以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷為基礎(chǔ)的設(shè)備管理模式

李增金

（陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司，陜西榆林719000）

以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷為基礎(chǔ)的設(shè)備管理模式

李增金

（陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司，陜西榆林719000）

凱越煤化工廠建立以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)為基礎(chǔ)的預(yù)知維修設(shè)備管理新模式，具體實(shí)施措施。

狀態(tài)監(jiān)測(cè)；故障診斷；設(shè)備管理

0 前言

陜西榆林凱越煤化有限責(zé)任公司(以下簡(jiǎn)稱凱越煤化公司)于2009年4月在榆林成立，現(xiàn)屬中國(guó)華電集團(tuán)旗下華電煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司的全資子公司，是一家以煤為原料生產(chǎn)甲醇的能源化工企業(yè)。公司領(lǐng)導(dǎo)和設(shè)備管理人員高度重視裝置的安全穩(wěn)定運(yùn)行，全面實(shí)施了狀態(tài)監(jiān)測(cè)的“百點(diǎn)受控工程”和“3級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)體系”。通過設(shè)備管理方式的創(chuàng)新，公司提升了設(shè)備管理水平，設(shè)備維修成本降低，產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量提高。

1 設(shè)備管理創(chuàng)新的現(xiàn)實(shí)背景和意義

兩年來，公司以管理績(jī)效跨入華電煤業(yè)集團(tuán)所屬企業(yè)先進(jìn)水平為戰(zhàn)略目標(biāo)，確立企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)能力。裝置大型化，設(shè)備功能多，控制系統(tǒng)復(fù)雜，這些特點(diǎn)必將造成生產(chǎn)與設(shè)備管理的矛盾，并日漸突出。如何科學(xué)地把企業(yè)生產(chǎn)的核心要素設(shè)備管理好？如何確保設(shè)備的功能和精度以及消除設(shè)計(jì)制造安裝過程中存在的缺陷和隱患，充分發(fā)揮設(shè)備的綜合效率？如何克服人力資源不足，人員基本技能和經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)技術(shù)水平目前還不能充分適應(yīng)新裝置的現(xiàn)實(shí)情況？通過對(duì)企業(yè)設(shè)備管理全系統(tǒng)的分析，吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)備管理經(jīng)驗(yàn)，規(guī)劃設(shè)計(jì)出適合公司企業(yè)發(fā)展的以狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)為基礎(chǔ)的預(yù)知維修設(shè)備管理新摸式，使得企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，降低維修成本，延長(zhǎng)裝置穩(wěn)定運(yùn)行周期。

2 預(yù)知維修設(shè)備管理創(chuàng)新方案和措施

早期的設(shè)備維修管理是設(shè)備出了故障才停機(jī)維修，人們把這一維修機(jī)制叫做事后維修制。隨后出現(xiàn)了前蘇聯(lián)的計(jì)劃維修預(yù)修制，即人們常說的計(jì)劃?rùn)z修。最新的設(shè)備創(chuàng)新管理研究與實(shí)踐表明，事后維修和計(jì)劃?rùn)z修都存在局限性。第一，設(shè)備的事后維修存在維修不足的問題。由于工業(yè)化初期，人們對(duì)設(shè)備運(yùn)行的周期壽命和磨損理論研究不夠，還不能從根本上深刻認(rèn)識(shí)設(shè)備故障產(chǎn)生的機(jī)理，對(duì)設(shè)備的損壞時(shí)間沒有預(yù)見性，造成維修不到位和維修不足，經(jīng)常發(fā)生意外停機(jī)事故，造成很大的安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。第二，前蘇聯(lián)的設(shè)備統(tǒng)一計(jì)劃預(yù)修和使用制度（計(jì)劃?rùn)z修），比較事后維修是一個(gè)進(jìn)步，但是，計(jì)劃?rùn)z修造成嚴(yán)重的維修過剩和很高的維修成本。19世紀(jì)20年代，美國(guó)提出了預(yù)防維修，簡(jiǎn)稱PM。近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，自動(dòng)化程度越來越高，監(jiān)測(cè)儀器越來越先進(jìn)，在上述理論基礎(chǔ)上，人們提出了以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)為基礎(chǔ)的預(yù)知維修設(shè)備管理新摸式。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)是一種了解和掌握設(shè)備在使用過程中的狀態(tài)，確定其整體或局部正?；虍惓＃缙诎l(fā)現(xiàn)故障及其原因，并能預(yù)報(bào)發(fā)展趨勢(shì)的技術(shù)。預(yù)知維修既能避免維修不足又能克服維修過剩，是目前最先進(jìn)的一種設(shè)備維修模式。

2.2 預(yù)知維修設(shè)備管理創(chuàng)新的基本方案設(shè)計(jì)

（1）生產(chǎn)設(shè)備勘查。主要是調(diào)查確定預(yù)知維修方案（即開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作）的可行性。應(yīng)從各個(gè)方面對(duì)設(shè)備的利用率、故障率和停機(jī)時(shí)間進(jìn)行分析得出結(jié)論，實(shí)際應(yīng)用中也可根據(jù)設(shè)備的數(shù)量和類型，再加上專家的經(jīng)驗(yàn)做出判斷。

（2）確定監(jiān)測(cè)對(duì)象。選擇一定數(shù)量的設(shè)備作為監(jiān)測(cè)對(duì)象，確定監(jiān)測(cè)對(duì)象時(shí)要同時(shí)考慮到人力的投入、生產(chǎn)計(jì)劃和停機(jī)損失等，重點(diǎn)設(shè)備必須納入狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

（3）建立監(jiān)測(cè)計(jì)劃。①數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的確定。確定一套簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)記錄（報(bào)表）、數(shù)據(jù)分析及提出報(bào)告等4部分內(nèi)容。②相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)的建立。利用已確定的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行多次長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)地測(cè)試，并把所獲得的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行“最值”分析，建立狀態(tài)監(jiān)測(cè)的相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用中根據(jù)實(shí)際情況，也應(yīng)考慮確定的相對(duì)判斷標(biāo)準(zhǔn)是否科學(xué)。③監(jiān)測(cè)周期。對(duì)每個(gè)測(cè)點(diǎn)要有確定的監(jiān)測(cè)周期，每一次的監(jiān)測(cè)應(yīng)包括數(shù)據(jù)的采集、記錄和趨勢(shì)分析，并提出指導(dǎo)性意見。

（4）數(shù)據(jù)分析和故障處理。①數(shù)據(jù)分析。其目的在于確認(rèn)設(shè)備是否存在故障，如果存在故障，應(yīng)該進(jìn)一步開展故障診斷、預(yù)測(cè)故障類型、所在部位、嚴(yán)重程度，并提出應(yīng)對(duì)辦法和檢修措施。對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)作深入的分析，通常包括多種分析方法的綜合應(yīng)用。②故障處理。在診斷出故障之后，維修部門要制定檢修工作計(jì)劃，并對(duì)造成故障缺陷的原因從根本上進(jìn)行治理和改善。

（5）監(jiān)測(cè)對(duì)象分類。①重點(diǎn)設(shè)備。通常是指在生產(chǎn)過程中非常重要，一旦發(fā)生故障會(huì)導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)線停產(chǎn)或嚴(yán)重影響其他生產(chǎn)線產(chǎn)量，并且設(shè)備本身價(jià)值很高的大型設(shè)備。②主要設(shè)備。通常是指在生產(chǎn)過程中比較重要，一旦發(fā)生故障會(huì)影響產(chǎn)量的設(shè)備，這類設(shè)備通常是企業(yè)的中型設(shè)備，有時(shí)也稱“非關(guān)鍵設(shè)備”。③一般設(shè)備。通常是指分散在不同崗位對(duì)企業(yè)生產(chǎn)有一定影響的設(shè)備，這類設(shè)備有時(shí)價(jià)值并不很高，但發(fā)生故障后會(huì)對(duì)生產(chǎn)、安全、環(huán)保造成一定影響，故障率較高的小型設(shè)備也應(yīng)列入這一類。

（6）確定測(cè)點(diǎn)位置和監(jiān)測(cè)參數(shù)。確定測(cè)點(diǎn)位置和監(jiān)測(cè)參數(shù)是整個(gè)監(jiān)測(cè)工作中最基本的一個(gè)環(huán)節(jié)，同時(shí)也是最重要的環(huán)節(jié)之一，如果測(cè)點(diǎn)位置確定得不合適或監(jiān)測(cè)參數(shù)選取不當(dāng)，最終不會(huì)收到預(yù)期的效果。因此，這一步工作應(yīng)非常認(rèn)真仔細(xì)地進(jìn)行，注意聽取各方面的意見和建議，遵循的基本原則是“路徑最短，信號(hào)準(zhǔn)確”，必要時(shí)應(yīng)征求本單位以外、同行業(yè)專家的意見。監(jiān)測(cè)點(diǎn)位置要有明顯的標(biāo)識(shí)。

政府會(huì)計(jì)制度改革是一個(gè)必然過程，在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下，改革措施更適合當(dāng)前的體制。雖然機(jī)構(gòu)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)仍然存在，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，在社會(huì)福利機(jī)構(gòu)各部門的共同努力下，會(huì)計(jì)制度改革將會(huì)更加完善。現(xiàn)代事業(yè)單位會(huì)計(jì)制度增強(qiáng)了事業(yè)單位會(huì)計(jì)的資產(chǎn)管理能力，適應(yīng)了制度的發(fā)展，同時(shí)也適應(yīng)了社會(huì)的發(fā)展。

（7）合理配置狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器。就目前國(guó)內(nèi)企業(yè)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù)手段來看，眼看、手摸、耳聽的時(shí)代已經(jīng)過去了。公司設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器配置見表1。

表1 公司狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀器配置

（8）建立企業(yè)3級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)體系。將公司內(nèi)涉及人員分為3個(gè)層次。設(shè)備管理的職能部門（例如機(jī)電科）和專職從事設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的部門（例如監(jiān)測(cè)診斷中心）；各車間、站從事設(shè)備管理工作的部門和專職從事設(shè)備管理的人員；班組設(shè)備管理人員、操作人員和對(duì)口設(shè)備維護(hù)檢修人員等。

2.3 預(yù)知維修設(shè)備管理創(chuàng)新方案實(shí)施措施

（1）從3大要素的實(shí)現(xiàn)方面下功夫。3大要素是提高技能（操作、維修）；改進(jìn)面貌（工作、精神）；改善環(huán)境（企業(yè)、運(yùn)行）。

（2）5個(gè)階段的主要工作和作用。準(zhǔn)備階段（2013年6月～ 2014年1月），引進(jìn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修計(jì)劃，創(chuàng)造一個(gè)適宜的環(huán)境和氛圍；如同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段一樣。開始階段（2014年1月～ 2014年3月），設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修活動(dòng)的開始儀式，通過廣告宣傳造出聲勢(shì)；這就相當(dāng)于下達(dá)產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)書一樣。實(shí)施、推進(jìn)階段（2014年3月～2015年1月），制定目標(biāo)，落實(shí)各項(xiàng)措施，步步深入；這就相當(dāng)于產(chǎn)品加工、組裝過程鞏固階段（2015年1月～2015年6月），檢查評(píng)估推行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)維修的結(jié)果，制定新目標(biāo)；這就相當(dāng)于產(chǎn)品檢查、產(chǎn)品改進(jìn)設(shè)計(jì)過程。常態(tài)化運(yùn)行階段（2015年6月以后），從2015年6月以后，進(jìn)入常態(tài)化穩(wěn)定運(yùn)行階段。

（3）推進(jìn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的步驟。宣布公司決定，全面引進(jìn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修體制。企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)在全體員工大會(huì)上宣布設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修活動(dòng)的開始，傳播設(shè)備狀態(tài)維修的基本理念、目標(biāo)、結(jié)果，并散發(fā)各種宣傳資料。開展教育和培訓(xùn)工作。教育和培訓(xùn)是多方面的，首先應(yīng)該讓企業(yè)的中基層職工認(rèn)識(shí)推進(jìn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修的好處，可以創(chuàng)造的效益；要沖破傳統(tǒng)觀念的影響，打破操作工只管工藝、不重視設(shè)備，維修工只管設(shè)備、不重視工藝的習(xí)慣。另外，要從操作規(guī)范、7S管理、維修技能等多方面對(duì)工人進(jìn)行培訓(xùn)。

建立健全組織機(jī)構(gòu)，推進(jìn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作有序進(jìn)行。建立基本的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修策略和目標(biāo)。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修的目標(biāo)表現(xiàn)在3個(gè)方面，①目的是什么（What）；②量達(dá)到多少（how much）；③時(shí)間表，即何時(shí)（when）。即什么時(shí)間在哪些指標(biāo)上達(dá)到什么水平？這一階段所考慮的問題順序是，外部要求→內(nèi)部問題→基本策略→目標(biāo)范圍→總目標(biāo)。

建立設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修的主體規(guī)劃。氣化車間、甲醇車間、動(dòng)力車間、公用車間、電儀車間為設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修的主體，實(shí)施“百點(diǎn)受控工程”，每個(gè)車間監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)＞100個(gè)；建立班組、車間、公司3級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)體系，機(jī)電科設(shè)備管理月報(bào)設(shè)置狀態(tài)監(jiān)測(cè)專欄。

抓好設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修的啟動(dòng)，舉行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修的誓師會(huì)。誓師會(huì)雖然是一種形式，但可以起到鼓舞人心，宣傳廣告的作用。提高設(shè)備效率。在解決問題時(shí)，可以采用PM分析方法。

建立操作工維護(hù)設(shè)備，維修工關(guān)注工藝的自主維修程序。維修部門的日程化維修。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修所實(shí)施的是有特色的預(yù)防維修，其特色在于強(qiáng)化設(shè)備的基礎(chǔ)保養(yǎng)。改進(jìn)維修與操作技能的培訓(xùn)。其實(shí)，培訓(xùn)是一種多倍回報(bào)的投資，實(shí)施設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修的企業(yè)，不但應(yīng)對(duì)操作人員的維護(hù)保養(yǎng)技能進(jìn)行培訓(xùn)，而且要使他們的操作技能更加完善。

發(fā)展設(shè)備前期管理程序。設(shè)備負(fù)荷運(yùn)行中出現(xiàn)的不少問題，往往在其設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試階段就已經(jīng)隱藏了。設(shè)備壽命周期費(fèi)用在設(shè)計(jì)階段已決定了95%。全面推進(jìn)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修水平，向更高目標(biāo)前進(jìn)。最后一個(gè)步驟是使設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修活動(dòng)更加完善，建立更高的目標(biāo)。

（4）狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作機(jī)構(gòu)設(shè)置和人力資源配制。成立設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心，中心主任要擅長(zhǎng)管理，精通狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，成員有4名設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理技術(shù)人員，主要負(fù)責(zé)對(duì)狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，檢查督促和考核，對(duì)各部門設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息，進(jìn)行歸納分析，對(duì)運(yùn)行設(shè)備的臨危狀態(tài)提出警示，并負(fù)責(zé)對(duì)部分關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行情況的信號(hào)采集、分析、歸納、儲(chǔ)存和建檔，對(duì)振動(dòng)信號(hào)通過電腦軟件進(jìn)行頻譜精密分析。

在生產(chǎn)車間成立強(qiáng)有力的監(jiān)測(cè)小組，監(jiān)測(cè)小組包括管理機(jī)構(gòu)和實(shí)施機(jī)構(gòu)，管理機(jī)構(gòu)由車間設(shè)備主任擔(dān)任組長(zhǎng)，成員具體包括車間技術(shù)人員和監(jiān)測(cè)工段長(zhǎng)，其職能是對(duì)設(shè)備監(jiān)測(cè)起導(dǎo)向作用，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)記錄壓縮機(jī)、泵等運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的振動(dòng)情況以及罐、塔等靜止設(shè)備的腐蝕沉降情況，掌握計(jì)劃監(jiān)測(cè)臺(tái)數(shù)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的建立和狀態(tài)維修的實(shí)施情況，合理的安排設(shè)備的停機(jī)修機(jī)的時(shí)間，協(xié)調(diào)維修和使用的關(guān)系。

實(shí)施機(jī)構(gòu)主要指班組級(jí)的監(jiān)測(cè)小組，負(fù)責(zé)日常設(shè)備監(jiān)測(cè)計(jì)劃的落實(shí)情況，并形成狀態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄報(bào)表和“最值”統(tǒng)計(jì)報(bào)表，根據(jù)實(shí)際情況報(bào)告監(jiān)測(cè)中心合理調(diào)整監(jiān)測(cè)計(jì)劃、增減測(cè)點(diǎn)，根據(jù)利用率和設(shè)備劣化趨勢(shì)調(diào)整設(shè)備的檢測(cè)周期，填寫并把有關(guān)資料整理歸檔等。

3 預(yù)知維修設(shè)備管理創(chuàng)新實(shí)施的效果

公司通過設(shè)備管理創(chuàng)新，在使用好設(shè)備、管理好設(shè)備和維護(hù)好設(shè)備的同時(shí)，極大地提高了設(shè)備綜合效率，為企業(yè)的持續(xù)發(fā)展，提高企業(yè)持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)能力，發(fā)揮巨大的能動(dòng)作用。公司正在推行的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修管理新模式，孕育著在設(shè)備管理與維修方式上的一場(chǎng)技術(shù)革命和觀念轉(zhuǎn)變，這一標(biāo)志的具體體現(xiàn)就是設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)檢查由定性化操作逐步被定量化操作所取代，以預(yù)知維修為主導(dǎo)的檢修模式將逐步取代計(jì)劃?rùn)z修模式或與計(jì)劃?rùn)z修模式相結(jié)合，降低了維修費(fèi)用，延長(zhǎng)了裝置了長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。全面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)備綜合管理與“無泄漏工廠”建設(shè)同時(shí)開展，必將開創(chuàng)公司設(shè)備管理的新局面。

〔編輯 利文〕

TH17

B

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.01