卷煙工廠設備健康管理理論探索與實踐

常建宏 郭 濤 馬杰昱

(陜西中煙工業有限責任公司寶雞卷煙廠,陜西 寶雞 721000)

卷煙工廠設備健康管理理論探索與實踐

常建宏 郭 濤 馬杰昱

(陜西中煙工業有限責任公司寶雞卷煙廠,陜西 寶雞 721000)

介紹煙草行業近期設備管理精益化建設最新的研究思路。引入健康管理、風險管理的方法對原有設備管理體系進行優化和提升，通過風險辨識、技術標準優化、過程控制、健康評價環節的改進，促進設備管理走向科學化、數據化、精細化。

設備管理；精益化；健康管理；風險管理

卷煙工廠是典型的裝備、技術密集型企業。卷包、制絲、動力等系統都有著高速、自動、機電一體化等特點。設備管理工作支撐著企業整個生產效率、質量、成本、安全、環境、職業健康。良好的設備狀態是企業順利實現精益管理有效保證，近年來卷煙工廠引入了許多先進管理理念和技術手段對原有設備管理體系進行總結梳理和提升優化，卷煙工廠的設備管理體系隨著新的生產組織和裝備的變化進行著完全的重構和變革。行業設備管理正逐步從經驗管理向科學管理轉變，由技術管理向技術經濟綜合管理轉變，松散管理向集約管理轉變，卷煙工廠設備健康管理理論與實踐的探索正是在這個背景下進行的。以下主要介紹2009年以來卷煙工廠針對卷煙工業企業設備管理體系理論進行的探索與實踐。

一、卷煙工廠設備健康管理定義

1.設備管理理論發展

進入21世紀以來，以狀態檢測為手段的預防維修、全面生產維護（TPM）和以可靠性為中心的維修（RCM）理念在理論和技術上都得到了很好的發展。卷煙工業企業也大量引入了這些理論工具方法，在多年的實踐過程中有著很多成功的經驗，也有很多不盡如人意的地方，如何結合卷煙工廠設備管理實際，研究探索符合卷煙工廠特色的設備管理體系，改進和創新卷煙工廠設備維護保養、設備狀態檢測和維修管理業務流程與工具方法，實現設備管理精益化，正成為卷煙工廠面前的具有現實和長遠意義的課題。

2.設備健康管理定義

卷煙工廠設備健康管理借鑒了PHM（故障診斷和健康管理技術）、人體健康三級預防、風險管理的理念，過程中強調操作、維修技術人員和工藝、設備、安全等管理人員參與，強調預防為主。以識別、預防、控制設備健康風險為主線，對設備綜合管理和技術管理做出總體設計，并給出設備健康和設備健康管理的評價方法與標準，形成設備健康管理閉環，符合卷煙工廠設備特點和管理實際。卷煙工廠設備健康管理的定義以及內涵如下。

卷煙工廠設備健康：是指設備的工藝質量保障水平以及可靠性、經濟性、安全性、環保性等效能指標，功能單元（子系統）的精度等技術狀態指標，以及設備維護保養工作質量指標始終保持預期水平，包含設備效能、狀態和運維三個方面的要求。

卷煙工廠設備健康管理：以保障工藝水平和產品質量為核心，通過系統的分析、檢測和評價，準確掌握設備技術狀態和風險點變化情況，通過準確有效的設備檢維修活動，對設備健康風險因素進行全面管控，是一種促進設備全面健康的管理模式。

卷煙工廠設備健康管理內涵：準確掌握設備狀態變化情況，科學合理安排設備維護活動，保持設備健康預期水平，實現設備管理精益化。

二、研究路線

鑒于卷煙工廠較為普遍地采用質量管理體系（QMS，QualityManagementSystem)和目標管理方法，在引入健康管理理念、風險管理的同時，結合實際工作對卷煙工廠設備管理進行了較為深入的思考，面向實際業務過程，明確了目標管理和風險管理并行且密切聯系的設備健康管理主線（圖1）。

圖1 設備健康管理主線

設備健康管理主線包含目標管理和風險管理兩個閉環，出發點和落腳點都是設備、工藝質量等管理目標。主要是以技術、管理標準和設備檢維修資源保障的優化和持續改進為過程，以設備狀態、效能、運維數據管理為基礎，以設備健康和設備健康管理評價為手段，構成設備技術狀態管控能力持續提升的閉環。

卷煙工廠設備健康管理過程中，設備管理、技術標準體系建立和完善是關鍵環節，通過引入風險管理，將與設備管理相關的工藝質量、安全環境等管理目標作為風險管控要求，對設備健康風險進行識別、控制、評價，能夠促進多管理體系要求落地（圖2）。

圖2 技術標準體系優化思路

研究總體思路是以設備健康風險點識別和評價分級為基礎，梳理和識別重點設備、部位、風險點；以風險點的有效管控為目標，明確相關要素和管理要求，完善設備技術、管理標準體系；建立設備健康評價指標庫和評價方法，評價設備技術狀態和工藝質量保障能力；依據評價結果和分析，科學合理安排設備維護、修理活動，維持和恢復設備健康狀態。

針對技術路徑的關鍵環節，選用適當的工具方法解決相應問題（圖3）。包括80/20法則、ABC分類法、AHP層次分析法、矩陣圖法、失效模式和影響分析（FMEA）。

表1 各車間各類設備所占比例

圖3 研究技術路徑

三、實踐驗證

自2012年開始，寶雞卷煙廠參加了國家煙草專賣局設備健康管理課題研究，展開了這方面的研究探索。

1.設備分級管理

根據設備對產品質量、生產、成本等方面的影響，確定設備ABC評價指標，利用AHP軟件確定指標權重并進行一致性檢驗，確保指標權重科學性。建立設備ABC評價表，即矩陣圖，按照機型或設備進行評價。設定評價標準，運用矩陣數據分析法進行評價打分。各生產車間對設備進行評價打分，得出的結果（見表1）。

通過設備ABC評價，對設備管理對象進行分級，便于明確管理重點，合理分配資源。

2.功能單元劃分及風險點識別

組織設備維修技術人員，根據選定設備結構復雜程度，將設備分解到子系統、功能單元。建立規則，開展FMEA分析，建立健康風險點清單。

對FMEA結果進行整理，得出設備健康風險清單，匯總統計結果見表2。

將設備分解至相對獨立的功能單元，在此基礎上分析功能單元失效模式與影響分析，確定和評價設備健康風險點，是設備健康管理的基礎工作。

3.設備技術標準體系

建立兩個方面的標準，一是建立包含設備健康風險點技術參數和失效判定標準的設備維修技術標準，二是建立到操作層面的標準作業程序（SOP）。卷煙工廠設備技術標準體系的總體架構和主要內容見圖4。

4.設備健康評價

按照精細化、可操作性和相關性的原則，從設備健康管理三個維度（設備狀態管理、運維管理和效能管理），對行業設備管理績效評價指標進行細化和拓展，建立定量指標為主、定性指標（量化評價）為輔的設備健康評價指標庫，并明確了指標計算公式、指標因子和指標用途等（圖5）。

圖4 技術標準體系架構（主要標準）

表2 寶雞卷煙廠設備健康專題研究試點設備風險辨識情況

圖5 設備健康評價指標維度

圖6 運用雷達圖實施機臺縱向比對分析

設備健康評價標準主要包括兩方面，一是單個指標評價標準，二是設備整體健康評價標準。

運用雷達圖（圖6）等工具，從三個維度對照評價標準對單臺設備單個指標進行比對，掌握每臺設備指標短板，根據指標之間的約束和關聯關系，對設備健康狀態進行分析，查找影響設備健康狀況的主要因素。對同類型設備整體健康狀況進行比對，查找設備健康狀況相對較差的設備。對同類型設備單個指標進行比對分析，掌握影響設備健康狀態的主要因素。

評價結果可以應用于以下4個方面：為維修計劃制定提供量化數據支撐；為設備技術標準、作業標準、維保時間等優化提供量化依據；為設備大項修、改造等維修決策提供依據；為設備目標管理和對標活動提供量化指標。

四、研究成果

1.卷煙工廠設備健康評價指標庫

通過專題研究，承接行業設備管理績效評價工作，對行業設備管理績效評價指標進行細化和拓展，建立了《工廠設備健康評價指標庫》。

2.卷煙工廠設備健康管理規范

結合卷煙工廠設備管理實際和工作經驗，對設備健康管理相關要素進行了系統的梳理，基于策劃—控制—改進的運行模式，編制了《卷煙工廠設備健康管理規范》，明確了設備健康管理組織機構、設備健康管理策劃、設備運行維護、設備維修管理、設備健康評價、績效管理、持續改進等方面的要求，形成了較為完整的設備健康管理體系。

3.卷煙工廠設備健康管理綜合評價標準

形成《設備健康管理綜合評價標準》，評價標準由管理要素、評價標準和評分標準三部分構成。管理要素涵蓋了設備健康管理目標、策劃、管理過程、健康狀態評價、績效管理等健康管理規范的要求。評價標準給出了明確的評價方式、判定依據和評分方法。

4.設備健康管理工具與方法

卷煙工廠設備健康管理體系借鑒先進成熟的設備管理理念、方法和工具，通過信息系統數字化化手段，對各個管理要素進行支撐，以“制度規范+信息化工具”的方式形成持久化機制。圖7表達了設備健康管理要素、工具與方法的對應，這些工具與方法是卷煙工廠設備健康管理研究智慧的結晶，其推廣與應用對于整個卷煙工業設備管理精益化有著巨大的推動作用。

五、結語

卷煙工廠設備健康管理通過對卷煙工廠設備構成、特點和管理重點的系統分析，將設備健康管理理念（PHM）與卷煙工廠設備管理相結合，通過引入風險管理的理念，將人體健康三級預防理念與卷煙工廠設備健康預防相結合，對完善不同類型設備維護保養模型具有指導意義。

專題研究主要運用了設備ABC分級、設備功能單元分析、失效模式和影響分析（FMEA）的方法，有效支撐專題研究技術路徑，解決專題研究的關鍵點。通過引入效能、狀態和運維三個維度評價設備健康的思路，建立和完善了設備健康評價指標庫和評價方法，為卷煙工廠單臺、機型設備健康狀態提供了思路、工具和方法。

通過認真總結，專題研究取得的成果需要進一步驗證，通過長時間考驗，才能得出更為科學的結論。健康狀態評價和維修決策都需要大量的數據統計分析，需要企業建立完善的信息化系統作為支撐。

[1]彭宇、劉大同.故障預測與健康管理技術綜述[J].電子測量與儀器學報，（2010）Vol.24No.1.

圖7 設備健康管理要素、工具與方法

[2]傅華等.預防醫學[M].人民衛生出版社，2012（8）.

[3]馬颯颯等.復雜裝備故障預測與健康管理技術及應用[M].河北科學技術出版社，2012.

（上接P50頁）

（2）處理措施

在低壓內缸中分面處增加密封鍵，用于減少中分面的漏氣，提高低壓缸效率。

根據低壓內缸結合面變形處的特點，結合新技術，采用合理有效的水平結合面開槽，加裝密封膠條的方法處理漏泄問題。

該工藝是在整個低壓下缸水平結合面螺栓內側（距螺栓內側約10～20mm）用專用的銑床開設矩形密封槽(寬12mm、深5mm)，在槽內加入特殊圓形密封膠條(直徑10mm)，形成一道閉環式的密封帶，以消除漏泄。

二、結語

通過分析平圩發電有限責任公司2＃機組改造后運行中出現問題所產生的原因，制定相應的對策，取得了良好的效果，保障了機組的安全、經濟運行，對同類型的機組具有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]哈爾濱電機廠QFSN－600-2YH型《汽輪發電機組產品說明書》.

（收稿日期：2014-09-19）

F273

B

1671-0711（2015）01-0044-05

2014-10-12）