在線分析系統(tǒng)可靠性的綜合研究、在線看

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2014.10.9第七屆國際論壇重

點(diǎn)

內(nèi)

容2—

OAS可靠性的重要性和評價(jià)困難二

OAS的主要技術(shù)特性三

深刻感悟大師的教誨四

解決OAS可靠性難題的技術(shù)突破方向五

解決OAS可靠性難題的路徑和目標(biāo)六

高度關(guān)注OAS的質(zhì)量發(fā)展—

OAS可靠性的重要性和評價(jià)困難31

OAS可靠性的重要性O(shè)AS是精密計(jì)量的大型成套設(shè)備OAS是信息工業(yè)的真正源頭，物質(zhì)成分量信息有無可替代的唯一性。在線分析（流程工業(yè)、環(huán)保、科研）要求OAS長期、連續(xù)、安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確運(yùn)行以及長壽命周期。OAS的工程投入成本高，要求生產(chǎn)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益的周期長，而且穩(wěn)定?！皟x器儀表行業(yè)十二·五發(fā)展規(guī)劃”十分強(qiáng)調(diào)穩(wěn)定性、可靠性。42

OAS可靠性的評價(jià)方法5無故障工作時(shí)間MTBF（h）故障率（Failure

rate）/返修率單位時(shí)間內(nèi)（一般為年），產(chǎn)品的故障總數(shù)與運(yùn)行的產(chǎn)品總量之比。OAS的壽命周期OAS的長壽命周期可以有效降低年均壽命設(shè)備成本。3

OAS可靠性評價(jià)的現(xiàn)實(shí)困難6OAS的可靠性，如采用MTBF，尚無國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督或規(guī)范。MTBF的驗(yàn)證試驗(yàn)和測定試驗(yàn)的耗時(shí)太長（90天以上），樣機(jī)數(shù)量大（10套以上），小批量生產(chǎn)大型設(shè)備的現(xiàn)實(shí)確有客觀困難。生產(chǎn)OAS的大多數(shù)中小集成商的規(guī)模小，本來技術(shù)基礎(chǔ)薄弱，專業(yè)技術(shù)人才缺乏。MTBF和故障率是統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的評價(jià)方法，OAS樣本數(shù)量小時(shí)很容易失真壽命周期太長（例如10年），尚無有效的事前評價(jià)方法。74

OAS另尋技術(shù)路徑8針對OAS的可靠性，進(jìn)行宏觀的技術(shù)剖析和綜合性的研討就很有必要。二

OAS的主要技術(shù)特性91

OAS可靠性的定義OAS的可靠性是OAS在工程應(yīng)用條件下，在規(guī)定的運(yùn)行期限內(nèi)，完成和保持OAS在設(shè)計(jì)時(shí)所規(guī)定功能的能力，也就是OAS長期工程運(yùn)行的能力。2

OAS的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性穩(wěn)定性是OAS最重要的技術(shù)指標(biāo)，主要決定于所采用的OA?！胺€(wěn)定性第一”新理念：漂移≤±1%FS/7dCV≤0.5%因?yàn)椤案邷?zhǔn)確度的工程應(yīng)用”才是工程應(yīng)用的真實(shí)目標(biāo)。101.113 OAS的適應(yīng)性根據(jù)系統(tǒng)學(xué)基礎(chǔ)理論：OAS和它的外部環(huán)境（樣氣條件、安裝條件、環(huán)境條件等）存在復(fù)雜、動態(tài)的物質(zhì)、能量、信息等的交換。OAS是個復(fù)雜、開放的大技術(shù)系統(tǒng)。1.

4

OAS的安全性12OAS廣義的安全性，包括：防爆安全（最重要、最嚴(yán)苛）防護(hù)安全電氣安全防泄漏、防污染排放安全操作及檢修安全網(wǎng)絡(luò)信息安全等1.

5

OAS的少維護(hù)性13出于確保OAS長壽命周期的現(xiàn)實(shí)需要；首先是可維護(hù)、易維護(hù)的；普遍追求OAS的少維護(hù)；最好是接近于免維護(hù)，后期維護(hù)成本越低越好。免維護(hù)不是完全不需要任何維護(hù)的絕對化技術(shù)概念！1.

6

OAS的協(xié)調(diào)性（新概念）14幾乎任何生物都有完善的協(xié)調(diào)性。OAS在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能時(shí)，系統(tǒng)的各子系統(tǒng)、各組成部分以及（部件及元件）之間不相互抵觸和相互制約，保障工程應(yīng)用的長壽命周期。OAS按更加協(xié)調(diào)的方式進(jìn)化和完善優(yōu)化！三

深刻感悟大師的教誨151.2.

1

錢學(xué)森院士的系統(tǒng)學(xué)理論（1）OAS具有較復(fù)雜的層級結(jié)構(gòu)：分析儀和樣品處理系統(tǒng)是次級子系統(tǒng)檢測器和部件是更次級子系統(tǒng)分析小屋集成是更上一級技術(shù)系統(tǒng)1.16（2）OAS是復(fù)雜、開放的大技術(shù)系統(tǒng)正確處理局部和整體的關(guān)系（現(xiàn)場調(diào)查處理東風(fēng)2號火箭發(fā)射失敗原因的結(jié)論意見）從定性到定量的系統(tǒng)集成方法1.

2

朱良漪前輩17以重點(diǎn)工程帶系統(tǒng)，以系統(tǒng)帶儀表關(guān)注宏觀的大技術(shù)系統(tǒng)整體技術(shù)概念他所關(guān)注的難點(diǎn)和閃點(diǎn)（2007）四個難點(diǎn)和閃點(diǎn)是取樣（探頭）系統(tǒng)，可靠性、少維護(hù)和軟件技術(shù)。（3）“制約過程分析儀發(fā)展的癥結(jié)和處置手段”（1998）過程分析的取樣與預(yù)處理成分信息的獲取與共生信息的干擾和噪音的處理長期使用的可靠性18四

解決OAS可靠性的技術(shù)突破方向191.1

明確OAS的兩大技術(shù)基礎(chǔ)（兩大次級子系統(tǒng)）是OA和樣品處理系統(tǒng)OA是OAS的核心技術(shù)，樣品處理系統(tǒng)是OAS的關(guān)鍵技術(shù)；OA和樣品處理系統(tǒng)在工程應(yīng)用中都必須可靠性高，兩者相互協(xié)調(diào)，但不是可相互代替的關(guān)系。1.

2

OA必須堅(jiān)持“穩(wěn)定性第一”，穩(wěn)定性是其代表性技術(shù)指標(biāo)，也可理解為“少校準(zhǔn)第一”20穩(wěn)定性是OA和OAS高準(zhǔn)確度工程應(yīng)用最重要、必須的前提條件。1.

3

樣品處理系統(tǒng)必須堅(jiān)持“少維護(hù)第一”，21其核心重點(diǎn)有三高效過濾除塵高效除水、脫濕、除霧（及排液）確保安全及防爆4

OA高可靠性的實(shí)現(xiàn)22徹底打通和協(xié)調(diào)好分析儀-檢測器-敏感元件及高端智能化技術(shù)的整個技術(shù)鏈。H&B公司Uras3G型薄膜微音紅外分析儀有工程運(yùn)行二十多年的記錄。高穩(wěn)定熱導(dǎo)式氣體傳感器發(fā)明專利是近乎零漂移的熱導(dǎo)檢測器，凌卡公司LKA100R熱導(dǎo)分析儀是近乎零

漂移的OA。LKA100R熱導(dǎo)分析儀近乎零漂移的熱導(dǎo)傳感器23LKA100R熱導(dǎo)分析儀開機(jī)過程的零點(diǎn)穩(wěn)定性曲線241.

5

樣氣處理系統(tǒng)高可靠性的實(shí)現(xiàn)25取樣探頭系統(tǒng)的無堵塞連續(xù)取樣技術(shù)（LKP105探頭）早已是成熟技術(shù)。后級超高效過濾除塵（LKP301過濾器）。0.05μm99%

＜110Pa后級高效除霧過濾分離器（LKP307除霧器）高效渦旋樣氣冷凝器（LKP210冷凝器）0.6MPa儀表空氣，樣氣降溫40℃倍誠公司的新一代（防爆）樣氣處理系統(tǒng)技術(shù)，高端品質(zhì)的防爆分析小屋集成。大化肥行業(yè)的在線分析系統(tǒng)有二十年以上工程應(yīng)用壽命周期的記錄。266

整體優(yōu)化設(shè)計(jì)具有方法論意義在線分析儀樣品處理系統(tǒng)在線分析系統(tǒng)分析小屋集成完全適用于277

OAS系統(tǒng)協(xié)調(diào)進(jìn)化的五原則28很好保留了原系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)；徹底消除了原系統(tǒng)的缺陷和不足；新系統(tǒng)沒有變得更復(fù)雜和成本更高；新系統(tǒng)沒引入新的缺陷和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)；整個新系統(tǒng)最終更能長壽命周期地協(xié)調(diào)運(yùn)行。五

解決OAS可靠性難題的邏輯和目標(biāo)1.

1

解決OAS可靠性難題的技術(shù)邏輯歸納為“兩少一高”O(jiān)AS器件 材料穩(wěn)定性第一

少校準(zhǔn)第一OA 檢測器 敏感元件 材料29細(xì)節(jié)決定品質(zhì)、決定可靠性！整個技術(shù)鏈高端品質(zhì)樣品處理系統(tǒng) 部件少維護(hù)第一重點(diǎn)工程2

OAS可靠性現(xiàn)狀30有的外企提出OAS的MTBF為兩年以上。環(huán)保部要求CEMS要有最小維護(hù)周期和連續(xù)運(yùn)行90天的質(zhì)量保證。大量中小集成商OAS產(chǎn)品的可靠性水平很差（崗位能力指數(shù)《1）。成都倍誠公司的防爆分析小屋集成具有可信賴的高端品質(zhì)和高可靠性。3

解決OAS可靠性難題的預(yù)期目標(biāo)31OAS的工程應(yīng)用能夠少維護(hù)、安全、穩(wěn)定、準(zhǔn)確、長壽命周期地協(xié)調(diào)運(yùn)行。OAS壽命周期的設(shè)計(jì)目標(biāo)應(yīng)為10年，至少保證五年，爭取達(dá)到15年（在規(guī)范化維護(hù)和檢修的前提下）。OAS一年的質(zhì)保期和5000（h）的MTBF所對應(yīng)的可靠性，不能滿足OAS工程應(yīng)用的現(xiàn)實(shí)需要。六

高度關(guān)注OAS的質(zhì)量發(fā)展321.1分析儀器產(chǎn)業(yè)58年發(fā)展歷程的歷史經(jīng)驗(yàn)是開放和創(chuàng)新，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持和發(fā)揚(yáng)。2.打破行業(yè)性的保守思維慣性，不能長期停滯在滿足于“能夠用”和“一年質(zhì)保期”的落后狀態(tài)。推廣采用成熟的先進(jìn)技術(shù)；實(shí)行規(guī)范的專業(yè)化設(shè)計(jì)（很難標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)）；經(jīng)過工程實(shí)踐考驗(yàn)的OAS可靠性設(shè)計(jì)理念和方法。4

細(xì)節(jié)決定成敗33細(xì)節(jié)也決定著品質(zhì)和可靠性5

OAS的高可靠性是設(shè)計(jì)出來的，其次才是制造出來的6

已具備解決OAS可靠性難題的有利條件34大師教誨和發(fā)展規(guī)劃的導(dǎo)向和驅(qū)動OAS基礎(chǔ)理論的初創(chuàng)和優(yōu)秀科技創(chuàng)新方法論的推廣長期工程實(shí)踐積累起的豐富經(jīng)驗(yàn)技術(shù)基礎(chǔ)已大大加強(qiáng)并不是所有方面都落后于外企，有不少產(chǎn)品和技術(shù)已趕上或超過外企水平。7

OAS的質(zhì)量發(fā)展自然包括追求OAS的高可靠性，正聚集