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2014.10.9第七屆國際論壇重

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容2—

OAS可靠性的重要性和評價困難二

OAS的主要技術特性三

深刻感悟大師的教誨四

解決OAS可靠性難題的技術突破方向五

解決OAS可靠性難題的路徑和目標六

高度關注OAS的質量發展—

OAS可靠性的重要性和評價困難31

OAS可靠性的重要性OAS是精密計量的大型成套設備OAS是信息工業的真正源頭，物質成分量信息有無可替代的唯一性。在線分析（流程工業、環保、科研）要求OAS長期、連續、安全、穩定、準確運行以及長壽命周期。OAS的工程投入成本高，要求生產技術、經濟效益的周期長，而且穩定。“儀器儀表行業十二·五發展規劃”十分強調穩定性、可靠性。42

OAS可靠性的評價方法5無故障工作時間MTBF（h）故障率（Failure

rate）/返修率單位時間內（一般為年），產品的故障總數與運行的產品總量之比。OAS的壽命周期OAS的長壽命周期可以有效降低年均壽命設備成本。3

OAS可靠性評價的現實困難6OAS的可靠性，如采用MTBF，尚無國家標準、行業標準監督或規范。MTBF的驗證試驗和測定試驗的耗時太長（90天以上），樣機數量大（10套以上），小批量生產大型設備的現實確有客觀困難。生產OAS的大多數中小集成商的規模小，本來技術基礎薄弱，專業技術人才缺乏。MTBF和故障率是統計學意義的評價方法，OAS樣本數量小時很容易失真壽命周期太長（例如10年），尚無有效的事前評價方法。74

OAS另尋技術路徑8針對OAS的可靠性，進行宏觀的技術剖析和綜合性的研討就很有必要。二

OAS的主要技術特性91

OAS可靠性的定義OAS的可靠性是OAS在工程應用條件下，在規定的運行期限內，完成和保持OAS在設計時所規定功能的能力，也就是OAS長期工程運行的能力。2

OAS的穩定性及準確性穩定性是OAS最重要的技術指標，主要決定于所采用的OA。“穩定性第一”新理念：漂移≤±1%FS/7dCV≤0.5%因為“高準確度的工程應用”才是工程應用的真實目標。101.113 OAS的適應性根據系統學基礎理論：OAS和它的外部環境（樣氣條件、安裝條件、環境條件等）存在復雜、動態的物質、能量、信息等的交換。OAS是個復雜、開放的大技術系統。1.

4

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

5

OAS的少維護性13出于確保OAS長壽命周期的現實需要；首先是可維護、易維護的；普遍追求OAS的少維護；最好是接近于免維護，后期維護成本越低越好。免維護不是完全不需要任何維護的絕對化技術概念！1.

6

OAS的協調性（新概念）14幾乎任何生物都有完善的協調性。OAS在實現設計功能時，系統的各子系統、各組成部分以及（部件及元件）之間不相互抵觸和相互制約，保障工程應用的長壽命周期。OAS按更加協調的方式進化和完善優化！三

深刻感悟大師的教誨151.2.

1

錢學森院士的系統學理論（1）OAS具有較復雜的層級結構：分析儀和樣品處理系統是次級子系統檢測器和部件是更次級子系統分析小屋集成是更上一級技術系統1.16（2）OAS是復雜、開放的大技術系統正確處理局部和整體的關系（現場調查處理東風2號火箭發射失敗原因的結論意見）從定性到定量的系統集成方法1.

2

朱良漪前輩17以重點工程帶系統，以系統帶儀表關注宏觀的大技術系統整體技術概念他所關注的難點和閃點（2007）四個難點和閃點是取樣（探頭）系統，可靠性、少維護和軟件技術。（3）“制約過程分析儀發展的癥結和處置手段”（1998）過程分析的取樣與預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可靠性的技術突破方向191.1

明確OAS的兩大技術基礎（兩大次級子系統）是OA和樣品處理系統OA是OAS的核心技術，樣品處理系統是OAS的關鍵技術；OA和樣品處理系統在工程應用中都必須可靠性高，兩者相互協調，但不是可相互代替的關系。1.

2

OA必須堅持“穩定性第一”，穩定性是其代表性技術指標，也可理解為“少校準第一”20穩定性是OA和OAS高準確度工程應用最重要、必須的前提條件。1.

3

樣品處理系統必須堅持“少維護第一”，21其核心重點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高可靠性的實現22徹底打通和協調好分析儀-檢測器-敏感元件及高端智能化技術的整個技術鏈。H&B公司Uras3G型薄膜微音紅外分析儀有工程運行二十多年的記錄。高穩定熱導式氣體傳感器發明專利是近乎零漂移的熱導檢測器，凌卡公司LKA100R熱導分析儀是近乎零

漂移的OA。LKA100R熱導分析儀近乎零漂移的熱導傳感器23LKA100R熱導分析儀開機過程的零點穩定性曲線241.

5

樣氣處理系統高可靠性的實現25取樣探頭系統的無堵塞連續取樣技術（LKP105探頭）早已是成熟技術。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）樣氣處理系統技術，高端品質的防爆分析小屋集成。大化肥行業的在線分析系統有二十年以上工程應用壽命周期的記錄。266

整體優化設計具有方法論意義在線分析儀樣品處理系統在線分析系統分析小屋集成完全適用于277

OAS系統協調進化的五原則28很好保留了原系統的優點；徹底消除了原系統的缺陷和不足；新系統沒有變得更復雜和成本更高；新系統沒引入新的缺陷和技術風險；整個新系統最終更能長壽命周期地協調運行。五

解決OAS可靠性難題的邏輯和目標1.

1

解決OAS可靠性難題的技術邏輯歸納為“兩少一高”OAS器件 材料穩定性第一

少校準第一OA 檢測器 敏感元件 材料29細節決定品質、決定可靠性！整個技術鏈高端品質樣品處理系統 部件少維護第一重點工程2

OAS可靠性現狀30有的外企提出OAS的MTBF為兩年以上。環保部要求CEMS要有最小維護周期和連續運行90天的質量保證。大量中小集成商OAS產品的可靠性水平很差（崗位能力指數《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和高可靠性。3

解決OAS可靠性難題的預期目標31OAS的工程應用能夠少維護、安全、穩定、準確、長壽命周期地協調運行。OAS壽命周期的設計目標應為10年，至少保證五年，爭取達到15年（在規范化維護和檢修的前提下）。OAS一年的質保期和5000（h）的MTBF所對應的可靠性，不能滿足OAS工程應用的現實需要。六

高度關注OAS的質量發展321.1分析儀器產業58年發展歷程的歷史經驗是開放和創新，應當堅持和發揚。2.打破行業性的保守思維慣性，不能長期停滯在滿足于“能夠用”和“一年質保期”的落后狀態。推廣采用成熟的先進技術；實行規范的專業化設計（很難標準化設計）；經過工程實踐考驗的OAS可靠性設計理念和方法。4

細節決定成敗33細節也決定著品質和可靠性5

OAS的高可靠性是設計出來的，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大師教誨和發展規劃的導向和驅動OAS基礎理論的初創和優秀科技創新方法論的推廣長期工程實踐積累起的豐富經驗技術基礎已大大加強并不是所有方面都落后于外企，有不少產品和技術已趕上或超過外企水平。7

OAS的質量發展自然包括追求OAS的高可靠性，正聚集