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《技術的本質》
by 黃國哲 2022-03-08 23:14:06, Reply(0), Views(357)


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W. Brian Arthur

《技術的本質》
技術都不會是無中生有，
技術都是從現存技術中組合出的，
技術可以與其他技術構成無限多個新的組合。

也就是技術，是會成長的。

那麼當我們工作到退休，那最終的技術變成什麼樣子呢?


願景：

資料數位化
檢修標準化與自動化
人力菁英化

P1.經理，各位長官。同仁大家好，我是電器二課黃國哲，今天要報告的主題是，大型設備查修，
以910迴轉攔汙柵為例。

P2.首先這裡先放個開放問題給大家，技術對大家而言是什麼樣的存在呢?
有那麼一本書，叫做技術的本質，他在裡面寫到：
技術不會是無中生有的，
技術都是從現存技術中組合出的，
技術可以與其他技術構成無限多的新的組合。
，也就是說，技術是會成長的

那麼既然會成長，我們可以問問自己，那當我們在這裡一直工作到退休，
到那時自己的技術會發展到什麼樣子?

P3:這個是我對於自己將來技術的三個願景，我希望到將來能實現這三個目標，
分別是資料數位化；檢修自動化；以及人力的菁英化
而今天我的報告就是圍繞著檢修自動化這一個願景而誕生的


P4.這是今天的報告大綱，首先我會講我的動機與目的，再來談到繼電器的歷史
然後是我們在查修時會遇到的阻礙，接下來才是今天的主角-迴轉攔汙柵
然後我會講解模擬器的製作原理
再來示範模擬器是如何幫助我們查修，最後就是結語。

P5.首先是動機與目的
我們在閱讀單張控制圖時是很容易的，但是當你遇到的是一套系統，例如迴轉攔汙柵，多達43頁，
又要花多少時間呢?
本計畫目的是在研究是否能將原先需要具備經驗、知識等等的查修能力的工作簡化成為純粹的標準化作業，給予每個人使用。
因此首先我們要先了解這些控制圖是怎麼產生的

P6.最早的電力繼電器普遍認為是1831年由亨利(電感單位H)所發明，
但受限時空背景，此時還並未發展蓬勃。

P7.時間回到100年前的歐洲，正值第一次世界大戰結束，勞動力的大量缺口促進了電力線路的鋪設，
以及自動化的需求，在此時空背景下繼電器Relay才開始大量被運用。

P8.而使用Relay作為控制單元，去構築出控制迴路，這種方法被稱為「繼電器邏輯」。
也就是說我們每天碰到的控制圖，其實早在100年前就已經存在。

P9.這個是繼電器的發展歷史，從1831繼電器誕生到後來出現PLC，然後發展成電腦自動控制。
然而無論發展到何種階段，繼電器仍為自動控制的構築基礎
其原理是透過電的導通與不導通進行排列組合，創作出不同的控制效果，其觀念和0與1的關係相同。

這裡提出一個假設：我們是否能單純比較0與1的相同與不同，進行故障排除呢?
就像這個TSMC的LOGO，我們一眼就能看出圖上的黑色就是故障點

P10.而在查修時，身為人類的我們一直受到兩個限制，分別是不熟悉設備與刻板印象

P11.現場設備是由許多不同部門的單位負責，
我們雖然經手設備的電氣的部分，但是操作的部分
卻多為負載課或值班人員，因此查修時往往會不知道要如何下手。

P12.而刻板印象的影響就更為深遠了，迴轉攔汙柵的任何一個RELAY故障都有可能導致設備無法運轉，
因此根據過去的故障預期下一次的故障是很不準確的。
但查修往往會不自覺的帶入主觀意識，
導致查修時出現「盲點」。

P13.而針對這兩個問題，我這裡也分別提出解決方案，
不熟悉設備的問題我們可以製作一個模擬器，而刻板印象可以嘗試將故障轉成0與1，來判斷故障

P14.所以有方案了，那麼到底要怎麼實現呢?當大家遇到一個不熟悉而且還很大的系統時，要你做故障排除，你面對這種問題，你會怎麼辦呢?為了同時滿足這兩個需求，我決定要來製作一款能將故障01化的模擬器。

P16.接下來就是今天的主角了，迴轉攔汙柵，這是一個設置於海水進口，用來打撈海水中的廢棄物的設備。

P17.在硬體的建置部分，這是一個長2.2米、寬1.5米，往地底延伸7米
各式的感應器安裝了23個,用來做繼電器邏輯的Relay用了約180個，這些線材總長度超過2公里，邏輯的部分多達43頁，

P18.而他的啟動邏輯是這樣的：
在自動模式下，當潮位到達高的位置，10秒後會啟動沖洗泵，當沖洗泵啟動後會使攔汙柵開始噴水，然後迴轉攔汙柵開始進行慢速運轉。

P19.當這樣龐大的設備發生故障時，既有的查修方式如下面幾種
第一種：憑經驗或是前輩的口述去預測可能的故障(帶有刻板印象)
第二種：將現場Relay頻運氣插拔做更換
第三種：翻閱控制圖去找與故障現象有關聯的部分

然而以上方法皆帶有運氣成分，難以標準化用以技術傳承

P20.為了要製作模擬器，首先要將繼電器邏輯轉換成電腦可以識別的C語言，
繼電器邏輯如同0與1的變化關係，巧合的C語言的布林Bool可以完全的還原。

P21.我們看這個範例，左邊是很常見的自保持電路，要如何讓X激磁?
我們可以知道當OFF沒有動作(=0)且a/X或ON有動作時(=1)，X會激磁，反之不會激磁，寫成C就是
If (OFF==0 && (a/X==1 || ON ==1))
{X=1;}
Else
{X=0;}

P22.透過此原理將長達43頁的控制圖全部輸入便可以完全在手機或是電腦上重建控制效果。

P23.講到這裡大家應該都已經一頭霧水了，我到底在講什麼，什麼查修阻礙啊.故障01化啊.什麼模擬器啊，我到底在講什麼啊?
好的，接下來顛覆大家認知的時候到了，我們真的可以透過這種方法把迴轉攔汙柵都塞進我們的手機裡呢。
各位將看見一種全新的詮釋控制圖的方式，我將現場的設備在手機上直接複印出來。

P24.這是真正的迴轉攔汙柵，而這個是數位化後的模擬器迴轉攔汙柵

P25.我現在實際操作一次慢速運轉....etc

P26.那麼完成了模擬器，可是我們又不是值班人員，熟練操作對我們工作有什麼幫助?
接下來我實際示範一次查修，我們來看這張十月2號開的請修單，故障內容是
泵室Screen #10-1 慢速與寸動模式無法運轉.這裡的Screen就是迴轉攔汙柵


P27.接下來要帶給各位第二次衝擊，我今天在這裡要用我的新方法，重新定義查修這一件工作

P28.左圖是慢速運轉時的Relay狀態，我們只挑選出是「1」的部分，接下來我們帶著這個參數
去比較與現場的差異。

P29.那麼使用這個新方法查修要花多少時間呢，我們來計時看看。

XXXX秒，雖然我不是數學家，但這聽起來還蠻不錯的，對嗎?

經檢查之後確認，M1A2的線圈有工作電源120V，但是電磁開關無法激磁，
所以導致迴轉攔汙柵無法慢速運轉。

在此方法底下不再需要閱讀大量的控制圖，而是從0與1的變化去判讀故障點，
不再需要了解控制邏輯，而是可以直接找出故障的位置


P32.本計畫除了開創了新的查修方式以外，目的就是在於優化查修流程。
其目的在於追求精準、速度、合理的邏輯性


P33.除了查修方式以外，還伴隨著一個副產品-模擬器
這個製作模擬器的技術在未來或許能開發出其他的應用方式，
像是模擬當某設備故障時對整個發電機組的影響，
或是模擬開關廠DS、全黑啟動、發電機的超速跳脫
等等重要設備的操作。














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