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在今天這個(gè)動(dòng)態(tài)的商業(yè)環(huán)境里，制造商們正處于的經(jīng)濟(jì)壓力之下。市場(chǎng)全球化正在產(chǎn)生減少制造成本以與低工資和低材料成本的發(fā)展家競(jìng)爭(zhēng)的巨大壓力。盡管性公司曾經(jīng)滿足過(guò)不斷變化的客戶的需要，但是它們之間仍然存在競(jìng)爭(zhēng)以提供質(zhì)量的產(chǎn)品并用較少的資源來(lái)化產(chǎn)出。它們盡管完全遵守公眾和法規(guī)政策，但是還面對(duì)這些市場(chǎng)挑戰(zhàn)。
為了向它們的股東提供可以接受的回報(bào)，工業(yè)們正在認(rèn)識(shí)到他們降低原材料和廢棄成本，同時(shí)增加生產(chǎn)力。通過(guò)應(yīng)用過(guò)程控制技術(shù)減少制造過(guò)程中的過(guò)程偏差度已經(jīng)被認(rèn)為是一種和克服全球競(jìng)爭(zhēng)壓力的有效方法。
一個(gè)公司的基本目標(biāo)就是通過(guò)生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品來(lái)賺取利潤(rùn)。高質(zhì)量的產(chǎn)品滿足一系列的技術(shù)規(guī)格。任何對(duì)于已經(jīng)建立的技術(shù)規(guī)格的偏離就是意味著由于原料的過(guò)量使用、重新加工成本或廢棄產(chǎn)品而損失利潤(rùn)。這樣，通過(guò)過(guò)程控制就可以取得很大的經(jīng)濟(jì)效果。通過(guò)較好的過(guò)程控制來(lái)減少過(guò)程偏差度可以從一開(kāi)始就實(shí)現(xiàn)過(guò)程的***化和產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。
原材料和生產(chǎn)過(guò)程里的固有的不一致性是產(chǎn)生偏差的常見(jiàn)起因。它們會(huì)使得過(guò)程變量產(chǎn)生一個(gè)高于或低于設(shè)定點(diǎn)的偏差。一個(gè)處于控制狀態(tài)且只有常見(jiàn)的偏差起因存在時(shí)的過(guò)程典型地會(huì)遵循鐘形正態(tài)分布（圖2-1）。
在這個(gè)分布上，由統(tǒng)計(jì)學(xué)得到的一個(gè)數(shù)值區(qū)域稱為+/-2 σ區(qū)。它描述了過(guò)程變量偏離設(shè)定點(diǎn)的程度。這個(gè)區(qū)域就是過(guò)程偏差度。它是對(duì)過(guò)程被控制得如何緊密的一種測(cè)量。過(guò)程偏差度（見(jiàn)第1 章里的定義）是過(guò)程緊密程度的一種精確測(cè)量。它表示為設(shè)定點(diǎn)的一個(gè)百分比。
例如，如果一個(gè)產(chǎn)品滿足某個(gè)技術(shù)規(guī)格的下限，那么設(shè)定點(diǎn)需要建立在這個(gè)下限之上的2 σ值處。這樣做將確保在這個(gè)下限右面生產(chǎn)的所有產(chǎn)品會(huì)滿足質(zhì)量規(guī)格。然而，問(wèn)題是在一個(gè)比技術(shù)規(guī)格要求大很
多的水準(zhǔn)上生產(chǎn)很大百分比的產(chǎn)品會(huì)浪費(fèi)很多和資源（見(jiàn)圖2-1上面的分布圖）。理想的解決方案是通過(guò)選用一個(gè)能產(chǎn)生較小的σ 的閥門(mén)來(lái)減小偏差的分布程度（見(jiàn)圖2-1 下面的分布圖）。

減小過(guò)程偏差度是取得企業(yè)目標(biāo)的一個(gè)關(guān)鍵。大多數(shù)公司已經(jīng)認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。對(duì)它們來(lái)說(shuō)，把成千上萬(wàn)美元花費(fèi)在儀表上面，以解決過(guò)程偏差度減小的問(wèn)題是一件尋常的事情。不幸的是，由于其對(duì)動(dòng)態(tài)性能的影響未被認(rèn)識(shí)到，調(diào)節(jié)閥(控制閥)在這個(gè)方面常常被忽略了。對(duì)控制回路的廣泛研究表明多達(dá)80%的回路在減小過(guò)程偏差度方面做得不好。進(jìn)一步，人們發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)閥(控制閥)由于各種各樣的原因是這個(gè)問(wèn)題的主要貢獻(xiàn)者。
為了檢驗(yàn)閥門(mén)的性能，制造商們?cè)趧?dòng)態(tài)的過(guò)程條件下測(cè)試它們的產(chǎn)品。這些測(cè)試典型地是在流量試驗(yàn)室里的實(shí)際閉環(huán)回路控制下進(jìn)行的（圖2-2）。在閉環(huán)回路條件下評(píng)估調(diào)節(jié)閥(控制閥)組件提供了對(duì)偏差度情況的真實(shí)的測(cè)量。閉環(huán)回路性能數(shù)據(jù)證明為應(yīng)用工況選擇一個(gè)合適的閥門(mén)可以取得過(guò)程偏差度的明顯減小。
調(diào)節(jié)閥(控制閥)減小過(guò)程偏差度的能力取決于許多因素。考慮多個(gè)獨(dú)立參數(shù)。調(diào)節(jié)閥(控制閥)工業(yè)里的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)終端控制元件包括閥門(mén)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和定位器的特殊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)于在動(dòng)態(tài)條件下取得好的過(guò)程控制是非常重要的。更加重要的是，調(diào)節(jié)閥(控制閥)組件作為一個(gè)元件而進(jìn)行***化或制造。不是作為一個(gè)完整的組件而設(shè)計(jì)的閥門(mén)部件典型地不會(huì)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)性能。設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的一些重要的因素包括：
● 死區(qū)
● 執(zhí)行機(jī)構(gòu)/ 定位器的設(shè)計(jì)
● 閥門(mén)響應(yīng)時(shí)間
● 閥門(mén)類(lèi)型和口徑計(jì)算
每一個(gè)設(shè)計(jì)因素都會(huì)在本章里考慮，以提供關(guān)于是什么組成了一個(gè)超乎尋常的閥門(mén)結(jié)構(gòu)的真知灼見(jiàn)。