Ham maddelerin değişken fiyatları nedeniyle sektörler zamanlamalara ve kâr marjlarına uyum sağlama konusunda bir zorlukla karşı karşıyadır. Aslında tüm sektörlerde maliyetleri kontrol etmenin yollarından biri, daha yalın ve verimli çalışmadır.
Bu maliyetleri kontrol etmenin en iyi yollarından biri de prosesteki kaybı bulmaktır. Bu, yüksek kaliteli üretim ve verimli giriş kullanımı amacıyla aletlerde doğru sıcaklık ve basınçları elde ettiğinizden emin olmak için birçok hassas ayar yapmak anlamına gelir.
Ekipmanın kalibre edilmesi, optimizasyonu ve kaliteyi artırır. Bu; kimyasal işleme, nükleer enerji, ilaç veya kâğıt hamuru ve kâğıt gibi diğer proses sektörlerinde de geçerlidir. Proses üretim tesisleri; sayısız kritik operasyonu kesintisiz, doğru ve güvenilir bir şekilde gerçekleştiren yüzlerce, hatta binlerce gelişmiş cihaza ihtiyaç duyar. Bu cihazlar ise düzenli denetim, test, kalibrasyon ve onarım gerektirir.
Yüzyıllardır süregelen sektör deneyimi; bu denetim, test, kalibrasyon ve onarımların ayrıntılarını dikkatli bir şekilde kaydetmenin değerini ortaya koymuştur. İşletme ve hükümetlerin, müşterilere tam değer sunulmasını ve vatandaşların sağlık ve güvenliğinin korunmasını sağlamak amacıyla en iyi uygulamaların yanı sıra genellikle son derece özel kayıt tutma uygulamalarına ihtiyaçları vardır.
Ancak geleneksel test, kalibrasyon ve belgeleme uygulamaları da büyük bir iş gücü gerektirir. Ayrıca, az sayıda kıdemli operatöre sahip düşük kapasiteli ekipler, bazen düzenli kalibrasyon işlemlerini ertelemek durumunda kalabilirler. En son elde edilen sektör bulgularına göre daha küçük ekipler, cihaz kalibrasyonlarını kusursuzca yürütüp belgeleyebilir. Bu tür ekipler bu işlemi daha düşük maliyetle yaparken ekstra verimlilik ve operasyonel güvenilirlik sağlayan faydalar elde ederler.
Kalibrasyon genellikle cihazın bulunduğu yerde (Latincede “yerinde” anlamına gelen “in situ” kalibrasyon olarak da adlandırılır) veya bir cihaz mağazasında gerçekleştirilir.
Profesyonel ipucu:
Bir saha cihazı üretildiğinde, hem birincil eleman hem de transmiter (veya bir kontrol valfi varsa aktüatör) fabrikada kalibre edilir ve kalibrasyon bilgileri üniteyle birlikte verilir. Bu kalibrasyon verileri genellikle kaybolur. Cihaz hizmete alındığında bu bilgilerin merkezi kalibrasyon kayıtlarına girilmesi yalnızca verimlilik için değil, genel bağlamda standart çalışmanın bir parçası olmalıdır.
Kalibrasyon bilgilerinin merkezileştirilmesi, ekiplerin değişmesi halinde bile bilginin tesiste kalmasını sağlar.
Çoğu saha cihazı iki parçadan oluşur: Bir birincil eleman ve bir transmiter.
- Birincil elemanlar arasında akış tüpleri, orifis plakalar, basınç sensörleri, pH, ORP ve iletkenlik probları gibi ıslak kimya sensörleri, tüm tipler için seviye göstergeleri, sıcaklık probları vb. bulunur. Birincil elemanlar genellikle seviye, akış, sıcaklık, basınç veya kimya gibi ölçmek üzere tasarlandıkları değişkenle orantılı olan bir sinyal (genellikle gerilim, akım veya direnç) üretir. Birincil elemanlar, alan transmiterlerinin girişine bağlıdır.
- Alan transmiterleri arasında basınç, sıcaklık ve akış cihazları bulunur. Birincil eleman tarafından üretilen sinyali önce doğrusal biçimde karakterize edip mühendislik birimi katsayıları uygulayarak ve ardından analog (genellikle 4-20 mA dc) veya dijital biçimde (genellikle bir çeşit fieldbus) ileterek işlerler.
Analog cihazlar
Analog cihazlar, ölçülen fiziksel niceliğin (örneğin sıcaklık) elektriksel “analog” temsili olan bir sinyal ilettikleri için genellikle “4-20 miliamperlik akım döngüsü” cihazları olarak adlandırılırlar. Ölçülen fiziksel niceliğin büyüklüğüyle orantılı (analojik) bir elektrik akımı iletirler; akımın 4 miliamperi minimum ölçekli değeri, 20 miliamperi ise maksimum ölçekli değeri temsil eder.
Birçok sistem özelliği artık dijital olsa da analog cihazlar, proses üretim dünyasında hâlâ aktif olarak kullanımdadır.
Dijital cihazlar
Dijital cihazlar, ölçülen fiziksel bir değeri dijital sinyale dönüştürür. Foundation Fieldbus, Profibus ve HART dahil olmak üzere proses sektöründe birçok farklı dijital kodlama yöntemi kullanılmaktadır.
Fieldbus (dijital) saha cihazlarının kalibrasyon gerektirmediğine dair yaygın bir inanç vardır. Bu doğru değildir. Bir fieldbus sinyali (Foundation Fieldbus, Profibus ya da bağlı HART) tanılama bilgileri sağlasa da cihazın doğruluğu hakkında bilgi sağlamaz ve cihazın prosesi doğru ve hassas bir şekilde rapor ettiğini onaylamaz.
Proseslerinizi yalın tutmak için en iyi 3 kalibrasyon aleti
- HART özellikli ve otomatik kalibrasyon prosedürlerine sahip Fluke 754 Çok Fonksiyonlu Belgeleme Kalibratörü sıkı güvenlik standartlarını karşılamaktadır.
- Gaz denetim aktarımı uygulamaları için çift yalıtımlı sensörlere sahip yüksek hassasiyetli Fluke 721 Hassas Basınç Kalibratörü.
- Yüksek kaliteli ve dayanıklı, hızlı ve doğru test sonuçları için yüksek kaliteli basınç özellikli Fluke 700G Hassas Basınç Gösterge Kalibratörü.
Kontrol valfleri
Kontrol valflerinde aktüatörler bulunur ve bunların da aşınma, sızıntı giderme için valfin tekrar paketlenmesi ve takılma ya da “aşındırma” etkileri için ayarlanması amacıyla kalibre edilmesi gerekir. Güvenilir çalışma sağlamak amacıyla, bu valfler düzenli olarak çalıştırılmamışsa kapsamlı veya kısmi darbe testine tabi tutulmalıdır.
İzin verme ve evrak işleri
İzin alma işleminden sonuçların belgelenmesine ve dosyalanmasına kadar tüm idari görevler, in situ kalibrasyonda bile gereken maliyeti ve zamanı artırır. Fieldbus Foundation Kullanıcı Grubunun eski Başkanı olan ve şu anda Industrial Automation Networks bünyesinde çalışan Ian Verhappen'in de söylediği gibi: “Çoğu durumda, gerekli evrak işlerini (izinler, yalıtım vb.) tamamlamak, işin kendisinden daha uzun sürüyor.”
Kalibrasyonun belgelenmesindeki zorluklar
Geleneksel bağlamda bir kalibrasyonun belgelenmesi; bir kayıt defteri kullanılarak tarih ve saatin, ön kalibrasyon değerlerinin, kalibrasyon sonrası değerlerinin ve teknisyenlerin yaptığı diğer gözlemlerin elle yazılması anlamına gelmekteydi. Şaşırtıcı bir şekilde, birçok tesis kalibrasyon çalışmasını elle belgelendirmeye devam etmektedir. Ancak kâğıt kalemle belgelemenin birçok dezavantajı bulunmaktadır.
Her şeyden önce hata yapmaya ve bu hataları yinelemeye açıktır. Elle yazılan kayıtlardaki veriler genellikle okunaklı değildir veya yetersizdir. Bilgisayarlı bakım yönetim sistemi (CMMS) kullanan tesisler, elle yazılan verileri manuel olarak girmek için gereken ek süreyi ve ek hata olasılıklarını hesaba katmalıdır.
Değişen iş gücü
Kalibrasyon ile ilgili bir diğer zorluk da iş gücündeki değişikliktir.
1980'lerle birlikte bütçe kesintileri ve işten çıkarmalar gündeme geldi. Mühendislik, bakım ve operasyon personeli önemli ölçüde azaltıldı ve yeni bir “yalın üretim” felsefesi benimsendi. Bu felsefe bugün hâlâ özellikle gelişmiş ekonomilerde varlığını sürdürmektedir.
Daha küçük ekiplerin mentorluk ve işte eğitim için daha az zamanı vardır, dolayısıyla ekipman ve sisteme özel bilgiler kişiden kuruma başarılı bir şekilde aktarılamamaktadır. Yaşlı operatörler ve mühendisler emekliye ayrıldığında, ekipman ve sistem bilgilerini de yanlarında götürürler.
Orta Batı'daki büyük bir rafinerinin Enstrümantasyon ve Kontrol Baş Mühendisi: “Her gün öğleden sonra 4'te tesisin kurumsal bilgisi ön kapıdan çıkıp gidiyor ve bazen geri gelmiyor,” diyor.
Bu arada, birçok tesisin gerçekleştirilecek her in situ kalibrasyon için biri transmiterde, diğeri kontrol sisteminde olmak üzere iki teknisyene ihtiyacı vardır. Fieldbus Foundation, devreye almanın en az iki saat boyunca iki teknisyen gerektirdiğini tahmin ediyor.
Çok fonksiyonlu belgeleme kalibrasyonlarını kullanma
Yeni nesil “daha akıllı” saha kalibrasyon aletleri, birden fazla aleti bir araya getirerek ve analiz ile belgelemeye yardımcı olmak gibi temel test ve ölçüm dışındaki fonksiyonları gerçekleştirerek çalışanların üretkenliğini artırmaktadır.
Çok fonksiyonlu “belgeleme prosesi kalibratörleri”; basınç, sıcaklık ve çok çeşitli elektrik ve elektronik sinyaller sağlayarak, simüle ederek ve ölçerek, birden fazla kalibrasyon adımını ve fonksiyonunu tek bir cihazda bir araya getiren el tipi, elektronik test aletleridir.
Avantajlar:
- Teknisyenlerin sahada eğitim almak ve sahaya taşımak için daha az alete ihtiyaç duyması
- Her bir alet ve cihazdan farklı bir veri kümesi toplamaya yarayan farklı bir prosese kıyasla birden çok cihaz genelinde benzer kalibrasyon prosesleri ve veri çıktısı
- Otomatik prosedürlerin birçok manuel kalibrasyon adımının yerini alması
- Saha cihazının bulunduğu ve bırakıldığı halini kaydetmesi için ikinci bir teknisyen gerekmemesi.
- Cihaz başına daha hızlı kalibrasyon
- Birkaç aletteki hataları eklemek yerine tek bir aletin hatasını hesaplayabilme
Kalibrasyon rotalarını kullanma
Belgeleme kalibratörü kullanmayla elde edilen en büyük tasarruf, cihazda yerleşik olarak bulunan rota yönetim aracıyla sağlanır. Tüm kalibrasyon seti için tek bir izin seti ve evrak işleri seti kullanmak maliyetleri önemli ölçüde azaltır.
Bir varlık yönetimi, kalibrasyon yönetimi veya bilgisayarlı bakım yönetim sistemi (CMMS) uygulama
Kâğıtla belgelemeden farklı olarak, kalibratör verileri hiçbir zaman okunaksız, anlamsız veya kısmi değildir. Belgeleme kalibratörü verileri, yazıya geçirme veya dosyalama olmadan doğrudan çeşitli CMMS sistemlerine indirilebilir.
Belgeleme proses kalibratörleri, her bir saha cihazının bulunduğu ve bırakıldığı halini yerinde otomatik olarak kaydedilebildiği ve tek bir teknisyen tarafından çalıştırılabildiği için belgeleme kalibratörlerinin kullanıldığı rota tabanlı uygulamalar, geleneksel manuel, tek cihazlı kalibrasyon yöntemlerine kıyasla zaman ve maliyetten yüzde 50'ye kadar tasarruf sağlayabilir. Farklı şekilde ifade etmek gerekirse aynı yalın ekip, verilen süre içinde iki kat daha fazla kalibrasyon gerçekleştirebilir.
Geleneksel operasyonel gereklilikler kapsamında gerçekleştirilen yalın bir ekip çalışması, hataya davetiyedir. Bu şekilde kalibrasyonlar olması gerektiği gibi gerçekleştirilemez. Yaklaşan tehdidi görmezden gelmek yerine mevcut uygulamaların nasıl daha verimli hale getirileceğini araştırın.
Rota tabanlı kalibrasyon, kâğıtsız belgeleme ve CMMS veri yönetimi uygulayın. Daha tutarlı bir şekilde daha fazla kalibrasyon gerçekleştirilecek, bilgi kişiden ekibe ve kuruma aktarılacak ve hem üretkenlik hem de kalite artacaktır.
Bir rota sırasında birden fazla aletin kalibre edilmesi, aletlerin tek tek kalibre edilmesine kıyasla kalibrasyon başına maliyeti azaltır.
Bakım maliyetlerinden tasarruf etmenin ötesinde farklı hususları da hesaba katmak gerekir; kazalardan kaynaklanan yasal maliyetler ve gelir kaybı milyonları bulabiliyor. İyi kalibrasyon bakım uygulamaları bu tür bir olayın olasılığını azaltmaya yardımcı olur. Bir felaketin meydana gelmesi halinde kötü kayıtlar, bir kuruluşu yasal olarak daha savunmasız bir konuma düşürürken; iyi kalibrasyon kayıtları, yasal işlem durumunda bir kuruluşun savunmasının bir parçası olabilir.