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《技術的本質》
by 黃國哲 2022-03-08 23:14:06, Reply(0), Views(437)


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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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