構(gòu)建精準(zhǔn)模型 實(shí)現(xiàn)設(shè)備“健康體檢”

特約撰稿人：中國(guó)設(shè)備工程協(xié)會(huì)專(zhuān)家?guī)鞂?zhuān)家、湖南中煙郴州卷煙廠設(shè)備工程部代小明

構(gòu)建精準(zhǔn)模型 實(shí)現(xiàn)設(shè)備“健康體檢”

特約撰稿人：中國(guó)設(shè)備工程協(xié)會(huì)專(zhuān)家?guī)鞂?zhuān)家、湖南中煙郴州卷煙廠設(shè)備工程部代小明

代小明近照

中醫(yī)有“治未病”的說(shuō)法，就是在人還沒(méi)有發(fā)病之前進(jìn)行調(diào)理，消除病患。設(shè)備同樣需要“治未病”，通過(guò)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的技術(shù)手段對(duì)設(shè)備進(jìn)行“體檢”，確保設(shè)備關(guān)鍵設(shè)備部位的狀態(tài)異常數(shù)據(jù)提前發(fā)現(xiàn)，故障隱患提前消除，以達(dá)到設(shè)備健康穩(wěn)定長(zhǎng)效運(yùn)行的目的。目前，我廠的設(shè)備老化陳舊，特別是制絲設(shè)備已運(yùn)行了16年，設(shè)備保生產(chǎn)能力已嚴(yán)重不足。同時(shí)，今年來(lái)，行業(yè)及公司對(duì)精益管理工作提出了更高要求，我廠在“多品牌、多規(guī)格、小批量”敏捷柔性制造新常態(tài)下，在年初提出了爭(zhēng)創(chuàng)行業(yè)“精益十佳”的目標(biāo)。在此新常態(tài)下，設(shè)備管理有必要構(gòu)建精準(zhǔn)的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控模型，以管理精益化為核心，應(yīng)用先進(jìn)管理方法和技術(shù)手段，提高設(shè)備預(yù)知維修水平，推進(jìn)設(shè)備管理從經(jīng)驗(yàn)管理向科學(xué)管理轉(zhuǎn)變。

核心提示：設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控包括技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控、運(yùn)行效能監(jiān)控兩方面，是精益設(shè)備管理的重要組成部分，通過(guò)創(chuàng)新技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控手段，采用信息化技術(shù)采集精準(zhǔn)數(shù)據(jù)并分析優(yōu)化，建立精準(zhǔn)技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)；通過(guò)將運(yùn)行效能數(shù)據(jù)納入監(jiān)控內(nèi)容，對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理評(píng)價(jià)，從而建立設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備本體健康體檢的綜合評(píng)價(jià)。

課題思路

為保證課題研究順利進(jìn)行，我們首先明確了以下工作思路:

1．研究?jī)?nèi)容：

（1）關(guān)鍵設(shè)備及部位受控管理

（2）技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控策略持續(xù)優(yōu)化

（3）探索運(yùn)行效能監(jiān)控模式

（4）建立精準(zhǔn)設(shè)備狀態(tài)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)模型

2．技術(shù)路線：創(chuàng)新監(jiān)控手段，采用信息化技術(shù)實(shí)施精準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集與分析

3．研究方向：構(gòu)建設(shè)備健康體檢評(píng)價(jià)模型

課題實(shí)施

建立功能部位臺(tái)賬，對(duì)各功能部位進(jìn)行受控管理

1．保障關(guān)鍵功能和主要功能部位的功能良好，以及關(guān)鍵零部件的性能、精度及技術(shù)狀態(tài)良好，是狀態(tài)監(jiān)控的技術(shù)基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)精益管理的前提條件。各生產(chǎn)車(chē)間在設(shè)備部位示別和分類(lèi)基礎(chǔ)上，按統(tǒng)一的臺(tái)賬內(nèi)容建立了功能部位臺(tái)賬。已梳理的關(guān)鍵功能和主要功能部位有：制絲葉絲線53項(xiàng)，葉片段39項(xiàng)，梗線81項(xiàng)，儲(chǔ)絲房18項(xiàng)，薄片線20項(xiàng)。動(dòng)力空調(diào)機(jī)組12項(xiàng)，空壓機(jī)組6項(xiàng)，油氣鍋爐9項(xiàng)，電梯4項(xiàng)。卷接機(jī)組5項(xiàng)，包裝機(jī)組8項(xiàng)，成型機(jī)組5項(xiàng)，物流設(shè)備4項(xiàng)。

2．針對(duì)不同的功能部位選擇不同的技術(shù)狀態(tài)檢測(cè)方式：關(guān)鍵功能部位——在線監(jiān)測(cè)；主要功能部位——專(zhuān)業(yè)點(diǎn)檢，必要時(shí)精密點(diǎn)檢；一般功能部位：崗位點(diǎn)檢或巡檢。

借助信息化技術(shù)，對(duì)技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控策略持續(xù)優(yōu)化

1．點(diǎn)檢是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的主要方式。近年來(lái)，我們對(duì)不同生產(chǎn)工藝和不同設(shè)備特點(diǎn)，建立了“三級(jí)點(diǎn)檢”設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控模式，參見(jiàn)表1。

實(shí)際工作中，檢查方式主要停留在采用眼看、觸摸、鼻聞、耳聽(tīng)等感官方式和簡(jiǎn)單工具上，設(shè)備點(diǎn)檢結(jié)果因人而異，無(wú)定量數(shù)據(jù)，難以為設(shè)備預(yù)知性維修提供準(zhǔn)確的信息和依據(jù)，不能夠達(dá)到設(shè)備狀態(tài)可控的目的。通過(guò)基于三級(jí)點(diǎn)檢為基礎(chǔ)，以信息化技術(shù)為支撐，采集精準(zhǔn)的點(diǎn)檢數(shù)據(jù)、圖形、圖像并對(duì)其進(jìn)行審核、分析、篩選，提出維修建議，對(duì)維修結(jié)果進(jìn)行跟蹤驗(yàn)證，根據(jù)點(diǎn)檢及維修結(jié)果的相互比對(duì)，對(duì)點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行持續(xù)優(yōu)化，提升設(shè)備預(yù)知性維修能力。

在這方面，一年來(lái)我們課題組主要在制絲工序探索了點(diǎn)檢信息化技術(shù)的應(yīng)用

（1）在開(kāi)發(fā)點(diǎn)檢信息系統(tǒng)前期，將前述的已梳理的關(guān)鍵主要功能部位作為點(diǎn)檢內(nèi)容，按工藝路線作為點(diǎn)檢路線，按部位異常頻率設(shè)置點(diǎn)檢周期等。并將以上數(shù)據(jù)錄入到點(diǎn)巡檢系統(tǒng)中。

（2）與高科技公司合作，開(kāi)發(fā)支持3G/4G/WIFI網(wǎng)絡(luò)的輕便小巧、性價(jià)比高的手持終端。通過(guò) Android 智能前端完成傳感、定位、通訊、拍照等功能，對(duì)關(guān)鍵功能部位的溫度、振動(dòng)值進(jìn)行點(diǎn)檢，通過(guò)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集分析和在線缺陷診斷，及時(shí)預(yù)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)。

表1

（3）實(shí)施點(diǎn)檢完成后，該終端自動(dòng)將結(jié)果發(fā)送到服務(wù)器端進(jìn)行記錄，不再需要手工記錄，避免填錯(cuò)，并且可以根據(jù)預(yù)設(shè)值自動(dòng)進(jìn)行異常報(bào)警、歷史趨勢(shì)分析等。

（4）支持點(diǎn)檢在線聯(lián)網(wǎng)功能，因其攜帶方便，可以隨時(shí)更新任務(wù)清單，比較歷史曲線記錄，實(shí)時(shí)生成缺陷單，做到故障發(fā)現(xiàn)及時(shí)提交。通過(guò)云平臺(tái)進(jìn)行二次確認(rèn)分析，對(duì)異常設(shè)備點(diǎn)進(jìn)行預(yù)防檢修，確保問(wèn)題得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決。

智能點(diǎn)檢儀隱患消除流程

2.在線狀態(tài)監(jiān)控是通過(guò)科學(xué)設(shè)置判定標(biāo)準(zhǔn)，采用信息化技術(shù)對(duì)設(shè)備關(guān)鍵部位的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)診斷，實(shí)現(xiàn)設(shè)備異常自動(dòng)報(bào)警。

（1）近幾年，制絲工序零星在烘梗絲熱風(fēng)風(fēng)機(jī)振動(dòng)值、喂料機(jī)提升電機(jī)電流值實(shí)施了在線監(jiān)控，缺乏系統(tǒng)性。今年結(jié)合課題需要，我們?cè)陔姎饩C合測(cè)試平臺(tái)上開(kāi)發(fā)一套關(guān)鍵設(shè)備的在線故障檢測(cè)系統(tǒng)，主要包含制作9個(gè)關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和在線故障診斷，車(chē)間關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)一目了然。

（2）卷包和動(dòng)力車(chē)間在線狀態(tài)監(jiān)控方面幾乎是空白，此次結(jié)合課題需要，我們探索了在該兩部門(mén)實(shí)施在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究。利用電控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在動(dòng)力關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備——除塵電機(jī)上裝備了溫度在線監(jiān)測(cè)裝置，并結(jié)合監(jiān)測(cè)振動(dòng)值等內(nèi)在運(yùn)行參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)在隱患，以采取預(yù)防性的維修策略，避免設(shè)備故障的發(fā)生。

探索運(yùn)行效能監(jiān)控模式

將設(shè)備運(yùn)行效能（產(chǎn)品質(zhì)量、原輔料消耗、運(yùn)行時(shí)間、故障時(shí)間等）數(shù)據(jù)納入狀態(tài)監(jiān)控內(nèi)容，是本次課題研究的一大突破。

1.白肋煙投廠后，為對(duì)水分儀修正值進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控，我們課題小組優(yōu)化設(shè)置了水分儀修正值控制模式，將水分儀修正值參數(shù)修改方式由本地逐臺(tái)修改，改為上位機(jī)集中統(tǒng)一管理，避免人為造成的水分儀檢查異常的發(fā)生。同時(shí)升級(jí)水分儀通訊數(shù)據(jù)，將水分儀探頭當(dāng)前使用的水分儀修正值反饋到制絲在線監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水分儀修正值的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

2.卷包車(chē)間現(xiàn)有的PT設(shè)備在有大量質(zhì)量缺陷煙支剔除時(shí)，會(huì)在工控機(jī)右上角發(fā)出的煙支剔除偏高報(bào)警紅色信息，但沒(méi)有對(duì)質(zhì)量缺陷煙支報(bào)警進(jìn)行分類(lèi)提示，且報(bào)警框偏小、不醒目，沒(méi)有蜂鳴提醒裝置，當(dāng)出現(xiàn)漏氣和水松紙扯旗等A類(lèi)嚴(yán)重質(zhì)量缺陷，煙支會(huì)被大量檢測(cè)剔除，造成消耗浪費(fèi)。

水分儀修正值的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

煙支剔除偏高報(bào)警紅色信息

質(zhì)量煙支剔除過(guò)高報(bào)警黃色信息

針對(duì)以上情況，課題小組通過(guò)在工控機(jī)上增加報(bào)警參數(shù)設(shè)置報(bào)告，在工控機(jī)右上角發(fā)出具體分類(lèi)對(duì)應(yīng)的質(zhì)量煙支剔除過(guò)高報(bào)警黃色信息。在PLC輸出板上外接聲光蜂鳴報(bào)警器，當(dāng)出現(xiàn)漏氣和OTIS質(zhì)量煙支剔除超過(guò)停機(jī)限參數(shù)設(shè)置值，立即停止設(shè)備運(yùn)行。對(duì)質(zhì)量缺陷煙支剔除實(shí)施精確的控制。

建立了設(shè)備技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)和健康體系評(píng)價(jià)模型

1.由前述的狀態(tài)監(jiān)控信息化技術(shù)的應(yīng)用，我們制訂完善了異常處理、狀態(tài)監(jiān)控等業(yè)務(wù)流程，并不斷對(duì)各技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、流程進(jìn)行優(yōu)化,形成了精準(zhǔn)的卷接包、制絲、動(dòng)力、物流設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)139條，為設(shè)備預(yù)知性維修提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐。

2.改變季度設(shè)備管理評(píng)價(jià)主要內(nèi)容，由原來(lái)側(cè)重現(xiàn)場(chǎng)管理四要素改變?yōu)閺募夹g(shù)狀態(tài)、運(yùn)行效能、維護(hù)質(zhì)量三個(gè)維度對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行評(píng)測(cè)。

評(píng)測(cè)結(jié)果作為季度車(chē)間設(shè)備管理評(píng)價(jià)的依據(jù)并納入車(chē)間的績(jī)效考核中。

3.結(jié)合提高“芙蓉王”設(shè)備臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、消除設(shè)備差異性，提高均質(zhì)化水平等重點(diǎn)工作內(nèi)容，我們?cè)诠芾碓u(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)中修訂了相應(yīng)的設(shè)備管理評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

4.通過(guò)建立以上精準(zhǔn)的技術(shù)狀態(tài)監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)和完善設(shè)備管理評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)了本課題的目標(biāo)——構(gòu)建了設(shè)備健康體檢評(píng)價(jià)模型。

信息化技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)備的各項(xiàng)技術(shù)狀態(tài)指標(biāo)、運(yùn)維水平指標(biāo)、效能指標(biāo)得以精準(zhǔn)采集，實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備本體健康體檢的綜合評(píng)價(jià)。

課題效果

1.設(shè)備各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)優(yōu)于目標(biāo)值：

2016年1-10月份制絲線設(shè)備運(yùn)行情況指標(biāo)表一

2016年1-10月份卷包設(shè)備運(yùn)行情況指標(biāo)表二

2.為廠部“微積分”精益管理活動(dòng)提供了設(shè)備技術(shù)上的支持：

通過(guò)本課題精準(zhǔn)的效能數(shù)據(jù)監(jiān)控，降低了PT空稀頭率、鋼印剔除數(shù)量、減少操作工啟車(chē)手動(dòng)數(shù)量和降低GD空稀頭煙包剔除量，有效降低了物品的消耗。

3.為挑戰(zhàn)“多規(guī)格、多批次、小批量”生產(chǎn)組織新常態(tài)創(chuàng)造條件：

通過(guò)開(kāi)展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控研究，為設(shè)備“治未病”，為設(shè)備保22個(gè)卷煙品牌和38個(gè)規(guī)格生產(chǎn)任務(wù)創(chuàng)造了前提條件。

4.為“修舊利廢、節(jié)約挖潛”瑯琊榜活動(dòng)順利完成提供了管理上的保證：

通過(guò)精準(zhǔn)化的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，為設(shè)備故障判斷、維修與潤(rùn)滑、項(xiàng)修和改造、備件計(jì)劃制定及備件更換周期等提供了一定的依據(jù)，達(dá)到了降低設(shè)備維修費(fèi)用目的。

依照公司瑯琊榜活動(dòng)對(duì)我廠的總體規(guī)劃方案：備件庫(kù)存降低150萬(wàn)、修舊利廢150萬(wàn)、維修費(fèi)用降低8%（223萬(wàn)元）。借助應(yīng)用設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控這一先進(jìn)

管理工具，截止到去年10月18日，我廠已完成降庫(kù)173萬(wàn)元、修舊利廢202萬(wàn)元、維修費(fèi)用降低8%（223萬(wàn)元）的目標(biāo)。