CC BY
324
УДК 60-7:658.58
С.П. Шмидт, В.Н. Девякович, О.В. Гурьянов
E-mail: Schmidt@virion.tomsknet.ru
МОДЕРНИЗАЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ -СПОСОБ ПРОДЛЕНИЯ СРОКА ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ
Филиал ФГУП «НПО «Микроген» МЗ РФ в г Томск «НПО «Вирион»
На всех уровнях власти при обсуждении проблем реального сектора экономики, особенно крупных промышленных предприятий, говорится о состоянии основных производственных фондов. И как один из самых характерных признаков - физический и моральный износ оборудования. Предприятия медицинской промышленности никогда не относились к приоритетным направлениям вложения инвестиций, и поэтому, за редким исключением, эта проблема стоит перед большинством предприятий. Обновление производственных фондов идёт недостаточными темпами. К проблемам финансирования в настоящий момент добавились проблемы, связанные с увеличением стоимости закупаемого оборудо-
вания и запасных частей к нему. Правительство в последнее время принимает решения по обнулению таможенных пошлин на некоторые типы медицинского оборудования, но это не касается технологического оборудования. Высказывались предложения о снижении размера налога на прибыль предприятий на величину произведённых инвестиций в обновление основных производственных фондов. Но пока это только предложения, реального законодательного подтверждения этому нет.
Структура оборудования по возрастному составу на нашем предприятии за последние 6-8 лет немного изменилась в сторону его омоложения, при этом при общем износе основных производственных фондов в 56% износ по группе «рабочие машины и оборудование» составляет 64%. Необходимость ежедневного обеспечения работоспособности оборудования требует принятия решений по поддержанию определенного уровня финансирования, в первую очередь, ремонтных работ, а также точечной замены за счёт приобретения нового оборудования. С учетом нахождения в эксплуатации около 1700 единиц оборудования требуются существенные материальные затраты на его обслуживание и текущий ремонт. С 2004 года за счёт средств НПО «Микроген» на цели капитального и текущего ремонтов было выделено 301,5 млн руб., в том числе на ремонт оборудования 175,3 млн руб. В то же время на техническое перевооружение было
израсходовано 132,8 млн руб., что позволило решить ряд насущных проблем, в частности по паровым и сухожаровым стерилизаторам, центрифужному, ёмкостному и холодильному оборудованию.
Основным направлением по поддержанию стабильности производства, роста объёмов выпуска товарной продукции является обеспечение содержания оборудования в надлежащем состоянии, его своевременного технического обслуживания, ремонта и модернизации. Как правило, поддержание работоспособности оборудования осуществляется своевременной заменой узлов, агрегатов или деталей, работающих на пределе технических характеристик и физического состояния. По такому принципу построена работа по оборудованию финишных стадий производства - розливо-запаечных, просмотровых и этикетировочных машин. Указанное оборудование импортного производства, в основном немецкой фирмы Bosch, и проведение ремонтных работ связано с получением от производителя оригинальных узлов и деталей. Для этих целей через центральный аппарат НПО «Микроген» была произведена поставка запасных частей и принадлежностей на сумму 26,3 млн руб., что даёт возможность поддерживать стабильное техническое состояние и обеспечивать технологические параметры эксплуатации.
Зачастую проведение ремонта оборудования с одновременной его модернизацией не только позволяет продлить срок эксплуатации, повысить функциональность и приблизить к современным аналогам, но и существенно снизить затраты по сравнению с приобретением нового оборудования. Примером такого подхода к решению вопроса можно показать капитальный ремонт и модернизацию 17 сублимационных установок модели TG-50.4 производства ГДР и выпуска 1984-89 гг. Оборудование выработало двойной срок эксплуатации, основные узлы и агрегаты работали на пределе своих возможностей, элементная база блока управления устарела и требовала срочной замены. Модернизация проходила в два этапа. На первом этапе была произведена замена контактного измерительного прибора (шеститочечный самописец), предназначенного для получения качественной диаграммы записи процесса сублимации. Самописцами регистрировались температура конденсатора, температура полок, температура продукта, остаточное давление (вакуум) в камере сублиматора. Для исключения простоя оборудования и уменьшения брака продукции вследствие выхода из строя самописца необходимо было автоматизировать процесс снятия показаний датчиков температуры и вакуума, что было реализовано на базе программируемых контроллеров «Ремиконт Р-130». На каждой единице оборудования были смонтированы контроллеры, и все они соединялись в единую автоматизированную систему управления и контроля технологическими процессами сублимации (АСУ КТПС). После завершения первого этапа мы получили авто-
матизированный контроль за параметрами технологического процесса сублимации, отображение технологического процесса на бумаге в виде графиков и таблиц. Решая возникающие перед нами проблемы, мы убедились в необходимости дальнейшей модернизации нашей автоматизированной системы и необходимости капитального ремонта сублимационных установок. АСУ КТПС на базе программируемого контроллера «Ремиконт Р-130» имела следующие недостатки: недостаточная информационная емкость дисплея; использование нестандартизованных аппа-ратно-програмных сред; наличие субъективных факторов, влияющих на качество и стабильность технологических процессов (программирование режима сублимации производилось оператором с пульта контроллера); недостаточная оперативность в работе обслуживающего персонала; неупорядоченное накопление данных в виде графиков и таблиц. Таким образом, мы подошли ко второму этапу. Основой для проведения второго этапа ремонта и модернизации сублимационных установок явились: предложение по проведению модернизации немецкой фирмы Vakutec (дало толчок к анализу), плохое техническое состояние узлов и агрегатов (ставило острую необходимость) и поступление запасных частей по линии централизованных поставок «НПО «Микроген» на сумму 27,6 млн руб. (наличие материальной базы). Для проведения работ фирмой Vakutec необходимо было демонтировать установки и отправить их в Германию, так как это было одно из условий предложения. Однако это привело бы к длительному выведению оборудования из эксплуатации. Поэтому было принято решение о выполнении указанных работ на месте, в Томске. Был проведён анализ путей решения проблемы аппаратного и программного обеспечения, необходимого для выполнения работы. Поступило несколько коммерческих предложений, в том числе от одного из томских университетов, который оценил указанную работу в сумму 2,2 млн руб. и срок исполнения в течение года. При этом исходные данные по всем параметрам оборудования, алгоритмам его работы и технологического процесса всё равно обязаны были представить мы. Оценив всю собранную информацию, решили самостоятельно приступить к выполнению данной работы.
На втором этапе удачно совместились капитальный ремонт установок и дальнейшая модернизация АСУ КТПС на базе SCADA-системы с использованием программы TRACE MODE 6 российской компании AdAstrA Research Group, Ltd. Главные задачи SCADA-системы - это мониторинг, контроль и предоставление данных по параметрам процессов, проходящих в сублиматоре во время цикла, позволяющие оператору видеть весь процесс и модифицировать его при необходимости. TRACE MODE позволяет комплексно автоматизировать управление технологическими процессами производства, создавать системы автоматизации различного класса - для мо-
ниторинга и управления, выполненных по различным архитектурам - централизованным, распределенным, смешанным. АСУ КТПС предназначена для автоматизации сбора измерительной и контрольной информации о состоянии оборудования, процессов, а также управляющего воздействия на объекты контроля в отделении сублимации. Построена АСУ по двухуровневой структуре (см. рис.), на нижнем уровне (на сублиматорах) - станции для сбора измерительной и контрольной информации (КИС) с последующей передачей данных на верхний уровень. На верхнем уровне - автоматизированные рабочие места диспетчера (АРМ Д) и технолога (АРМ Т).
АРМ Т АРМ Д
• Функции, реализуемые на уровне АРМ Т: работа с архивными данными; ведение журнала технолога; распечатка таблиц и графиков параметров технологических процессов.
• Функции, реализуемые на уровне АРМ Д: выбор объектов для оперативного контроля и регулирования; оперативный мониторинг параметров технологических процессов (контроль и задание параметров на экране монитора, в том числе графическим способом); обработка оперативной информации по отклонению режимов работы оборудования и процессов с регистрацией в журнале событий; оповещение об отклонении от предельных значений параметров (на экране монитора, звуковым сигналом, телеметрии); архивирование данных.
• Функции, реализуемые на нижнем уровне: преобразование контролируемых физических величин и дискретных сигналов в цифровую форму с последующей передачей информации на верхний уровень через выбранный интерфейс; управляющее воздействие на объекты управления в соответствии с алгоритмом, установленным при программировании задачи на верхнем уровне либо (и) непосредственно на КИС; представление результатов измерений и контроля на информационном табло.
Перечень функций, реализуемых всей системой
в целом:
• контроль и документирование параметров технологических процессов;
• автоматическое управление технологическим процессом сублимирования препаратов;
• перевод сублимационной установки в режим сохранения препаратов при аварийном отклонении параметров от нормы;
• контроль и документирование параметров при программном охлаждении препаратов.
РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОВЕДЕННЫХ РАБОТ
1. Мы имеем оперативный контроль за параметрами технологического процесса в режиме реального времени с визуальным отображением в виде графиков на экране монитора АРМ- диспетчера.
2. Машинисты сублимационных установок имеют возможность видеть на экране монитора единовременно технологический процесс на всех сублиматорах ТС-50.4.
3. Управление процессом сублимирования проводим в автоматическом режиме по утвержденным режимам с автоматизированного рабочего места диспетчера. Исключился субъективный фактор при проведении технологического процесса. Повысилась оперативность работы машинистов сублимационных установок и технической службы.
4. Проводим архивирование параметров технологического процесса в упорядоченном виде на АРМ технолога.
5. Получаем копии технологического процесса в виде графиков и таблиц на АРМ технолога.
6. Ответственный технолог имеет возможность проводить изменение в программе режима высушивания на препарат на АРМ технолога в зависимости от изменения дозы розлива или при переходе на ампулы или флаконы другого объема и др.
7. Имеется возможность решения других задач. Например, мы отрабатываем программу и методику определения температуры полного затвердевания, а также верхней и нижней эвтектических температур поступающих препаратов. Это нужно для валидации технологического процесса.
8. В случае нештатных ситуаций имеется возможность ручного управления.
9. Повысилась стандартность проведения процесса высушивания препаратов.
10. Повысилась надежность работы сублимационного оборудования.
11. Кроме того, потери на стадии сублимации по препаратам, существенно зависящие от работы оборудования, за период проведения этой работы снизились.
12. В результате капитального ремонта и модернизации автоматизированной системы сублиматоры ТС-50.4 получили вторую жизнь.
Полученная система даёт возможность эксплуатирующему и обслуживающему персоналу осуществлять контроль и документирование, ведение ручного
управления и корректировки процесса, но нет технического диагностирования узлов и агрегатов оборудования и автоматического ведения процесса в зависимости от изменяющихся параметров. Для устранения указанных недостатков одна сублимационная установка TG-50.4 подверглась ещё более коренной модернизации, и достигнуто решение и этих задач. Для модернизации сублимационной установки используется контроллер корейского производства LG серии master K120S с дисплеем XGT. Съем и обработка информации с температурных датчиков и датчика давления осуществляется с помощью восьмиканального прибора МВА фирмы OWEN. C помощью контроллера ведется управление и контроль всех технологических функций, контроль всех заданных, действительных и предельных значений, автоматическое предохранение продукта при неисправностях. При сбое питания электроэнергией восстанавливает работу всех механизмов с сохранением параметров, при отключении электроэнергии более 15 минут ведет процесс согласно технологии. С помощью дисплея выбирается название продукта из списка, при выбранном продукте автоматически устанавливается конечная (заданная) температура продукта и необходимые часы для завершения процесса сублимации (значения можно изменять). Также на дисплее отображается информация о температуре полок, продукта, конденсатора, вакууме. Ведет отсчет таймер процесса сублимации, общих и положительных часов. При совпадении заданных часов с таймером и установившейся температурой продукта с заданной процесс заканчивается - все механизмы возвращаются в исходное состояние. На дисплее отображаются различного вида неисправности (около 16). При неисправностях, связанных с потерей вакуума или уменьшением температуры конденсатора, происходит автоматическое выравнивание этих параметров до необходимых. Такой вариант реконструкции мы считали бы законченным, и это позволило бы нам обеспечить работоспособность и функциональность оборудования на срок не менее чем на 10 лет. На указанную работу без нарушения ритма производства и при соблюдении технологических требований необходимо два года. Работа предстоит большая и очень ответственная. Немного экономики: затраты на ремонт одной единицы оборудования составили 1 млн 250 тыс. руб., на реконструкцию системы управления - 34 тыс. руб., для завершения работ необходимы вложения в размере 60 тыс. руб. Итого - 1 млн 344 тыс. руб. Новая установка лиофильной сушки стоит в среднем 15 млн руб. Эффект очевиден.
В заключение необходимо сказать слова благодарности всем участникам в проведении капитального ремонта и коренной реконструкции сублимационного оборудования: В.Г. Шильберту, К.В. Борисову, В.А. Сидоркину, С.И. Сафронову, О.Н. Румянцеву, Ю.М. Мищенко, Б.Н. Никитину, О.В. Шиль-берту.
MODERNIZATION OF THE EQUIPMENT IS METHOD OF ITS EXPLOITATION TERM PROLONGATION
S.P. Shmidt, V.N. Devyakovich, O.V. Gouryanov
SUMMARY
Condition of main production funds, main directions in the work of technical services, further modernization stages of the equipment present in the SPS «Virion» (using control system on the base of «TRACE MODE 6» system etc.) are presented in the article.
Key words: automaded working places of dispatcher and technologist, functions which are realized on the level of dispatcher and technologist, results of works performed, economic efficacy.
УВАЖАЕМЫЕ АВТОРЫ СТАТЕЙ!
Убедительная просьба соблюдать требования к рукописям, представляемым в «СМЖ». Обращаем Ваше внимание, что работы, оформленные с нарушением требований к рукописям, представляемым в «СМЖ», не будут приниматься к рассмотрению. Единые требования к рукописям, представляемым в «Сибирский медицинский журнал», публикуются ежегодно в первом номере журнала и могут быть запрошены авторами по e-mail: medicina@tomsk.ru Редакционная коллегия «СМЖ»
