火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化在АR平臺上的應(yīng)用

白玉峰高 巍孫偉鵬林楚偉徐興國江 永

1華能海門電廠

2上海擎測機電工程有限公司

1 前言

據(jù)相關(guān)方面的信息報道預(yù)計到2020年智能穿戴設(shè)備在全球的工業(yè)市場將達(dá)到1 200億美元，其中Industrial市場為300億美元，F(xiàn)ield Service市場為900億美元。在電力行業(yè)中引入智能穿戴設(shè)備，從而讓現(xiàn)代電力行業(yè)現(xiàn)場從業(yè)人員在設(shè)備維護檢修工作中更加規(guī)范與便利的同時，改進并提升工作效率，以提高電力企業(yè)自主創(chuàng)造能力和核心競爭力，同時為同行業(yè)的企業(yè)管理樹立典范。海門電廠的規(guī)范化檢修在項目之初提出了在“檢修文件包”、“見證點”、“遠(yuǎn)程指導(dǎo)”等方面，通過多維度新技術(shù)的檢修狀態(tài)監(jiān)測手段、遠(yuǎn)程技術(shù)專家、規(guī)范化運維行為手段，對檢修規(guī)范化的流程，通過識別反應(yīng)檢修進度，對見證點起到了全程的監(jiān)督、對檢修的進度趨勢做出判斷的作用，并根據(jù)分析診斷結(jié)果用甘特圖的形式展示在用戶的手機APP。經(jīng)過測算，海門電廠的基于AR技術(shù)，建設(shè)面向火力發(fā)電廠的智能AR檢修平臺全面完成后已取得以下幾方面成效：

（1）提高勞動生產(chǎn)率：超過30%；

（2）降低設(shè)備檢修周期：超過15%；

（3）降低設(shè)備故障次數(shù)：超過20%；

（4）備件庫存準(zhǔn)確率：超過95%；

（5）增加設(shè)備使用效率：10%～15%；

（6）降低生產(chǎn)成本：5%～8%。

通過火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺和各類有效的組織及技術(shù)手段，使設(shè)備管理者能動態(tài)地掌握設(shè)備狀態(tài)信息，實現(xiàn)以實時可控的設(shè)備維修管理,在減少了設(shè)備故障和事故的同時降低了設(shè)備維修工作量。在提高設(shè)備健康水平方面：強化了檢修人員的設(shè)備管理責(zé)任制，使設(shè)備的各類缺陷得到及時確認(rèn)和消除，同時對檢修人員的消缺工作起到了監(jiān)督作用，使設(shè)備得到適時標(biāo)準(zhǔn)化的檢修，設(shè)備的缺陷率、機組的非計劃停運次數(shù)和停運時間均有較大程度的降低。在設(shè)備的技術(shù)管理工作方面：檢修專業(yè)組根據(jù)公司加強生產(chǎn)技術(shù)管理基礎(chǔ)工作的要求和檢修定修制的相關(guān)規(guī)定，制訂了包括檢修項目、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工時定額和驗收程序等發(fā)電設(shè)備大、小修標(biāo)準(zhǔn)項目的文件包及相關(guān)的設(shè)備檢修技術(shù)規(guī)程，為電廠規(guī)范經(jīng)營管理奠定了基礎(chǔ)。

2 國內(nèi)電廠檢修管理的現(xiàn)狀分析

檢修管理是一項龐大的系統(tǒng)工程，涉及的因素較多：如人、機（機械設(shè)備）、料（材料）、法（檢修工作方法）、環(huán)（工作環(huán)境）等。由于受以上要素控制手段和方法限制，往往會造成檢修質(zhì)量仍不盡人意難以達(dá)到預(yù)定的目標(biāo)，整體檢修質(zhì)量不能做到“可控、在控”。特別是近年來一批實行新廠新辦法的現(xiàn)代化管理的新型電廠，管理思路和管理模式較以往傳統(tǒng)方式有了很大改變，其技術(shù)裝備新、人員配備少、員工素質(zhì)高，基本沒有配備專業(yè)的檢修隊伍和相應(yīng)檢修人員，設(shè)備檢修主要通過自修、外包、外委來完成。因此，在新形式下如何探求一種適合于機組檢修質(zhì)量控制的良好手段顯得尤為重要。近年來，國內(nèi)相關(guān)電科院針對火力發(fā)電廠的規(guī)范化運維系統(tǒng)進行了研發(fā)工作。華能海門電廠2016年至今已初步實現(xiàn)了設(shè)備狀態(tài)分析故障診斷和設(shè)備評估的優(yōu)化，初步實現(xiàn)了發(fā)電設(shè)備的狀態(tài)評估、狀態(tài)預(yù)測以及部分檢修優(yōu)化，逐步從設(shè)備運維、狀態(tài)預(yù)測與評估、風(fēng)險評價完成了維修決策的全流程優(yōu)化。電廠響應(yīng)華能集團的號召，逐步開發(fā)了具有較強實用性的規(guī)范化運維系統(tǒng)，在應(yīng)用中取得了明顯的效果。但從檢修系統(tǒng)的整體性與規(guī)范性考慮，仍有所欠缺。反觀行業(yè)內(nèi)使用的不少設(shè)備管理系統(tǒng)同樣也往往偏重于設(shè)備的數(shù)據(jù)檢測和故障診斷，而在檢修行為本身制定方面功能較弱。近幾年來部分火電企業(yè)在多年實行工序卡、作業(yè)指導(dǎo)書的基礎(chǔ)上，海門電廠通過不斷學(xué)習(xí)、總結(jié)，在檢修作業(yè)管理中推行檢修作業(yè)文件包制度，并形成了以檢修作業(yè)文件包（以下簡稱檢修文件包）為核心的一系列管控方法，實踐證明該手段切實可行，已成為機組檢修過程中安全、質(zhì)量、工期和成本協(xié)調(diào)控制的有力保障，在檢修規(guī)范化管理中發(fā)揮了有效的作用。

華能海門電廠在多年自主檢修技術(shù)積累的基礎(chǔ)上，對檢修的規(guī)范化作業(yè)從三個維度提出了相關(guān)要求：

（1）完成AR眼鏡與既有檢修工藝流程的融合性研究，研究成功構(gòu)建電廠的電氣類設(shè)備的檢修文件包（標(biāo)準(zhǔn)的工藝、固化的經(jīng)驗等）的AR指導(dǎo)，從而提高現(xiàn)場檢修人員的效率。

（2）遠(yuǎn)程指導(dǎo)（配套的APP根據(jù)運維角色和管理層人員角色信息的推送）包括動作的指導(dǎo)，在AR眼鏡中直接得到體現(xiàn)，合理調(diào)配人力資源。

（3）通過AR完成W、H見證點使整個檢修工作時時受控，極大提高了管理層對設(shè)備的管控程度。

3 海門電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的研究

完成AR眼鏡與既有檢修工藝流程的融合性研究。檢修文件包是電廠當(dāng)前比較通用的檢修維護手冊，指在實施設(shè)備檢修活動中所需要和產(chǎn)生的，經(jīng)審核和批準(zhǔn)且符合文檔規(guī)范的文件集合，是提供檢修工作人員完成指定的工作任務(wù)和全過程檢修作業(yè)活動的書面文件匯總。檢修文件包是設(shè)備檢修管理的作業(yè)性文件，是檢修工作實施的規(guī)范和依據(jù)，在外委工作中也是甲方（業(yè)主）規(guī)范乙方（承包方）檢修行為的管理紐帶。

火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺包含需要進行檢修的設(shè)備的型號參數(shù)、檢修的項目內(nèi)容、危險點的預(yù)控、需要的工器具、材料備件、檢修過程、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、驗收簽證點、檢修數(shù)據(jù)記錄表和試運單等方面，以指導(dǎo)檢修工作。通過AR眼鏡，用戶可通過賬號登錄到火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺。進入登錄頁面后，在火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺選擇需要完成的檢修文件包,在而后可根據(jù)檢修文件包的選項卡分別查看檢修的目錄、當(dāng)前作業(yè)、預(yù)覽整個檢修文件包等更多欄目。查看與工作相關(guān)的檢修目錄，可看到整個檢修的目錄與對應(yīng)的實際工期的時時反饋。通過甘特圖的對整體檢修工作工期動態(tài)同步，以降低設(shè)備檢修周期?；鹆Πl(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的作業(yè)過程提示在作業(yè)的檢修人員的視野上方。透過黑色的部分，作業(yè)的檢修人員可以通過AR眼鏡看到實際現(xiàn)場的設(shè)備。

在火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的一些關(guān)鍵點（W、H見證點）作業(yè)要求完成前，需要提交火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺一個流程確認(rèn)以表示作業(yè)人員已經(jīng)按照要求，提交相關(guān)的現(xiàn)場圖片、視頻、或直播，并經(jīng)過相關(guān)流程由不同層級的專工、班組長確認(rèn)，規(guī)范完成該步驟的檢修措施后，進入下一步檢修操作。通過遞交火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺后臺填寫設(shè)置W點、H點和P點的個數(shù)。對應(yīng)于W點、H點的質(zhì)檢驗收單格式基本相同。以W點驗收單為例，火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺保護驗收單包括質(zhì)檢點名稱、質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)、檢修內(nèi)容描述、驗收結(jié)論、驗收人員簽字等內(nèi)容。檢修負(fù)責(zé)人在檢修工作結(jié)束后，針對設(shè)備檢修的修理、更換、調(diào)整還是保持原狀態(tài)，填寫檢修描述，并提請業(yè)主方質(zhì)檢人員驗收。除P點需業(yè)主方總工程師、生技部專工參加驗收外，W點、H點只需工作負(fù)責(zé)人、承包方QC、業(yè)主方QC（檢修員、專業(yè)主管、監(jiān)理、生技部專工）參加驗收簽字即可。質(zhì)檢驗收單對于儀表校驗質(zhì)檢來說，為“檢定人”、“核驗人”；對于功能試驗質(zhì)檢來說，應(yīng)為“試驗人”、“監(jiān)護人”。質(zhì)檢點驗收單放在檢修程序中的相關(guān)檢修工序后，驗收結(jié)論為“合格”或“不合格”?；鹆Πl(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺在一些信息要素作業(yè)要求完成后，打開信息孤島，通過提交火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺一個分享確認(rèn)，表示作業(yè)人員已經(jīng)把此處信息傳遞給其他模塊（設(shè)備臺賬），并經(jīng)其他模塊的負(fù)責(zé)人（設(shè)備臺賬的設(shè)備負(fù)責(zé)人）同意，完成整個過程，以進一步完善協(xié)同作業(yè)的環(huán)境。

3.1 電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的多人協(xié)同“聚焦框設(shè)計”

作業(yè)過程中的聚焦框設(shè)計，在AR檢修過程中，火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺獨有聚焦框。聚焦框可以在作業(yè)、預(yù)覽檢修文件包中快速選中或選擇當(dāng)前需要執(zhí)行的步驟，并且在火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺多人協(xié)同多色彩聚焦框設(shè)計。作業(yè)過程中的多聚焦框交叉作業(yè)過程，在AR檢修過程中，通過火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺分配給不同的工作人員（工作負(fù)責(zé)人或工作班成員）不同色彩的聚焦框，如圖預(yù)覽檢修文件包中，有不同顏色的聚焦框，使交叉作業(yè)的人們可以快速感知到同一個工作組內(nèi)其他人員執(zhí)行的步驟。設(shè)備的管理工作逐漸規(guī)范：通過火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的應(yīng)用，將設(shè)備管理層和作業(yè)層分開，使檢修人員（眼鏡的佩戴用戶）負(fù)責(zé)設(shè)備的管理工作，檢修人員負(fù)責(zé)設(shè)備的檢修工作，因此設(shè)備的管理工作得到普遍加強。在AR眼鏡的幫助下，檢修人員的技術(shù)素質(zhì)得到普遍提高：每年由于各檢修人員能認(rèn)真執(zhí)行設(shè)備火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的每一步措施，技術(shù)上要求每一個檢修員不定期編寫所轄檢修設(shè)備的專業(yè)技術(shù)分析報告。使檢修人員對設(shè)備的各方面情況有一個全面的了解，也為以后開展設(shè)備狀態(tài)檢修工作建立基礎(chǔ)，為設(shè)備的技改、大、小修方案的制定以及下一階段檢修工作的重點提供了詳細(xì)資料。

3.2 火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的時時目錄更新設(shè)計

檢修過程中，作業(yè)者視野中展示出來的作業(yè)指導(dǎo)，可指導(dǎo)檢修人員更加精確及時的作業(yè)。對于標(biāo)準(zhǔn)項目、特殊項目、技術(shù)改造項目等作業(yè)應(yīng)編制檢修文件包，將相關(guān)的安全、技術(shù)、組織措施等內(nèi)容納入其中，形成完善、規(guī)范化作業(yè)程序文件指導(dǎo)檢修。對于較大的設(shè)備消缺涉及設(shè)備解體等較復(fù)雜的檢修工序應(yīng)編制文件包。對于定期春、秋季檢查校驗，機組啟動過程中的各種試驗如超速試驗、機爐電大聯(lián)鎖和水壓試驗等特種作業(yè)，應(yīng)編制文件包規(guī)范作業(yè)行為，大大的提高了生產(chǎn)效率。為火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的第三個選型卡，檢修文件包的預(yù)覽，海門電廠與上海擎測公司開發(fā)的火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺創(chuàng)造性的提出改變作業(yè)者的體驗與更好的使用，不影響原有電子版檢修文件包的格式與版面。在火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺每條作業(yè)要求完成前，需提交火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺一個確認(rèn)，表示作業(yè)人員已按照要求規(guī)范完成了該步驟的檢修措施。在火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺需要提交數(shù)據(jù)的作業(yè)要求完成前，需提交火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺一個數(shù)據(jù)編輯界面表示作業(yè)人員已經(jīng)按照要求，規(guī)范填寫了該步驟的檢修措施。

火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺的目錄，獨有將工作計劃與實際完成的工作時間進行時時對比，更好的人管理人員、工作負(fù)責(zé)人更好掌控整個工作的檢修工期。

3.3 在現(xiàn)有檢修文件包基礎(chǔ)上，堅持一個設(shè)備一個作業(yè)文件包的細(xì)化原則

熱工、電氣控制部分可根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備類別進行歸類作為一個設(shè)備，但不宜包含過多設(shè)備，需便于修后設(shè)備信息的管理（如設(shè)備故障信息、費用、消耗材料的統(tǒng)計分析等）、便于分類歸檔、便于資源共享（如文件包“檢修報告”可整體轉(zhuǎn)為檢修臺帳等）。火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺實現(xiàn)了檢修作業(yè)程序化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，做到了每道檢修工序有規(guī)定、有標(biāo)準(zhǔn)、有檢查、有證實，對檢修工作涉及的人員用工計劃、備品備件計劃、質(zhì)量監(jiān)督與技術(shù)監(jiān)督計劃、工作風(fēng)險分析與安全措施、檢修程序和檢修報告等項目進行了相關(guān)規(guī)定，并形成了標(biāo)準(zhǔn)化的文件，得檢修工作從準(zhǔn)備到收工全過程中每個環(huán)節(jié)都有章可循、有據(jù)可查。從而規(guī)范檢修行為，有效提升了檢修質(zhì)量水平和檢修工作效率。

4 結(jié)論

在全球諸多科研機構(gòu)在其他工業(yè)領(lǐng)域開展各有特色的研發(fā)工作同時，國內(nèi)發(fā)電龍頭——華能集團旗下的海門電廠作為行業(yè)內(nèi)的標(biāo)桿，基于AR技術(shù)，建設(shè)面向火力發(fā)電廠的智能AR檢修平臺，完成基層電力企業(yè)的運維需求。本項目在現(xiàn)有硬件基礎(chǔ)和現(xiàn)有火力發(fā)電廠的檢修文件包體系的基礎(chǔ)上，利用AR新技術(shù)對設(shè)備檢修的流程與措施重新挖掘并歸納，開發(fā)火力發(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺，構(gòu)造了一個較為完善的從設(shè)備檢修、遠(yuǎn)程專家指導(dǎo)團隊、進度評估、維修決策到維修實施的閉環(huán)設(shè)備信息管理體系?；鹆Πl(fā)電廠電氣專業(yè)檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化AR平臺通過對檢修作業(yè)、統(tǒng)計、診斷、決策和維修過程的制度化、規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，確保設(shè)備檢修期間狀態(tài)全面實時受控，為實現(xiàn)火力發(fā)電廠的設(shè)備全程檢修監(jiān)控和全方位管理提供有效和便利的技術(shù)途徑，從而達(dá)到設(shè)備可靠性明顯改善、設(shè)備檢修流程錯誤的及時發(fā)現(xiàn)、避免設(shè)備事故、杜絕事故擴大。由于科學(xué)地提高了檢修人員的工作效率、維護中每一步措施的標(biāo)準(zhǔn)化和明確了檢修目標(biāo)，使檢修管理費用降到最低，項目通過在實際工作中起到的作用，其經(jīng)濟回報率在30%以上，并且在為設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期、節(jié)能運行提供可靠的技術(shù)和管理保障同時，實現(xiàn)了節(jié)能降耗的目標(biāo)。