美国梅索尼兰Masoneilan阀门

采用现有技术的现场控制与以往的控制有很大的不同，但它是未来成功的关键。它消除了非增值成本，并*大限度地利用了基于价值的控制方面。以现场为基础的控制是每年产生两位数投资回报的能力的基本要素，并在当今的商业环境下产生预期收益的持续增长。

非增值成本

了解非增值成本与增值成本之间的差异，有助于理解供应链优化。供应链是组织向客户提供产品和服务的系统。供应链可以从供应商延伸到制造商，再延伸到消费者的分销渠道。供应链可以从概念延伸到市场，通过产品到订单，通过订单到现金，通过消费到重新订购。供应链可以包括从供应商那里获取原材料，从供应商那里获得产品，以及通过向*终用户分配高价值产品，将原材料转化为高价值产品。供应链致力于整合和改进当今业务中的许多工作流程。

进程是指在两者之间有输入、输出和某种活动的任何东西。割草是一个过程，开车是一个过程。因此，供应链可以被看作是一系列的过程，每个过程都需要一种原材料，并将其转化为具有更高价值的产品。

价值可以定义为绩效除以成本。因此，以较低的成本获得更高的性能会增加价值。供应链优化是指通过整合供应链来消除非增值活动和过程来增加价值的过程。

供应链的定义是直截了当的，供应链过程也很简单，那么任何事情怎么可能出错呢？如果一个人获得了原材料，通过将产品转化为产品来增加价值，将产品分发给消费者，然后为他或她的努力获得现金，事情就很简单了。在沟通、产品或资金方面不会出现任何流动问题。

然而， 一 人无法理解整个过程。实际上，需要很多人和许多机器才能将原材料转化为*终产品。在这一过程的每一步，信息、产品和资金都必须在这一过程中前后流动。当这些项不能顺利地流动时，就会出现问题，通常是因为插入的步骤没有给整个过程带来任何价值，但似乎是使特定流程步骤更好地工作所必需的。

例如，如果一个人正在制造一个阀门，一个人需要钢可以铸造到钢的身体。然后，钢体被加工成功能部件。有库存的铸钢件可以使加工设备持续运转，从库存中生产出更多的产品，使加工过程更加顺畅。如果没有充分的沟通，需要什么生产，以确保货物能够满足，库存可能是必要的。库存对于单个流程步骤来说可能是有效的，但当我们查看整个价值链时，它可能不会产生*低成本的产品。要求在整个企业中保持*低成本领导地位的压力要求消除不必要的库存，以弥补系统的不足。

供应链分析

供应链优化是确定供应链中价值和非价值步骤，消除或减少非价值活动的过程。进行这一分析的一种方法如下：

1. 确定每个过程步骤的成本

2. 找出可以集中精力进行改进工作的机会领域。

3. 在机会领域，将增值功能与非增值实践进行比较。

4. 量化可能节省的时间、成本或客户满意度。

5. 改进机会领域的进程，在这些领域可以实现*大的节约。

通常可以通过增加通信能力来消除流程中的时间延迟或库存，从而对流程进行改进。例如，过剩的原材料库存可以通过交流实际订单的知识来消除，这将导致实际发货。

同样的原则也适用于过程控制。在流程工业的早期(气动前控制)，需要一名操作者手动控制阀门。操作者必须读取现场测量装置(量规、流量、水平等)。并决定如何调整阀门。这一步的费用包括测量装置、阀门、操作员和任何必要的支持设施的费用。在当今先进的炼油厂，这种24小时/日控制的“载人控制回路”的成本可能超过23万美元。

在气动控制时代，测量信号和输出信号可能通过气动通信传输到中央控制室。在中央控制室，将提供更多关于下游和上游情况(客户)的信息，这些数据可供操作人员在流程的某一特定地点降低库存(或流量或压力)。对一个过程控制回路的控制已减至13 000美元。

电子仪器降低了成本，但控制理念非常相似。与气动仪器和控制器相比，将来自相邻电子仪器的信息整合到主仪器中就更容易了(控制器通过将它们连接在一起进行通信更容易、更便宜)。计算机开始用于根据加工数据(在线材料平衡和产量计算)进行计算，并将这些信息传达给可以利用这些信息调整设置点的操作员。控制费用减至11 900美元。

仪表和控制领域的下一个重大飞跃是分布式控制系统(DCS)的出现和微处理器进入传感器测量设备。DCS将进入控制室的电子信号送入计算机，作为控制器。计算机可以用来显示结果，并将信息与阀门等输出设备相关联。这样，各种控制回路可以使用信息或直接与传感器，测量，计算或信息远距离通信。使用DCS，一个控制回路的成本降至4，700美元。

DCS控制是控制方面的重大改进，但它经过一段时间的发展，没有考虑到供应链的优化，也没有对价值和非增值活动进行分析。有许多非增值活动增加了所有权成本。系统配置已经发展成为一个非常复杂的活动。各种供应商试图通过软件集成现场设备、布线系统、DCS硬件和PC或显示设备的单独配置，但这只是增加了配置的复杂性。

由于配置和布线的复杂性和不灵活性，使得系统难以设计，不愿扩展和吞食空间。需要一种能够以较少的非增值成本满足控制需求的系统：

• 较低的布线费用

• 较低的结帐费用

• 较少终止

• 减去I/O硬件

• 简单配置

• 较小的控制建筑足迹

• 易膨胀

• 更好的诊断

• 多点控制能力

• 维持费较低

如果不使用基于字段的控制，这些非价值活动将被减少.据估计，外地控制的费用将减少到每环1 200美元。基于现场的控制是微处理器在控制应用(智能控制系统)中向外移动的结果。在HART和现场总线产品中可以看到智能控制系统的例子。但是在描述这些产品之前，先讨论一下业务环境中发生的变化是很有意义的。

现场总线

工程师们将期望智能现场设备在常规模式下执行许多他们没有时间或手段来处理的功能。现场设备与控制系统和业务系统之间的信息集成是智能现场设备的一个关键好处。例如，使用旧的图表记录器技术需要人工评估来确定趋势和其他相关分析。具有长时间记录数据历史的智能设备大大减少了收集和分析过程数据所需的时间。

现场总线只会将窗口扩展到进程中，并扩展智能现场设备存储、报告和分析来自进程的数据的能力。控制室和现场设备之间的双向数字通信将使数据访问变得更容易、更快和更健壮。现场总线的全数字通信能力意味着现场设备和控制室之间的无缝集成，以交换各种类型的信息和文件。

许多用户急切地等待现场总线产品的推出。尽管来自其他协议(PROFIBUS[由西门子领导)、LonWorks(*初用于楼宇自动化)、DeviceNet、Seriplex和ASI)的潜在威胁，现场总线基金会协议仍有潜力提供*多的功能和互操作性，并且是*大限度地利用基于微处理器的智能现场仪表的*佳方法。然而，现场总线通信标准尚未统一，因此，现场总线产品的商业化才刚刚开始。

哈特

哈特经常被吹捧为现场总线技术的临时解决方案。即使在采用了与现场总线兼容的设备之后，供应商仍将继续向没有资金投资于新的现场总线兼容系统安装的用户提供HART设备。

许多用户还将使用HART作为到现场总线的迁移路径。HART提供了许多与数字现场总线相同的特性。用户可以获得使用HART的远程通信和其他功能的经验。他们可以自己判断一个数字现场通信系统(如现场总线)是否适合他们。

HART的一个限制是它不使用数字控制信号，因此，它不提供与数字控制信号一起增加精度和双向通信的好处。对于那些对当前的数字集成形式和未来现场总线应用程序感兴趣的用户来说，这将是一个缺点。HART在霍尼韦尔、Elsag Bailey和Foxboro等主要供应商的控制系统中也不受支持。

变化发生得更快

计算机处理器能力和通信能力的提高加速了这一趋势。计算机技术发展后的发展动力(Foxboro的94亿行控制系统代码将在笔记本电脑上运行)。通信技术的力量在于，通过使用内联网技术和无限的计算机带宽，董事会可以看到一个产品装货阀在新加坡开启，并对其在纽约市董事会会议室的财务电子表格(传感器到董事会技术)产生直接影响。

诸如现场总线标准等标准使得技术的采用更加迅速。在过去的100年里，控制已经从一个人控制手动阀门，到DCS系统控制成千上万个阀门，到微处理器的移动到阀门和现场控制。微处理器是将控制技术从中央控制室转移到现场的技术。

在流程工业中，工程师们正在寻找更有效的方法来提高过程质量和提高工厂吞吐量。控制阀被认为是实现这一目标的*关键的组成部分之一。微处理器正迅速成为控制阀解决方案的必要组成部分。将微处理器应用于阀门元件(如定位器)通常被称为“智能”设备。智能阀门接口(SVI)是Masoneilan将公司转移到智能技术领域的**步。SVI是一个智能阀门定位器。它适用于Masoneilan或其他制造商的传统阀门，提供更高的性能、更强的诊断能力和使用电子部件而不是机械部件操纵阀门功能的能力。

SVI的另一个特点是能够在设备内执行进程变量控制.随着在阀门平台上应用控制解决方案的新兴市场需求，Masoneilan将进入其从未参与过的市场。要使Masoneilan(或其他控制设备制造商)成功，它必须负责控制功能的应用。Masoneilan目前负责阀门的应用，但它从未承担过控制功能。在今天的市场上，阀门只是测量、控制和阀门验收或承诺三位一体的一部分。这一额外的责任对Masoneilan有着深远的影响。

SVI技术将Masoneilan推向一个新兴的控制技术市场。在进入控制市场的同时，还需要在某些部门与现有的控制供应商进行有效的竞争。

对于那些商品和服务给消费者带来价值的组织来说，市场机会是巨大的。然而，与任何机会一样，也存在很大的风险。那些试图在没有完全补充控制设备和服务的情况下有选择地参与市场的人面临重大的失败风险。

这一转变已经在进行中，这一趋势预计将在未来十年稳步加速。实际上，今天所追求的每一个大型资本项目销售机会都是基于智能技术。


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