自动化系统建置的基本概念-系统维护

表1：这份详尽的摘要显示了每个维护方式如何从各项设计指南着手。

在理想世界中，我们所建置的自动化系统永远不会故障。只要加以设定与启用，系统就能顺畅执行。可惜，现实并非如此。系统不但会当机，还可能因为突发的意外故障造成重大损失，相信这些都是你我所不乐见的。

有监于此，如何做好系统维护，来大幅降低故障的可能性成为我们所需要重视的议题。良好完善的维护策略，将可协助您有效管理自动化系统维护成本并降低故障风险。若采用专为系统维护所设计的解决方案，加上完善的维护方案，将有助于维持效能并延长使用寿命，进而大幅提高投资效益；并藉由管理物流、排程与备料库存，将停机成本压至最低。

维护的用意在于透过维修来确保系统功能，并于系统故障时加以修复。维护可分成3大领域：预知维护、预防维护与修正维护。

预知维护会在故障发生前使用状态监控来侦测系统故障，有时，业界也将其称为「状态架构的维护」。如有预测到潜在故障，就要安排维护活动来维修系统。这些活动可延长使用寿命，并避免意外停机。

一般而言，预知维护动作会在侦测到维修需求后展开排程，并衍生预期停机时间，所需成本通常比意外停机时间更低。随着物联网的发展日新月异，「让更聪明的机器进行自我监控，并于需要维护时联系其他机器网络」的概念，也正急速发酵中。传感器、嵌入式控制器、FPGA、网络与Big Analog Data分析等技术演进，皆可让预知维护变得更加轻松，且更符合成本效益。

预防维护的用意在于维修系统以避免系统故障，并延长使用寿命。预防维护动作通常会进行排程，并衍生预期停机时间。预期停机时间成本可由其他多个系统预防维护活动共同分摊。此项维护的目标，在于将意外停机时间成本压至最低。

修正维护的用意在于修复故障系统，以将其回复至正常运作状态。修正维护动作通常不会进行排程，因而导致意外停机时间出现。此项维护的目标，在于尽可能延长系统／元件在故障发生前／后的使用时间，同时将意外停机成本压至最低，进而大幅提高投资效益。

专为可维护性所设计的系统

能否推动有效、高品质且可控制的维护方案，端视系统设计而定。若要设计具备高度可维护性的自动化测试系统，不妨考虑表1最佳做法与准则。

维护策略

图1提供的决策流程图可协助您挑选各个元件与系统故障模式所适用的最佳策略。不过，流程图仅供参考，最终抉择仍需仰赖人为判断。

无论采预知、预防还是修正维护方式，每个策略都有各自的优势、劣势与适用情况。在多数情况下，意外停机时间成本(故障成本) 会占去大半的维护相关费用。若能透过状态监控与预知，将意外停=机时间转换成预期停机时间，势必可带来许多好处。

无论是状态监控设备、网络、服务器还是Big Analog Data分析，皆有助于逐年压低成本，并提高效能；正因如此，业界正逐渐投向智能装置的怀抱，并采用预知能力更出色的维护策略。如果意外停机时间在所难免，适当的备料与修复策略成为您压低与管理维护成本的不二法门。

若能在系统设计之初便考量到可维护性，再辅以良好的维护策略，即可管理成本并降低故障风险，将所费不赀的意外停机时间抛诸脑后。这不仅有助于压低维护成本，还能让整体拥有成本随之下降。

因此，打造具备可维护性的设计时，请务必将自我测试、模块化设计、标准化、简化， 以及环境／人为因素等基本概念列入考量。关于自动化系统建置的基本概念—系统维护的详细内容，欢迎到NI(国家仪器)产品网页下载更深入的测试系统维护指南技术白皮书。(本文由NI国家仪器提供，李佳玲整理报导)