全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)在選煤廠的應(yīng)用

榮 東

(平頂山中選自控系統(tǒng)有限公司，河南 平頂山 467000)

1 選煤廠設(shè)備管理存在問(wèn)題

受傳統(tǒng)的管理模式影響，我國(guó)大部分選煤廠設(shè)備管理已不能適應(yīng)目前市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)模式的需要，難以運(yùn)用技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等手段對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效管理。相應(yīng)地，設(shè)備也不能為選煤廠創(chuàng)造最大價(jià)值，潛力得不到正常發(fā)揮。目前，全國(guó)各選煤廠設(shè)備管理中普遍存在著以下問(wèn)題：

(1)管理制度、規(guī)程不科學(xué)。選煤廠在以往的長(zhǎng)期生產(chǎn)過(guò)程中固定下來(lái)的陳舊的或不完善的設(shè)備管理模式及規(guī)程，已不完全適應(yīng)當(dāng)前的管理要求。

(2)忽視設(shè)備的前期管理。選煤廠在設(shè)備投資方面普遍存在著只注重購(gòu)置費(fèi)用，而不考慮各種設(shè)備運(yùn)營(yíng)費(fèi)用的現(xiàn)象，這樣就造成了設(shè)備普遍存在技術(shù)性能不良、技術(shù)狀態(tài)不佳的問(wèn)題，使得選煤廠生產(chǎn)成本居高不下，經(jīng)濟(jì)效益受到影響。

(3)設(shè)備監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)落后。目前，選煤廠設(shè)備故障仍以事后維修為主，科學(xué)有效的實(shí)時(shí)診斷監(jiān)測(cè)技術(shù)還應(yīng)用不多，大部分關(guān)鍵設(shè)備的故障還依賴于檢修人員的經(jīng)驗(yàn)判斷。一旦小故障得不到及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就可能造成嚴(yán)重后果，增大維修量和維修費(fèi)用。

(4)設(shè)備運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量不高。計(jì)劃預(yù)防修理制度不能良好地執(zhí)行，設(shè)備維護(hù)存在死角。同時(shí)，維護(hù)人員的技術(shù)水平以及設(shè)備本身制造工藝、加工材料的制約，都會(huì)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)產(chǎn)生不利影響。

(5)設(shè)備檔案資料管理混亂。雖然目前大多數(shù)選煤廠均對(duì)每臺(tái)設(shè)備都建立了檔案，但技術(shù)資料，尤其是使用情況、故障情況、維修更換情況等信息不完善，同時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)信息資源共享。

(6)設(shè)備維護(hù)流程不清晰。設(shè)備定期維護(hù)、故障維修、更換報(bào)廢等流程管理松散，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的維護(hù)流程，維護(hù)記錄不完善、信息不透明。

為了解決這些實(shí)際管理過(guò)程中存在的問(wèn)題，需要針對(duì)現(xiàn)代化選煤廠的管理需要，建立一套全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)。

2 規(guī)范化設(shè)備管理制度與流程

流程管理是現(xiàn)代管理的重要方法和手段，全生命周期設(shè)備管理也著重體現(xiàn)在流程管理上。完善的管理制度和規(guī)范的管理流程是全生命周期設(shè)備管理的基礎(chǔ)。全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)對(duì)選煤廠設(shè)備管理的內(nèi)容和流程進(jìn)行了梳理，結(jié)合現(xiàn)代化設(shè)備管理的優(yōu)秀思想，編制了規(guī)范的管理制度與管理流程。

全生命周期設(shè)備管理的核心流程主要包括設(shè)備使用計(jì)劃編制流程、設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃編制流程、采購(gòu)入庫(kù)流程、資料管理流程、定期維護(hù)流程、點(diǎn)巡檢管理流程、故障處理流程、大修流程、更換流程、報(bào)廢流程、成本分析流程等，覆蓋前期計(jì)劃與采購(gòu)、中期使用與維護(hù)、后期更換與報(bào)廢處理等各個(gè)階段。全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)規(guī)范了這些核心流程，編制了總體流程框圖和各個(gè)專(zhuān)項(xiàng)流程圖。其中總體流程框圖見(jiàn)圖1。

圖1 全生命周期設(shè)備總體流程示意

3 結(jié)構(gòu)化管理設(shè)備靜態(tài)資料

以往的設(shè)備管理過(guò)程中，設(shè)備的資料往往沒(méi)有嚴(yán)格的格式標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)備的參數(shù)整理不規(guī)范，圖紙、文檔等資料結(jié)構(gòu)混亂，設(shè)備及附屬設(shè)備的組成部分(如膠帶運(yùn)輸機(jī)的電機(jī)、滾筒、托輥等等)也沒(méi)有進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的管理，絕大部分的設(shè)備靜態(tài)資料就是一張電子表格或是一疊紙，信息檢索、共享、傳輸困難，在設(shè)備的常規(guī)維護(hù)或故障處理時(shí)，往往需要費(fèi)力查找或是依賴維護(hù)人員的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致管理維護(hù)效率低下。

全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的所有靜態(tài)資料進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化的管理。首先，建立設(shè)備分類(lèi)樹(shù)，并對(duì)分類(lèi)的參數(shù)表進(jìn)行管理。第二，將設(shè)備歸類(lèi)到分類(lèi)上，此時(shí)設(shè)備將繼承分類(lèi)的參數(shù)表。第三，對(duì)設(shè)備的基礎(chǔ)參數(shù)、分類(lèi)參數(shù)、自定義參數(shù)進(jìn)行管理，形成設(shè)備參數(shù)表，以結(jié)構(gòu)化的形式描述設(shè)備的屬性。第四，對(duì)設(shè)備的附屬設(shè)備、配件、圖紙資料、設(shè)備履歷信息、操作規(guī)程、安全規(guī)程等靜態(tài)資料進(jìn)行管理。最終，形成全廠的結(jié)構(gòu)化設(shè)備信息，可以進(jìn)行快速檢索和查詢，比如電機(jī)電氣故障時(shí)查找設(shè)備的電氣參數(shù)、配件損壞時(shí)查找配件的型號(hào)規(guī)格及庫(kù)存信息。設(shè)備靜態(tài)資料的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 設(shè)備靜態(tài)資料結(jié)構(gòu)示意

4 有效整合自動(dòng)化系統(tǒng)和數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)

傳統(tǒng)的設(shè)備管理，即使實(shí)現(xiàn)了信息化，也只是做到設(shè)備資料、維護(hù)記錄存儲(chǔ)進(jìn)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，替代了紙質(zhì)管理，但本質(zhì)上還是對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息化的管理。

雖然自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展到目前已經(jīng)相當(dāng)完善，同時(shí)一些針對(duì)設(shè)備檢測(cè)的現(xiàn)代化技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用，但是卻沒(méi)有很好的與設(shè)備管理相結(jié)合。全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)對(duì)這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行了有效整合，從而形成了一個(gè)互聯(lián)互通的有機(jī)平臺(tái)，不僅提升了管理的技術(shù)性，也提升了管理的系統(tǒng)性。

(1)整合自動(dòng)化控制系統(tǒng)。選煤廠自動(dòng)化控制系統(tǒng)目前主要使用的PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的集控操作、邏輯處理、報(bào)警輸出等功能。全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)建立一個(gè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，連接并采集PLC控制系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)以秒級(jí)存儲(chǔ)歸檔。對(duì)控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，一是實(shí)現(xiàn)了根據(jù)設(shè)備運(yùn)行信號(hào)計(jì)算設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，為準(zhǔn)確的設(shè)備定期維護(hù)提供基礎(chǔ)；二是分析設(shè)備的報(bào)警信息、電氣數(shù)據(jù)、工藝參數(shù)的變化等等，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)設(shè)備故障、提高設(shè)備效能的目的。

(2)整合設(shè)備狀態(tài)在線檢測(cè)系統(tǒng)。設(shè)備狀態(tài)在線檢測(cè)，又叫在線點(diǎn)檢，可以實(shí)時(shí)在線測(cè)量設(shè)備的電流電壓、溫度、電機(jī)的振動(dòng)頻譜等數(shù)據(jù)，全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)將這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也采集歸檔到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備健康狀況的分析，與設(shè)備維護(hù)建立有機(jī)結(jié)合。同時(shí)，提供向控制系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)回傳的功能，比如當(dāng)溫度過(guò)高或振動(dòng)嚴(yán)重超限時(shí)，可向控制系統(tǒng)發(fā)送指令，直接將設(shè)備停機(jī)，以避免人工處理不及時(shí)導(dǎo)致更嚴(yán)重的設(shè)備損壞等情況。

(3)整合設(shè)備點(diǎn)檢系統(tǒng)。在線檢測(cè)系統(tǒng)雖然實(shí)時(shí)性高，但檢測(cè)的內(nèi)容不如手持點(diǎn)檢儀全面，所以可以選擇同時(shí)采用兩套系統(tǒng)，以提高設(shè)備檢測(cè)的準(zhǔn)確性。全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)整合點(diǎn)檢系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)更全面的管理。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)有別于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，可以高速可靠地處理海量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮歸檔，可以以較小體積長(zhǎng)期保存生產(chǎn)數(shù)據(jù)。

實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的引入和分析解決了傳統(tǒng)管理模式中只能事后處理的問(wèn)題，可以分析設(shè)備的健康狀態(tài)，提前預(yù)測(cè)可能的問(wèn)題，從而在設(shè)備產(chǎn)生故障之前提醒管理維護(hù)人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，大大提高設(shè)備的使用壽命。同時(shí)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的歷史歸檔也對(duì)問(wèn)題的追蹤回溯提供支持，例如可以從實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢模擬量的趨勢(shì)曲線、報(bào)警記錄、操作記錄等信息。

5 工作流驅(qū)動(dòng)的設(shè)備維護(hù)與檢查機(jī)制

傳統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)或巡檢等活動(dòng)約束性較低，往往需要管理人員進(jìn)行額外的監(jiān)督與提醒。全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)以工作流(Workflow)技術(shù)驅(qū)動(dòng)維護(hù)與檢查任務(wù)的執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化，減少人為的流程干預(yù)和監(jiān)督。

工作流驅(qū)動(dòng)的任務(wù)主要包含：

(1)設(shè)備定期維護(hù)任務(wù)。根據(jù)設(shè)備維護(hù)需要，配置定期的潤(rùn)滑、檢修、配件改換等任務(wù)，可以根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間作為周期計(jì)算依據(jù)。當(dāng)達(dá)到維護(hù)時(shí)間時(shí)，向負(fù)責(zé)人的手機(jī)端APP發(fā)送任務(wù)；負(fù)責(zé)人在執(zhí)行完成維護(hù)后，提交維護(hù)結(jié)果；管理人員對(duì)結(jié)果確認(rèn)后關(guān)閉維護(hù)任務(wù)；以當(dāng)前時(shí)間為起點(diǎn)，重置計(jì)算周期。如果超期、遺漏，將形成報(bào)警通知管理人員。

(2)設(shè)備巡檢任務(wù)。管理人員配置巡檢任務(wù)、巡檢路線、設(shè)備檢查內(nèi)容、負(fù)責(zé)人員等信息后，系統(tǒng)將按設(shè)定的周期自動(dòng)向相關(guān)負(fù)責(zé)人員的手機(jī)端APP發(fā)送巡檢任務(wù)；負(fù)責(zé)人員按規(guī)劃好的路線執(zhí)行巡檢并提交設(shè)備檢查情況；路線執(zhí)行完成并由管理人員確認(rèn)后關(guān)閉巡檢任務(wù)。同時(shí)在巡檢過(guò)程中可以提交缺陷報(bào)告并拍攝照片，對(duì)可能存在的隱患或缺陷進(jìn)行登記。

(3)缺陷管理。管理人員根據(jù)已提交的缺陷報(bào)告，向相關(guān)負(fù)責(zé)人員手機(jī)端APP發(fā)送缺陷整改任務(wù)；負(fù)責(zé)人可以查詢?nèi)毕莸脑敿?xì)情況、設(shè)備資料等相關(guān)信息并執(zhí)行整改，整改完成后提交整改結(jié)果；管理人員對(duì)結(jié)果確認(rèn)后消除缺陷并關(guān)閉整改任務(wù)。

6 設(shè)備資產(chǎn)經(jīng)濟(jì)化管理

全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)的資產(chǎn)管理除了覆蓋設(shè)備主體資產(chǎn)，也對(duì)設(shè)備的附屬設(shè)備、配件、材料等內(nèi)容進(jìn)行管理，并且將這些資產(chǎn)的日常消耗與設(shè)備的使用與維護(hù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備全生命周期的成本分析和經(jīng)濟(jì)化的庫(kù)存管理。

(1)消耗關(guān)聯(lián)。在設(shè)備的定期維護(hù)、常規(guī)檢修、故障處理等過(guò)程中，所使用的潤(rùn)滑油脂、更換的配件、消耗的材料、人員工時(shí)等成本數(shù)據(jù)會(huì)被關(guān)聯(lián)記錄，可用于設(shè)備的使用成本分析。

(2)庫(kù)存經(jīng)濟(jì)化管理。根據(jù)全廠材料配件的消耗情況，對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行分類(lèi)法管理，對(duì)所有材料配件根據(jù)消耗的頻率、數(shù)量和材料的采購(gòu)成本、采購(gòu)周期等因素進(jìn)行綜合分類(lèi)。根據(jù)分類(lèi)的等級(jí)，分配不同的需求庫(kù)存量，保證使用需求，同時(shí)減少庫(kù)存積壓，達(dá)到經(jīng)濟(jì)化管理的目標(biāo)。

7 簡(jiǎn)單高效的二維碼設(shè)備卡片

全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的所有靜態(tài)資料、動(dòng)態(tài)運(yùn)行信息、診斷維護(hù)記錄等全方位的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中管理、集中展現(xiàn)，并采用統(tǒng)計(jì)和圖表技術(shù)對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以直觀的方式顯示數(shù)據(jù)的趨勢(shì)、波形等。

每臺(tái)設(shè)備擁有專(zhuān)屬二維碼，可粘貼于設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)，也可以用于網(wǎng)絡(luò)共享。管理維護(hù)人員使用手機(jī)掃描二維碼，即可直接查看設(shè)備的所有相關(guān)資料，如設(shè)備參數(shù)、操作說(shuō)明、安全規(guī)程、圖紙附件、開(kāi)停車(chē)記錄、報(bào)警信息、檢修維護(hù)記錄、健康狀況等。這不但提高了信息查詢和分享效率，而且提高了設(shè)備管理維護(hù)效率。

8 結(jié) 語(yǔ)

全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)，以全生命周期管理理論為基礎(chǔ)，整理、規(guī)范了設(shè)備管理制度和流程，結(jié)構(gòu)化管理設(shè)備檔案；整合生產(chǎn)控制自動(dòng)化系統(tǒng)、設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、設(shè)備點(diǎn)檢系統(tǒng)等現(xiàn)代化技術(shù)，綜合分析設(shè)備全方位的靜態(tài)信息和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，以工作流技術(shù)為驅(qū)動(dòng)方式，對(duì)設(shè)備的使用維護(hù)進(jìn)行流程化、標(biāo)準(zhǔn)化的管理，可以有效解決預(yù)防設(shè)備故障、設(shè)備維修不足或過(guò)度維修等問(wèn)題，降低設(shè)備故障率，提高設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間；同時(shí)對(duì)設(shè)備材料配件等資產(chǎn)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)化的管理，達(dá)到提高選煤廠經(jīng)濟(jì)效益的目的；借助手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的便利性，可提高管理的及時(shí)性。

全生命周期設(shè)備管理系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)選煤廠的智能化提供了強(qiáng)大支持。