設(shè)備管理2025：為實現(xiàn)制造強(qiáng)國護(hù)航

謝昱航

李葆文作為從事設(shè)備管理研究幾十年、出版專著30余本的知名專家，深知實現(xiàn)制造強(qiáng)國和設(shè)備管理的因果關(guān)系

“大而不強(qiáng)”，是現(xiàn)階段我國制造業(yè)的標(biāo)簽。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國制造業(yè)建成了門類齊全、獨(dú)立完整的產(chǎn)業(yè)體系，但與世界先進(jìn)國家相比，自主創(chuàng)新能力、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)水平、信息化程度、質(zhì)量效益等多方面有明顯差距。

然而，制造業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的主體，是立國之本、強(qiáng)國之基。經(jīng)濟(jì)發(fā)展歷史表明，沒有強(qiáng)大的制造業(yè)，經(jīng)濟(jì)繁榮就失去了根基。于是，“中國制造2025”成了重要國家戰(zhàn)略。

“‘中國制造2025’的目標(biāo)，就是實現(xiàn)從制造業(yè)大國向制造業(yè)強(qiáng)國的歷史性跨越。這個目標(biāo)，要通過兩化融合來實現(xiàn)，即黨的十八大提出的，用信息化和工業(yè)化深度融合來引領(lǐng)和帶動整個制造業(yè)的發(fā)展?！?國際維修協(xié)會IMA創(chuàng)立者之一、中國分會主席李葆文表示。

作為從事設(shè)備管理研究幾十年、出版專著30余本的知名專家，李葆文深知實現(xiàn)制造強(qiáng)國和設(shè)備管理的因果關(guān)系——再先進(jìn)的機(jī)器，也離不開維護(hù)、檢修和管理，“中國制造2025”必須有先進(jìn)的設(shè)備管理來支撐。為此，李葆文提出了“設(shè)備管理2025”的全新概念。

“中國制造2025”須配套先進(jìn)設(shè)備管理

“‘中國制造2025’提出來之后，我一直在思考設(shè)備維護(hù)的未來發(fā)展走向。我參考了德國提出工業(yè)4.0之后的國際制造業(yè)變化，參考了國際設(shè)備管理的新趨勢、新動向，結(jié)合中國制造業(yè)和設(shè)備管理的實際，提出‘設(shè)備維護(hù)2025’的新概念。如果說‘中國制造2025’的核心是智能生產(chǎn)、智能物流和智能維護(hù)三駕馬車驅(qū)動，‘設(shè)備維護(hù)2025’主要是對智能維護(hù)加以拓展，是為‘中國制造2025’保駕護(hù)航服務(wù)配套的?！?李葆文表示。

李葆文在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，在很多企業(yè)，先進(jìn)裝備與落后檢維修隊伍及技術(shù)的矛盾十分尖銳。企業(yè)設(shè)備管理問題凸顯：資產(chǎn)實時信息更新滯后、賬物不符、無法共享；資產(chǎn)基礎(chǔ)管理薄弱，技術(shù)檔案缺失；計劃制定缺乏依據(jù)、方法，計劃考慮不全面；計劃執(zhí)行不到位、隨意性大、計劃監(jiān)督缺失；有流程不按流程走，做事憑經(jīng)驗，違章作業(yè)隨處見；人員技能欠缺、設(shè)備駕馭能力不足；知識經(jīng)驗形成孤島，無法分享；紙質(zhì)記錄不易保存、不易統(tǒng)計、易出錯；維修缺乏統(tǒng)計分析、重復(fù)性故障耗費(fèi)大量時間；備件庫存不斷增長，周轉(zhuǎn)期過長，仍出現(xiàn)無法滿足維修的現(xiàn)象；重技術(shù)輕經(jīng)濟(jì)，維修費(fèi)用成本居高不下；無法形成有效決策依據(jù)，設(shè)備采購、費(fèi)用預(yù)算全憑經(jīng)驗；安全制度規(guī)程樣樣全，安全事故卻層出不窮……種種問題的存在，表明提升企業(yè)設(shè)備管理體系，具有迫切性。“設(shè)備維護(hù)2025”的現(xiàn)實意義，也在于此。

李葆文對“設(shè)備維護(hù)2025”的定義是：與“中國制造2025”相適應(yīng)，將人、機(jī)和網(wǎng)絡(luò)相互關(guān)聯(lián)，充分利用AI技術(shù)和現(xiàn)代科技研究成果，實現(xiàn)企業(yè)人機(jī)系統(tǒng)價值最大化并貫穿設(shè)備全壽命周期的管理。

“‘設(shè)備維護(hù)2025’有三個主要特征：一是人-機(jī)-網(wǎng)互聯(lián)互通；二是人工智能AI技術(shù)的應(yīng)用；三是全壽命周期管理，即LCM，其中包含費(fèi)用管理和風(fēng)險管理。通過‘設(shè)備維護(hù)2025’，可以保證智能制造設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期、滿負(fù)荷、優(yōu)質(zhì)、高效、柔性化、低成本運(yùn)行?！崩钶嵛慕榻B說。

“設(shè)備維護(hù)2025”需要理念革新、穩(wěn)步推進(jìn)

“設(shè)備維護(hù)2025”是對傳統(tǒng)設(shè)備管理理念和模式的革新，從理論提出到落地，需要一個過程，需要具備一些現(xiàn)實條件，其中包括破除一些阻力。李葆文認(rèn)為，“設(shè)備維護(hù)2025”的全面推行，面臨三個方面的挑戰(zhàn)。

一是企業(yè)高層觀念的改變。很多企業(yè)高層需要有系統(tǒng)全面思考，需要未雨綢繆，不要只想到智能制造卻忽視智能維護(hù)。

二是人才的準(zhǔn)備。未來先進(jìn)設(shè)備和落后設(shè)備管理、診斷、維修隊伍的矛盾日益突出，企業(yè)要有先見之明，要有相應(yīng)政策和激勵手段，要重視這一塊人才的儲備、培養(yǎng)和引進(jìn)，在未來競爭中占領(lǐng)制高點。

三是必要的硬件、軟件的引進(jìn)。工欲善其事，必先利其器，監(jiān)測工具手段及其軟硬件的導(dǎo)入對故障的預(yù)知不可或缺，忽視這一塊的投入也不會達(dá)到目標(biāo)。

為確?！霸O(shè)備維護(hù)2025”穩(wěn)步推進(jìn)，李葆文給企業(yè)設(shè)計了“設(shè)備維護(hù)2025”落地的四個步驟：一是企業(yè)運(yùn)行自動化，管理流程標(biāo)準(zhǔn)化；二是裝備狀態(tài)預(yù)知化，維保系統(tǒng)精益化；三是運(yùn)行信息數(shù)字化，維?？冃Э蓽y化；四是系統(tǒng)運(yùn)行智能化，檢修維護(hù)精準(zhǔn)化。這四個步驟是不可省略和跨越的。

“‘設(shè)備維護(hù)2025’要從基礎(chǔ)做起，首先要實實在在的按照中國設(shè)備管理協(xié)會2017年6月1日頒布的《設(shè)備管理體系 要求》標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)好自己的設(shè)備管理體系。其次就是在裝備狀態(tài)預(yù)知的條件下結(jié)合企業(yè)設(shè)備實際，設(shè)計符合精益原則的設(shè)備管理系統(tǒng)流程和方法。另外，在狀態(tài)數(shù)字化的前提下，設(shè)計可度量的維保績效評價體系，讓維保的方向可控，收放自如。最后，在系統(tǒng)智能運(yùn)行的環(huán)境下，實現(xiàn)維保的精準(zhǔn)有效?！崩钶嵛恼f。

建立以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的設(shè)備維護(hù)新體系

高質(zhì)量的設(shè)備維護(hù)，必須保證維修精準(zhǔn)。精準(zhǔn)的前提，是充分掌握信息，大數(shù)據(jù)成為精準(zhǔn)維修的前提?；谶@一邏輯，李葆文建立了BDBM模型。

BDBM即以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的設(shè)備維護(hù)新體系?！癇DBM是我在2018年比利時安特衛(wèi)普召開的EFNMS歐維聯(lián)國際會議和2018年埃及開羅召開的海灣地區(qū)運(yùn)行與維護(hù)國際會議上提出的新概念，就是以大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的維護(hù)策略。”

李葆文解釋說，近年來國際上關(guān)于大數(shù)據(jù)的概念很多。在設(shè)備維護(hù)領(lǐng)域，有人提出故障模式驅(qū)動的維護(hù)，也有人提出精準(zhǔn)維護(hù)，還有人提出虛擬傳感器的概念。很多企業(yè)在導(dǎo)入狀態(tài)監(jiān)測時，常常考慮投資回報率ROI的問題，往往有大量的數(shù)據(jù)未被挖掘利用，如DCS控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，PLC、SCADA、能源監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等等，這些數(shù)據(jù)聚焦工藝、質(zhì)量等主要的功能領(lǐng)域，間接反映了設(shè)備性能的劣化，企業(yè)反而忽視了它們這方面功能的挖掘和利用，這其實就是虛擬傳感器的概念?！耙虼?，我認(rèn)為要首先利用好這些數(shù)據(jù)，當(dāng)這些數(shù)據(jù)不足以反映設(shè)備劣化時，我們再考慮導(dǎo)入狀態(tài)監(jiān)測等手段。通過這些反映故障趨勢的大量數(shù)據(jù)，運(yùn)用故障模式驅(qū)動的概念，預(yù)測故障趨勢，再經(jīng)過不斷自學(xué)習(xí)修正，最后能夠生成包含6W2H1S要素的檢修包，實現(xiàn)精準(zhǔn)維修?！?/p>

比如說，系統(tǒng)對相關(guān)特征參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)30天前“流量”特征進(jìn)入其頻域帶, 啟動輕度預(yù)警，預(yù)測故障在30天內(nèi)發(fā)生，；后來又發(fā)現(xiàn)在15天前“流量”、“溫度”特征進(jìn)入相關(guān)頻域帶,啟動中度預(yù)警，預(yù)測故障15天內(nèi)發(fā)生；在前7天又監(jiān)測到三個特征分別都進(jìn)入相關(guān)頻域帶，啟動強(qiáng)報警，預(yù)測故障7天內(nèi)發(fā)生，進(jìn)入檢修決策，并生成檢修包。

但是，李葆文坦率地說，BDBM現(xiàn)階段還是理論模型，需要企業(yè)去實踐。有一些企業(yè)僅僅做了一點初步嘗試，這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。很期望有興趣的企業(yè)率先吃這個螃蟹，也愿意幫助企業(yè)去實現(xiàn)這一最前沿的維護(hù)管理模式?？梢灶A(yù)見，未來BDBM將是“設(shè)備維護(hù)2025”的核心，這一天一定會到來，只是時間早晚而已。

BDBM投入運(yùn)營也面臨一些現(xiàn)實問題。李葆文展望，BDBM的一個難點是現(xiàn)有數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)化為設(shè)備劣化趨勢的研究，需要設(shè)備工程師和數(shù)據(jù)工程師的緊密結(jié)合，并進(jìn)行反復(fù)測試、驗證、糾錯；另外，就是如何挑選能夠真正反映設(shè)備劣化的特征值并設(shè)計合理的閾值頻域陷阱，這會涉及到風(fēng)險管理的概念和一些智能算法；再其次就是檢修包的構(gòu)成設(shè)計，以設(shè)備劣化的精準(zhǔn)預(yù)測為依據(jù)，才能有恰當(dāng)精準(zhǔn)的檢修包結(jié)構(gòu)生成，涉及人機(jī)料法環(huán)信等要素。智能維護(hù)不會天上掉餡餅，這些工作雖然十分艱難，也要努力突破。否則，未來的精準(zhǔn)維護(hù)、智能維護(hù)只是空談而已。

李葆文坦陳，BDBM尚處于原型設(shè)計階段，談不上成果。然而，在未來無人化工廠、智能工廠、黑燈工廠的大趨勢下，其必要性不言而喻。企業(yè)有經(jīng)濟(jì)實力，上智能硬件相對容易，不要光急急忙忙地上了智能制造設(shè)備，卻忘記了它們的維護(hù)體系設(shè)計，這也許比上硬件設(shè)備更艱難、更重要。否則，一旦智能設(shè)備投入運(yùn)行，設(shè)備問題會讓企業(yè)措手不及、無以應(yīng)對。BDBM將是解決這些問題的必由之路。