом CMS. Доступ к данным возможен с использованием любого браузера. Предусмотрено автоматическое формирование гиперссылок на элементы справочника технической документации напрямую из форм справочников базы данных 1С. Окно работы с технической документацией изображено на рис. 3.

Используя данные системы работы с архивами, достигается оперативность информирования персонала при изменении эксплуатационных схем, значительно повышается удобство работы с документацией и сокращается время на поиск и внесение изменений в существующие схемы и документы. Таким образом, повышается производительность и безопасность труда.

Конфигурация LAN и доступ к системе. Выполнен монтаж среднескоростной сетевой инфраструктуры LAN с возможностью доступа по технологии Wi-Fi. Взаимодействие устройств с системой происходит по клиент-серверной технологии. Это позволяет производить доступ к системе компьютерам и любому устройству поддерживающих Wi-Fi-техно-логию в районе помещений оперативных дежурных ЦТАиИ, БЩУ-1, ЦЩУ. Сетевая конфигурация ЛСА ТЭЦ-2 изображена на рис. 4.

Рис. 3. Окно работы с технической документацией

Рис. 4. Сетевая конфигурация ЛСА ТОиР

На сетевом компьютере, установлена программа 1С с конфигурацией системы ТОиР и запущены службы веб-сервера.

Доступ к ресурсам ЛСА возможен следующими способами:

– информационная база расположена на сервере «1С: Предприятия». Используется тонким или толстым клиентом в клиент-серверном варианте.

– информационная база расположена на веб-сервере. Используется толстым клиентом и веб-клиентом в файловом или клиент-серверном варианте.

Таким образом, средствами программы «1С: Предприятие» разработана конфигурация локальной системы автоматизации процессов технического обслуживания и ремонта оборудования. В основу разработки системы, положена концепция разделения системы на локальную систему ЛСА ТОиР и общедоступные ресурсы информационной поддержки ИСС СКиА. Система разработана специально для нужд энергетических предприятий, что является одним из отличий системы от других систем на рынке ПО (например, систем класса «ТОРО» [3], «1С:ТОИР» [4], «Global EAM» [5]). Локальная система автоматизации, на основании уникального состава оборудования предприятия, выполняет операции только с оборудованием данного предприятия. Информационная поддержка для каждой единицы оборудования обеспечивается информационно-справочной службой ИСС СКиА. Данные подсистемы информационной поддержки ИСС СКиА, необходимы для правильной и безопасной эксплуатации объектов сервисного обслуживания.

Работа с ресурсами системы, возможна в клиент-серверном варианте используя программу 1С и с использованием веб-служб. Благодаря использованию одинакового алгоритма формирования ссылок и запросов к базе знаний, разработчики программного обеспечения имеют возможность использовать этот алгоритм в других системах автоматизации процессов.

С помощью разработанного решения можно выполнять паспортизацию и аттестацию оборудования, производить учет фактического выполнения ТО и ремонтов оборудования, а так же, работать с архивами и технической документацией.

При развитии системы, имеет смысл внедрения элементов экспертной системы, использующей хронологические данные, накопленные за время эксплуатации оборудования. Внесение и обновление информации в базу знаний, пересмотр информации экспертами, будет происходить в процессе эксплуатации оборудования. Система будет предоставлять рекомендации, советы и подсказки о правильности применения определенной методики ТОиР, стратегии предприятия в конкретный момент времени и с учетом текущей оперативной обстановки. Т. е. система будет содержать элементы экспертной системы смешанного типа [6].

Планируется организация информационного обмена между подобными базами знаний на предпри- ятиях, обслуживающих подобное оборудование, в подобных условиях эксплуатации. Информация системы, оказывает помощь при принятии решения о замене изношенного оборудования или модернизации производства.

Для производителя оборудования, информация программного комплекса о реальной эксплуатации выпускаемой ими продукции, будет являться одной из уникальных для того что бы обеспечить канал обратной связи с потребителем, что является одним из важных инструментов при проведении маркетинговых исследований для достижения конкурентных преимуществ товара.