馬鋼煉鐵總廠高爐設(shè)備評(píng)價(jià)打分系統(tǒng)優(yōu)化實(shí)踐

胡 彤

(馬鋼股份公司煉鐵總廠 安徽馬鞍山 243000)

高爐煉鐵生產(chǎn)是一個(gè)高度系統(tǒng)化、自動(dòng)化的過程，其特點(diǎn)，決定了對(duì)高爐設(shè)備有很高要求，設(shè)備作業(yè)率要高、故障率要低，整個(gè)流程環(huán)環(huán)相扣，任何一個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)生故障都會(huì)對(duì)高爐產(chǎn)生帶來影響。這樣就需要先進(jìn)科學(xué)的管理系統(tǒng)來加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理。開展實(shí)施PMS點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)項(xiàng)目，逐步建成信息化、現(xiàn)代化、符合未來企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)的工廠，為將來的數(shù)字化、智能工廠打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 傳統(tǒng)點(diǎn)檢遇到的問題

1.1 點(diǎn)檢手段落后

現(xiàn)在點(diǎn)檢員到現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢，還是采用老的辦法，點(diǎn)檢過程慢，達(dá)不到精確診斷的目的，點(diǎn)檢員的勞動(dòng)強(qiáng)度也大。

1.2 點(diǎn)檢員的技術(shù)水平參差不齊

由于要求點(diǎn)檢的設(shè)備多，每個(gè)點(diǎn)檢員對(duì)點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)掌握的不一樣，造成對(duì)設(shè)備缺陷判斷也不一樣，如果不采用統(tǒng)一的科學(xué)點(diǎn)檢方法，就可能有許多問題沒有判斷出來，造成設(shè)備事故增加。

1.3 點(diǎn)檢結(jié)果沒有得到有效使用

由于以前沒有數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，點(diǎn)檢結(jié)果和數(shù)據(jù)沒有得到分析和應(yīng)用，設(shè)備的劣化趨勢(shì)不容易進(jìn)行分析，對(duì)設(shè)備狀態(tài)的判斷達(dá)不到精確的目的。

2 針對(duì)以上存在問題我們采取了以下措施加以應(yīng)對(duì)

2.1 煉鐵總廠根據(jù)現(xiàn)存問題有針對(duì)性的自行開發(fā)了一套設(shè)備管理評(píng)價(jià)打分系統(tǒng)PMS管理系統(tǒng)，有效的解決解決了現(xiàn)在存在的問題

PMS這套系統(tǒng)根據(jù)點(diǎn)檢員使用點(diǎn)巡檢儀，現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢采集并上傳數(shù)據(jù)，結(jié)合預(yù)埋在設(shè)備上測(cè)點(diǎn)自動(dòng)采集發(fā)回?cái)?shù)據(jù)，輸入的設(shè)備使用周期，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算形成分值，系統(tǒng)整合子系統(tǒng)，按照權(quán)重大小形成產(chǎn)線總的分?jǐn)?shù)，各級(jí)管理人員在電腦上就可看到整個(gè)產(chǎn)線的設(shè)備評(píng)價(jià)。隨時(shí)動(dòng)態(tài)掌握設(shè)備健康狀況，制定合理的設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)計(jì)劃，最終全面促進(jìn)和提高現(xiàn)總廠的設(shè)備運(yùn)行管理水平。

2.2 PMS管理系統(tǒng)主要功能

2.2.1 數(shù)據(jù)采集模塊

數(shù)據(jù)采集使用點(diǎn)巡檢儀，由于點(diǎn)巡檢儀內(nèi)植入點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)，點(diǎn)檢員每次點(diǎn)檢只需要到設(shè)備旁掃碼就可顯示設(shè)備需點(diǎn)檢的條目，點(diǎn)檢員按條目點(diǎn)檢即可，統(tǒng)一了點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了點(diǎn)檢員的點(diǎn)檢行為。另外點(diǎn)檢儀每次可記錄點(diǎn)檢員的點(diǎn)檢時(shí)間，到位率、和點(diǎn)檢結(jié)果。起到了精密點(diǎn)檢的作用和規(guī)范了點(diǎn)檢行為。

本功能模塊主要包括：計(jì)劃組態(tài)、計(jì)劃下載、數(shù)據(jù)回收、臨時(shí)數(shù)據(jù)管理、違規(guī)記錄信息、歷史數(shù)據(jù)刪除。計(jì)劃組態(tài)：用于巡檢工作管理人員根據(jù)點(diǎn)檢工作要求制定點(diǎn)檢路線和點(diǎn)檢周期制定點(diǎn)巡檢計(jì)劃，包括日常點(diǎn)檢、定期點(diǎn)檢和精密點(diǎn)檢計(jì)劃。計(jì)劃組態(tài)時(shí)需要定義的內(nèi)容包括適用點(diǎn)巡檢儀器、巡檢周期。在巡檢完畢后將巡檢儀器中的測(cè)量數(shù)據(jù)回收到系統(tǒng)中。計(jì)劃在下載回收是點(diǎn)巡檢工作中最重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。巡檢計(jì)劃能否被正確的付諸實(shí)施，測(cè)量數(shù)據(jù)能否被準(zhǔn)確的回收到系統(tǒng)中，將直接決定后續(xù)的數(shù)據(jù)分析、設(shè)備報(bào)警判斷以及維修策略的制定。執(zhí)行、回收工作。臨時(shí)數(shù)據(jù)管理：在巡檢員對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)臨時(shí)新情況，可以根據(jù)實(shí)際需要做臨時(shí)記錄，然后上傳信息，并與計(jì)劃和設(shè)備相匹配，形成數(shù)據(jù)記錄，為以后設(shè)備運(yùn)行分析提供依據(jù)。違規(guī)記錄信息：為管理提供有效的手段，嚴(yán)格記錄點(diǎn)檢不到位、工作不認(rèn)真的工作記錄，為點(diǎn)檢工作提供考核依據(jù)。對(duì)于非工作不到位的違規(guī)記錄，點(diǎn)檢人員可以在系統(tǒng)中對(duì)該違規(guī)記錄進(jìn)行解釋，由相關(guān)管理人員進(jìn)行處理。

2.2.2 數(shù)據(jù)分析

信號(hào)分析模塊用于故障診斷人員對(duì)巡檢所采集得到的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。該模塊提供的分析手段包括趨勢(shì)圖、時(shí)域波形、頻譜圖、瀑布圖等。通過信號(hào)分析模塊，診斷分析人員可以為設(shè)備狀態(tài)的判斷找到充足的數(shù)據(jù)證明，并根據(jù)設(shè)備狀態(tài)提出相應(yīng)的維修請(qǐng)求，從而將傳統(tǒng)的定期檢修模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤包c(diǎn)檢定修”的新模式。

波形圖：通過對(duì)具有明顯波形特征的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，直接對(duì)設(shè)備故障做出初步判斷。幅值譜：所有運(yùn)行的設(shè)備零部件一般會(huì)有特定的振動(dòng)頻率，可以判斷故障的部位以及故障的嚴(yán)重程度。適合旋轉(zhuǎn)機(jī)械不平衡、不對(duì)中、松動(dòng)故障的診斷。趨勢(shì)圖：通過對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期或連續(xù)的監(jiān)測(cè)，獲得有關(guān)設(shè)備狀態(tài)變化的趨勢(shì)規(guī)律，據(jù)此進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)的預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。倒頻譜：可以較容易地識(shí)別信號(hào)的頻率組成分量，便于提取所關(guān)心的頻率成分，較準(zhǔn)確地反映故障特性。標(biāo)準(zhǔn)包絡(luò)譜：采用固定帶寬的帶通濾波器提取軸承故障信息，并做出包絡(luò)譜。適合于滾動(dòng)軸承等調(diào)制信號(hào)的幅值解調(diào)診斷。

2.2.3 報(bào)警診斷和管理

報(bào)警管理提供了豐富的報(bào)警判斷指標(biāo)用于自動(dòng)識(shí)別設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。設(shè)備管理員制定設(shè)備的各項(xiàng)報(bào)警指標(biāo)閥值。當(dāng)巡檢員回收巡檢數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)回收的數(shù)據(jù)、報(bào)警規(guī)則設(shè)置自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前設(shè)備的狀態(tài)。

所有運(yùn)行的機(jī)器設(shè)備都在振動(dòng)，其上的零部件一般會(huì)有特定的振動(dòng)頻率，這些頻率稱為特征頻率。根據(jù)波形數(shù)據(jù)頻譜圖上異常幅值對(duì)應(yīng)的頻率可以推理設(shè)備的哪個(gè)零部件出現(xiàn)故障，雖然這種推理并不是絕對(duì)正確，但仍不失為一種較好的故障診斷方法。所以，采用特征頻率可以輔助診斷設(shè)備故障。

2.3 設(shè)備評(píng)分系統(tǒng)

2.3.1 設(shè)備評(píng)分系統(tǒng)主要功能

設(shè)備評(píng)分系統(tǒng)根據(jù)點(diǎn)檢狀態(tài)對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合評(píng)分，預(yù)先為設(shè)備的每個(gè)測(cè)點(diǎn)都設(shè)置基準(zhǔn)評(píng)分值，將設(shè)置有評(píng)分基礎(chǔ)的測(cè)點(diǎn)在點(diǎn)檢管理系統(tǒng)中組成計(jì)劃組態(tài)，點(diǎn)檢人員通過計(jì)劃組態(tài)實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)巡檢工作，將測(cè)點(diǎn)信息收錄至點(diǎn)檢儀后將點(diǎn)檢儀中的數(shù)據(jù)回傳至點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)，系統(tǒng)將自動(dòng)對(duì)點(diǎn)檢儀回傳的結(jié)果進(jìn)行評(píng)分(如圖1所示)，通過系統(tǒng)計(jì)算后顯示在設(shè)備評(píng)分系統(tǒng)中。

圖1 設(shè)備評(píng)分系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.3.2 設(shè)備評(píng)分基準(zhǔn)

用于設(shè)定系統(tǒng)評(píng)分基準(zhǔn)，為設(shè)備的每個(gè)測(cè)點(diǎn)根據(jù)部件的權(quán)重比例及報(bào)警等級(jí)進(jìn)行基礎(chǔ)分?jǐn)?shù)設(shè)定，設(shè)定后系統(tǒng)將通過現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢返回的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)評(píng)分。

2.3.3 設(shè)備評(píng)分趨勢(shì)

可查看設(shè)備評(píng)分的劣化趨勢(shì)，將某一個(gè)時(shí)期內(nèi)設(shè)備的所有評(píng)分生成一個(gè)趨勢(shì)圖來判定設(shè)備的劣化趨勢(shì)。用于顯示本周設(shè)定時(shí)限范圍內(nèi)各分廠區(qū)域設(shè)備平均分值與上周各分廠區(qū)域內(nèi)的平均分值?？墒贡局芨鲿r(shí)間點(diǎn)區(qū)域內(nèi)的平均分值與上周區(qū)域內(nèi)的平均分值做對(duì)比來判斷本州設(shè)備的劣化趨勢(shì)。

2.3.4 設(shè)備使用時(shí)限評(píng)分

通過設(shè)備的投用時(shí)間與運(yùn)行的時(shí)間來判定設(shè)備使用時(shí)限評(píng)分。設(shè)置時(shí)間劣化基準(zhǔn)值，通過時(shí)間的推移，系統(tǒng)自動(dòng)為該設(shè)備進(jìn)行分值評(píng)估。

2.4 到位率統(tǒng)計(jì)

到位率統(tǒng)計(jì)可對(duì)所選月份的點(diǎn)檢到位率進(jìn)行圖表化的統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括：點(diǎn)檢月度到位率統(tǒng)計(jì)、機(jī)械專業(yè)設(shè)備點(diǎn)檢覆蓋率統(tǒng)計(jì)、電氣專業(yè)設(shè)備點(diǎn)檢覆蓋率統(tǒng)計(jì)、全廠年度點(diǎn)檢到位率統(tǒng)計(jì)。

2.4.1 檢修計(jì)劃管理兌現(xiàn)率統(tǒng)計(jì)

在EAM系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)設(shè)備維修管理模塊，實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修全流程的記錄、查詢、報(bào)表、維修標(biāo)準(zhǔn)、安全及技術(shù)交底的規(guī)范化等。通過系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算，將維修記錄轉(zhuǎn)化為圖形面板體現(xiàn)出維修計(jì)劃兌現(xiàn)率。用戶可通過該面板對(duì)維修時(shí)間進(jìn)行追溯。

2.4.2 維修任務(wù)編制審批

使用系統(tǒng)工單代替紙質(zhì)工單，將工單內(nèi)容填報(bào)至系統(tǒng)中的工作任務(wù)單，工單會(huì)自動(dòng)生成工單編號(hào)和填報(bào)日期。填報(bào)人員須填寫委托人、委托單位、產(chǎn)線/設(shè)備、設(shè)備所屬單位、計(jì)劃開始時(shí)間、計(jì)劃結(jié)束時(shí)間、維修規(guī)模、維修方式、維修單位、項(xiàng)目名稱、管理單位等信息后提交維修工單，進(jìn)入審核流程。

2.4.3 維修情況匯報(bào)

維修完成后填報(bào)維修情況，內(nèi)容包括施工交底情況、竣工驗(yàn)收意見、實(shí)際開始時(shí)間、實(shí)際結(jié)束時(shí)間、補(bǔ)充說明、驗(yàn)收三方簽字等內(nèi)容。

2.4.4 故障記錄統(tǒng)計(jì)和管理

故障統(tǒng)計(jì)提供對(duì)系統(tǒng)中已有數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)并出具數(shù)據(jù)表、餅圖、柱圖、線圖等圖形化分析的功能，系統(tǒng)提供涉及設(shè)備、故障狀態(tài)、技術(shù)分類、故障等級(jí)、發(fā)生時(shí)間等作為查詢條件供縮小分析數(shù)據(jù)范圍(如圖2所示)。

圖2 故障記錄統(tǒng)計(jì)圖

故障管理用于管理并跟蹤設(shè)備已發(fā)生的各類故障或事故及其處理過程、處理結(jié)論。在跟蹤設(shè)備故障或事故的過程中，系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)包括涉及單位、故障時(shí)間、故障分類(故障、事故)、參與人員、故障(事故)描述、影響時(shí)長(zhǎng)、技術(shù)分析、責(zé)任分析、詳細(xì)分析、處理方法、預(yù)防建議、落實(shí)情況等內(nèi)容。

2.5 PMS點(diǎn)巡檢管理系統(tǒng)還具備其他功能

2.5.1 故障案例生成單點(diǎn)課

從故障知識(shí)庫中選取典型案例自動(dòng)生成單點(diǎn)課表單，減少人工二次工作成本。單點(diǎn)課內(nèi)容將通過審核后保存在課程數(shù)據(jù)庫中隨時(shí)調(diào)閱。

2.5.2 缺陷記錄管理

缺陷記錄管理流程用于管理并跟蹤設(shè)備已發(fā)生的各類缺陷及其處理過程。在跟蹤設(shè)備缺陷的過程中，系統(tǒng)記錄的數(shù)據(jù)包括：涉及設(shè)備、所屬生產(chǎn)線、發(fā)現(xiàn)人、發(fā)現(xiàn)日期、缺陷等級(jí)、截止日期、缺陷內(nèi)容等。

2.5.3 故障總覽、故障登記和故障查詢

故障總覽提供對(duì)系統(tǒng)中所有故障記錄概要信息快速瀏覽、快速處理的功能。故障登記提供在系統(tǒng)新增故障記錄的功能。故障查詢功能提供對(duì)系統(tǒng)中已有故障記錄的更多的查詢條件，方便用戶從已有的故障記錄庫中尋找到所需要的數(shù)據(jù)記錄。可供篩選的查詢條件包括涉及設(shè)備、故障狀態(tài)、故障分類、故障時(shí)長(zhǎng)、發(fā)生時(shí)間等。

2.5.4 設(shè)備履歷管理和材料備件管理

設(shè)備履歷管理實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)、技術(shù)參數(shù)、缺陷歷史、故障歷史和維修歷史的跟蹤管理。裝機(jī)備件統(tǒng)計(jì)用于對(duì)當(dāng)前已安裝在生產(chǎn)設(shè)備上的關(guān)鍵備件使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)時(shí)系統(tǒng)將以列表的形式顯示系統(tǒng)中符合查詢條件的備件。顯示的信息包括備件圖號(hào)、所屬設(shè)備、裝機(jī)日期、啟用日期、當(dāng)前備件累計(jì)修理次數(shù)、當(dāng)前位置備件歷史累計(jì)修理次數(shù)、預(yù)計(jì)下次維修時(shí)間等。材料備件管理系統(tǒng)用于管理并跟蹤備件出入庫全過程。

2.5.5 技術(shù)檔案管理

系統(tǒng)提供非標(biāo)備件圖紙管理功能，對(duì)圖紙的提交、修訂、審核、調(diào)閱過程進(jìn)行控制，確保圖紙的準(zhǔn)確性。檢修歷史查詢檢修提示查詢，提供按時(shí)間段篩選的檢修數(shù)據(jù)查詢功能，可以查詢單個(gè)檢修計(jì)劃下的執(zhí)行內(nèi)容，也可以查詢某個(gè)設(shè)備部件的檢修歷史。

3 結(jié)語

我廠自主研發(fā)的設(shè)備評(píng)價(jià)打分管理系統(tǒng)，通過近年的試用，在設(shè)備管理方面取得了較好的效果，下一步我廠將對(duì)這套系統(tǒng)繼續(xù)完善，在全廠進(jìn)一步推廣應(yīng)用，使我廠的設(shè)備管理更上一個(gè)臺(tái)階。