鋼廠短流程軋鋼生產(chǎn)線改造項目風(fēng)險評估

王祿明

上海電氣上重碾磨特裝設(shè)備有限公司 上海 200245

1 項目背景

短流程軋鋼是以液態(tài)金屬為原料,不經(jīng)連鑄、加熱、熱軋等生產(chǎn)工序,直接生產(chǎn)薄帶坯的新技術(shù)。東北大學(xué)在該領(lǐng)域的研究處于國內(nèi)領(lǐng)先水平[1-2]。筆者選取某鋼廠與東北大學(xué)共同開發(fā)的短流程軋鋼生產(chǎn)線,對該生產(chǎn)線改造項目進(jìn)行風(fēng)險評估。該生產(chǎn)線在試生產(chǎn)期間出現(xiàn)帶鋼跑偏、卷邊不齊等問題,針對以上問題,鋼廠決定對生產(chǎn)線進(jìn)行升級改造。

近年來,國內(nèi)學(xué)術(shù)界對改造項目的風(fēng)險研究主要集中在建筑和交通等領(lǐng)域。陶凱等[3]關(guān)注建筑節(jié)能改造項目,利用解釋結(jié)構(gòu)方法構(gòu)建風(fēng)險層次結(jié)構(gòu)模型,探討風(fēng)險因素間的層次結(jié)構(gòu)與關(guān)聯(lián)機(jī)理,利用層次分析法計算權(quán)重,得出不同層次風(fēng)險因素具有傳導(dǎo)性,同一層次風(fēng)險因素具有關(guān)聯(lián)性的結(jié)論。周米娜等[4]以重慶市某廣場道路改造項目為例,建立模糊綜合評價模型,利用模糊綜合評價法評估風(fēng)險,得到高風(fēng)險因素,并給出相應(yīng)對策。徐強(qiáng)等[5]結(jié)合加油站罐體改造項目,運(yùn)用貝葉斯理論推理功能對各施工事故和事故后果進(jìn)行概率更新,實(shí)現(xiàn)風(fēng)險動態(tài)分析,為制定風(fēng)險防控措施提供參考。王川寧[6]分析各風(fēng)險評價技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn),采用半定量分析法中的模糊綜合評價方法對燃?xì)夤艿栏脑祉椖窟M(jìn)行風(fēng)險評估,給出風(fēng)險管理措施和建議。

在軋鋼領(lǐng)域,改造項目的風(fēng)險研究滯后于上述行業(yè)[7]。軋鋼生產(chǎn)線設(shè)備定制化程度高,排列緊密,改造難度大,并且改造項目在工期、質(zhì)量等方面有更高要求[8],因此對軋鋼領(lǐng)域改造項目進(jìn)行風(fēng)險評估十分有必要。

筆者結(jié)合實(shí)際項目,列出項目實(shí)施過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險因素清單,建立模糊綜合評價模型,利用模糊綜合評價法對風(fēng)險因素進(jìn)行評估。

2 項目概況

短流程軋鋼生產(chǎn)線是所屬鋼廠實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品向中高端轉(zhuǎn)型升級的重要支撐,但該生產(chǎn)線在試生產(chǎn)期間出現(xiàn)帶鋼跑偏、卷邊不齊等一系列問題。針對以上問題,鋼廠決定利用生產(chǎn)線檢修的時間改造現(xiàn)有對中裝置,并新建夾送糾偏裝置。一家專業(yè)提供冶金產(chǎn)品的老牌國企是該鋼廠現(xiàn)有生產(chǎn)線設(shè)備的主要供應(yīng)商,再次中標(biāo)該改造項目。中標(biāo)企業(yè)在軋鋼產(chǎn)品設(shè)計、制造、服務(wù)方面均具備一定優(yōu)勢,但現(xiàn)場施工的管理經(jīng)驗不足。

軋鋼生產(chǎn)線是鋼廠的關(guān)鍵設(shè)備,使用頻率高,生產(chǎn)任務(wù)重。對生產(chǎn)線改造將面臨很多風(fēng)險,主要?dú)w納為三大類。

(1)工期風(fēng)險。改造項目工期無法更改,設(shè)計、制造、采購周期是否可控,施工方案能否滿足客戶要求,調(diào)試方案是否可行,將對項目工期產(chǎn)生非常大的影響。

(2)施工風(fēng)險。軋鋼生產(chǎn)線各設(shè)備排列緊湊,管道密布,可操作空間小,場地受限,設(shè)備拆除和安裝難度大。前期土建施工與正常生產(chǎn)同時進(jìn)行,土建施工不能影響正常生產(chǎn)。

(3)技術(shù)風(fēng)險。改造項目新增夾送糾偏裝置的糾偏距離遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)軋鋼生產(chǎn)線,糾偏方案的效果直接決定項目的成敗。另外,全套設(shè)備全程處于高于1 000 ℃的高溫環(huán)境中,冷卻方案能否有效保護(hù)設(shè)備免受熱輻射影響,關(guān)系到設(shè)備的運(yùn)行安全和使用壽命。

3 綜合評價指標(biāo)體系

風(fēng)險因素決定項目的風(fēng)險等級。為了全面評價改造項目的風(fēng)險,按照層次化、條理化梳理問題的原則,逐層分解風(fēng)險因素,最終構(gòu)造一個四層級、多指標(biāo)風(fēng)險因素綜合評價指標(biāo)體系,見表1。

表1 風(fēng)險因素綜合評價指標(biāo)體系

風(fēng)險因素綜合評價指標(biāo)體系的最上層為目標(biāo)層。第二層為準(zhǔn)則層,包含工期風(fēng)險、施工風(fēng)險、技術(shù)風(fēng)險共3項風(fēng)險源。第三層為指標(biāo)層,包括9項較大的風(fēng)險事件。第四層為細(xì)化指標(biāo)層,包含25項細(xì)化指標(biāo)。

筆者采用德爾菲法設(shè)計調(diào)查表格,經(jīng)過兩輪專家打分,確定了項目風(fēng)險因素和風(fēng)險評價三級指標(biāo)的權(quán)重。共征詢十名專家的意見,包括設(shè)計工程師兩名、生產(chǎn)主管兩名、采購經(jīng)理一名、裝配工一名、銷售經(jīng)理一名、業(yè)主方代表一名、施工方代表兩名。

4 模糊評價矩陣

劃分風(fēng)險等級,并建立評語集。風(fēng)險等級包括低風(fēng)險、中風(fēng)險、高風(fēng)險、嚴(yán)重風(fēng)險、高危風(fēng)險[9],風(fēng)險等級從低到高。

統(tǒng)計十名專家對三級指標(biāo)風(fēng)險等級的評價,見表2。對各三級指標(biāo)的專家評價進(jìn)行歸一化處理,分別計算單項風(fēng)險等級。以生產(chǎn)部門支持為例,風(fēng)險等級評價人次集為{2 6 2 0 0},歸一化處理后可得風(fēng)險評價矩陣為[0.2 0.6 0.2 0 0][10]。最終可得三級指標(biāo)風(fēng)險評價矩陣,見表3。

表2 風(fēng)險等級評價

表3 三級指標(biāo)風(fēng)險評價矩陣

5 風(fēng)險等級

對改造項目的二級指標(biāo)進(jìn)行風(fēng)險評價,最終可得二級指標(biāo)風(fēng)險等級,見表4。由表4可見,方案可行是嚴(yán)重風(fēng)險,人員風(fēng)險和設(shè)備風(fēng)險是高風(fēng)險,調(diào)試周期介于高風(fēng)險和中風(fēng)險之間。

表4 二級指標(biāo)風(fēng)險等級

對改造項目的一級指標(biāo)進(jìn)行風(fēng)險評價,最終可得一級指標(biāo)風(fēng)險等級,見表5。由表5可見,施工風(fēng)險和技術(shù)風(fēng)險是高風(fēng)險,工期風(fēng)險是中風(fēng)險。

6 風(fēng)險模糊綜合評價

根據(jù)表1可得風(fēng)險因素綜合評價指標(biāo)體系第二層權(quán)重集A為:

A=[0.432 0.272 0.296]

根據(jù)表5可得風(fēng)險因素綜合評價指標(biāo)體系第二層評價矩陣R:

表5 一級指標(biāo)風(fēng)險等級

運(yùn)用模糊矩陣合成運(yùn)算,可得改造項目的模糊綜合評價集S為:

上述計算結(jié)果最大項為0.342,由此可得改造項目的風(fēng)險等級判定為中風(fēng)險,屬于風(fēng)險可控。

雖然改造項目整體風(fēng)險等級一般,但施工風(fēng)險和技術(shù)風(fēng)險屬于高風(fēng)險,有必要采取相應(yīng)預(yù)防措施。通常而言,改造項目比新建項目困難。改造項目的設(shè)備排列密布,受場地限制,不宜使用大型施工設(shè)備,施工人員工作量大,施工風(fēng)險較高。改造項目是產(chǎn)學(xué)研成果轉(zhuǎn)化項目,全線采用大量新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝,存在一定技術(shù)風(fēng)險。

鑒于上述原因,在改造項目施工期間,有必要對施工人員進(jìn)行相關(guān)設(shè)備知識培訓(xùn),合理排班以限制進(jìn)場人數(shù),施工工地劃出重點(diǎn)區(qū)域,加強(qiáng)重點(diǎn)區(qū)域的監(jiān)督管理。設(shè)計期間,設(shè)計人員需與用戶加強(qiáng)溝通,借鑒現(xiàn)場工作經(jīng)驗,重點(diǎn)關(guān)注原有糾偏設(shè)備試生產(chǎn)期間發(fā)現(xiàn)的問題,盡力降低技術(shù)風(fēng)險。

7 結(jié)束語

筆者結(jié)合某鋼廠短流程軋鋼生產(chǎn)線改造項目,利用德爾菲法建立風(fēng)險因素綜合評價指標(biāo)體系,建立模糊評價矩陣,應(yīng)用模糊綜合評價法對風(fēng)險因素進(jìn)行評估,得出主要風(fēng)險因素,進(jìn)而得出項目整體風(fēng)險可控的結(jié)論,同時分析施工風(fēng)險和技術(shù)風(fēng)險產(chǎn)生的原因,并給出應(yīng)對措施,對軋鋼行業(yè)改造項目風(fēng)險評估有一定參考價值。在風(fēng)險評估中發(fā)現(xiàn),各打分專家側(cè)重的研究領(lǐng)域不同,業(yè)務(wù)水平也存在高低,后續(xù)研究重點(diǎn)考慮增加專家權(quán)重因子。