信息化技術在卷接包車間設備管理中的應用

張振華，唐東風，李力

（1.河南中煙工業有限責任公司，河南 鄭州 450016；2.河南中煙工業有限責任公司南陽卷煙廠，河南 南陽 473000）

目前，卷煙工業企業設備正朝著自動化、精密化、連續化、高速化、柔性化等方向發展，傳統管理手段已經難以滿足對設備精益化管理的需要。河南中煙工業有限責任公司（以下簡稱“河南中煙”）南陽卷煙廠通過開發與應用設備信息化系統，從技術、經濟和組織等方面對設備生命周期全過程進行綜合研究和探討，取得了明顯效果。

一、項目主要內容

1.分析管理需求，確定研究方向

根據預防性維修思想，結合設備生產實際需要，確定項目研究方向。

（1）由于制約設備運行效率的因素涉及人、機、料、法、環等，各因素之間的關聯性較為復雜，隨著控制對象復雜性的提高，單純依靠維修人員憑借感官、簡單儀表和個人經驗進行診斷的故障診斷技術已經遠不能適應現代化設備管理的要求。設備管理系統需要在一定程度上能夠智能化地對設備故障現象進行分析，自動生成維修建議，并對維修結果進行跟蹤反饋。

（2）由于卷煙生產的特殊性，車間級設備管理系統應能夠保證生產計劃的順利執行，通過對生產過程數據的實時采集，監控原料、成品和入庫的生產狀態，并根據產量、消耗、質量等指標進行綜合匯總，有選擇性地開、停相關設備，使設備開動狀態更準確更有針對性。在生產計劃進行變更時，可隨時根據下達的生產進度，通過有效的計劃編制和科學的設備產能調度，保證設備生產能力發揮到最優水平。

（3）根據設備壽命和設備故障規律，需要靈活采用相應的修理方法和手段，在節省維修費用的條件下，盡量減少維修時間，保證設備的連續穩定運行，達到設備的綜合利用效率最高，提高設備管理的經濟效益。按照經濟規律的客觀要求，加強對設備的經濟管理，降低設備管理各環節的費用支出，使設備整個壽命周期費用最經濟。

2.搭建設備信息化管理軟硬件環境

將設備管理系統與車間正在實施的數據采集系統結合起來，數據采集系統與車間作業通過執行系統聯系起來。這里的現場控制包括PLC控制器、數據采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器等。

具體設計原則是“以生產行為信息為核心，為管理決策系統提供直接的支持”。采用工業PC/PLC/SCADA等設備作為車間內各生產單元（生產設備）功能站的主要構件；采用大型關系型數據庫（ORACLE）作為系統核心，進行實時數據存取和對比，實現生產信息的監視、控制和生產過程的管理。系統網絡結構圖如圖1所示。

圖1 系統網絡結構圖

3.以預防性維修思想優化設備管理流程

（1）以預防維修思想為指導制定設備輪保計劃。采用SPC統計過程控制原理，對設備故障停機原因進行跟蹤，建立過程控制圖，當發現超過過程控制上限時，即判定該設備處于不良狀態，同時實時調整輪保計劃表，有針對性地對該設備進行預防性維修。以天為單位的設備輪保計劃，由信息系統自動生成。

（2）設備輪保維修流程標準化。對輪保中的維修項目實行分類管理，維修項目分類內容包括：維修類型、維修級別、備件清單、維修費用計劃、維修工具清單、維修技術標準等。根據設備信息化管理需要，對卷接、包裝設備輪保、巡檢、點檢等各項管理標準進行相應修訂完善。設備輪保維修標準化流程如圖2所示。

（3）制定常用備件換件周期。根據數據庫中的機臺換件記錄及維修記錄，對某機型所有備件的換件情況進行統計分析，總結它們的故障規律，確定其換件周期。同時，將使用壽命不足兩年的備件劃分為“常用件”，并在其換件周期內，在設備輪保計劃中進行換件處理，消除故障隱患，達到預防維修的目的。

圖2 設備輪保維修標準化流程圖

（4）換件情況統計。在設備維護模塊中，有關設備項目的分類在表現方式和數據字段上保持全系統的一致性。在進行換件管理時，當輸入設備編號（機臺號）或設備類型后，系統可自動過濾生成一個與該設備或機型相匹配的維修記錄項目列表，方便操作人員查閱。借助于維修項目分類，可以更加科學地編排相應預防性計劃，更有效地保證設備維修質量與控制維修費用預算。

（5）備件費用統計。利用信息系統建立各機臺每月度維修費用統計資料，為分析各設備備件消耗情況，發現備件管理漏洞，加強備件費用管理提供數據支撐。

（6）建立設備潤滑檢測診斷系統。根據設備不同潤滑點的具體要求，建立統一的潤滑保養檔案，使潤滑工作做到有檔可查、有據可依。當接近規定的潤滑換油日期時，系統給予及時提示。通過適時潤滑并跟蹤設備的潤滑情況，達到減少故障、減少維修量、節約油量、節約油耗以及降低維修費用的目的。

二、效果評價

南陽卷煙廠卷包車間設備信息化系統于2007年著手實施，近幾年來，在應用過程中的進行了持續改進，系統功能逐步趨于完善，并在應用中取得了明顯成效。

1.提高了設備的運行效率

設備信息化系統的應用，為設備預防性維修工作提供了技術支撐，保障了設備的正常安全運行，提高了設備的運行效率。南陽卷煙廠卷接包設備有效作業率由2008年的87.56%提高到2010年92.06%；關鍵設備的無故障連續運行時間逐年得以提升（表1）。其中，PASSIM卷接設備以10.9小時的無故障連續運行時間，刷新了河南中煙同類機型無故障運行的最高紀錄。

2.確保了產品質量

運用信息反饋系統，強化過程質量控制。根據設備信息化系統反饋的故障停機信息，組織技術攻關，先后解決了卷煙機端部落絲量超標、吸阻異常、煙支空頭率高等階段性質量問題，南陽卷煙廠在近年來河南中煙組織的歷次在線質量評價中均名列前茅，萬箱卷煙市場質量問題反饋品遠低于公司所定目標（表2）。

表1 2008～2010年設備連續運行時間對比表

表2 2010年產品質量相關數據統計表

3.降低了生產消耗

基于設備信息系統的生產調度安排，強化了生產過程管理，使南陽卷煙廠近年來的生產消耗持續降低。2010年，萬支耗煙葉6.62kg，萬支耗盤紙618.04m，萬支卷煙耗盒皮500.12張，萬支卷煙耗條盒50.02張。

總之，通過設備管理信息化系統的實施，建立了一個完善的車間設備運行、維護、維修管理體系，并用于支撐設備的點檢、檢查、監測、維修、保養和潤滑工作，為設備預防性維修工作奠定了基礎，促進了設備管理工作效率和設備運行效能的提升，降低了設備運行與維護成本，保障了企業的穩定與發展。