司占強
(日照鋼鐵控股集團有限公司,山東 日照 76800)
設備是企業進行生產活動的物質技術基礎,作為國內綜合競爭力位居前列的大型鋼鐵聯合企業,日照鋼鐵在升級硬件裝備的同時,強化設備功能精度管理體系建設,以研發和生產高附加值產品為發展主線,建設高效信息化平臺,持續推進設備全壽命周期管理,有效掌控資產狀態,實現水平快速提升。
2014年以來,通過全面對標臺灣中鋼管理模式,以管理咨詢和信息化建設為契機,借鑒、吸收中鋼設備管理經驗,采用整體切換的推進方式,進行大刀闊斧的整合和重新設計。通過近1年的工作推進,探索出了一條適合于鋼鐵企業的設備管理、使用、維修精益化運營、差異化運作的改進路徑和整套落地方法。
在實施過程中,結合自身需要,從建廠初期的點檢定修制、維修資源社會化利用,逐步深化至以精度為中心、提升產品質量為目的,設備在線監測、離線診斷分析為工具,綜合信息化為平臺的預防與預知的TPM維修戰略, 推行設備“千機受控”管理計劃,對關鍵生產設備進行控制管理,將工作重點下放至生產線現場,實現企業設備管理“中央”規劃和生產線“地方”自主管理的良性互動。
設備處與電控處為公司級專業化管理推進單位,負責資產管理規劃與技術、人力服務,集中了一批技術精湛、現場經驗豐富的專業技術人員,為設備設計、研發、制造、改良、改善等提供技術支撐和保障。組建掌握核心技術、提供高尖端技術的專業團隊—機械加工制造、機、電設備修理、物料存量控制、天車專業化檢修、車輛及空調修理、土木鋼構設計、施工、水質專業管理;電控及電力系統、儀電設計施工、制程信息等,打造以專業技術為支撐的幕僚組織,中央與地方權責清晰,地方為設備管理主體,確保設備功能與精度。
自上而下的方針與目標管理,承接生產部門總體目標,通過設備綜合效率OEE評價,提升產線設備可用率,降低機、電、儀、控故障時間,穩定設備維護費用,推動員工自主管理,專案、提案、CDA活動圈的多種形式,促進上下級之間和平級之間的崗位合作,集思廣益,激勵士氣,實現員工自我價值,倡導企業正能量。
資產全生命周期管理的目的就是要實現資產的綜合最優,包括資產可靠性、使用壽命、使用效率和全生命周期成本,在經過統籌兼顧及綜合價值評估后,達到綜合最優。
日照鋼鐵以服務生產線產品為核心,設備資產效率最大化為目標進行設備全壽命周期管理,在提升資產管理方面,一是建立項目、物資、財務和生產、設備管理核心業務緊密結合的全過程閉環式資產管理系統,覆蓋資產生命周期管理全過程;二是規范業務管理流程,消除信息孤島,實現資產實物流、信息流與價值流的同步;三是提高資產管理的規范化、標準化和精益化水平,支持評估考核和分析、決策。
隨著企業產能和指標進一步持續提升的要求,企業要達到產能最大化和實現跨越式發展,需要動態發展的設備管理模式來根據不同時期的不同目標和要求進行策略調整。2015年以來,日照鋼鐵搭建以銷售為龍頭、生產為主體、成本為核心的全效能良性循環管理體制,配以信息化為手段,實現設備狀態數字化的全壽命周期動態履歷閉環管理。
以企業經營目標為依據,以設備為研究對象,追求設備綜合效率,針對各項生產設備的特性,建立設備基本數據,規劃完善維護作業程序和標準,利用計算機信息系統,引進預知保養技術,透過制度、管理、作業、技術及系統整合,達成對設備的物質運動和價值運動進行全過程(涵蓋規劃、設計、選型、購置、安裝、驗收、使用、保養、維修、改造、更新直至報廢)的科學型管理。
以綜合信息化系統上線為契機,對全公司所有設備,按照場、線、區域、臺套設備、單體設備的規則,編訂設備位置編碼。并以設備位置編碼為紐帶,關聯全公司設備建立工事基準、點檢基準、給油基準、SJP、外協單項基準等共計830萬條,實現全公司設備維護、維修作業作業基準化。
推進以“精度為核心”的全過程設備管理,提高裝備水平,提高產線作業率、效能效率和產品合格率,確保OEE指標達到世界先進水平。為關鍵重點設備建立功能精度管理檔案,形成2347個精度管控點,優化EMSI系統,植入功能精度管理模塊實現功能,將設備功能精度的主控項目、控制標準、檢測周期、檢測方法和數字化評價機制固化于系統,實現對精度超標項目影響次數實時統計分析,達到對功能投入率、精度保持率等指標的分析。同時,推廣應用檢測診斷技術,緊扣產品質量,進一步強化設備功能精度管理。
推行設備“千機受控”管理計劃。“千機受控”管理項目,是落實“崗位點檢包機制”原則和“分類控制、分級管理”具體要求,對關鍵生產設備運行狀態進行控制管理。開展在線監測、磨潤液控、應力分析和二級計算機系統技術等專業服務,引進尖端前沿技術,助力年修、定修、日修及其他常規設備維護方式,實現公司設備狀態的長期可控,以減少設備之異常故障,提高設備之可用率,并確保維護之適當性與適時性,降低維護成本。
對關鍵重要的703臺設備實施在線實時監測,345臺設備實施定期機上振動檢測,將缺陷旋轉部件進行壽命預測,緩解依賴經驗、流程,缺乏數據作為支撐的現狀,把握設備狀態,為設備維護提供科學參考。以動態檢測技術實驗室為基礎,進行設備狀態遠程監控診斷、檢測系統優化、知識訓練、技術交流等活動,進一步促進振動檢測技術精進發展。
建立油品理化檢測實驗室,對潤滑油進行常規理化指標檢測,實現了油品按周期置換轉為指標置換;投用磨耗診斷分析設備,將潤滑油進行鐵譜、光譜及清潔度診斷分析,有效提前預知設備異常磨損狀態。對公司重點設備298個油站進行檢測計劃排程,預測在線設備油品運行狀態。通過對液壓潤滑油品理化指標和鐵譜、光譜、磨耗等檢測、診斷、分析,實現油品按質換油和設備組件磨損判斷。
覆蓋全公司范圍內機械、流體等關鍵設備,提供強度、設計校核及失效分析,提供應力狀態監測、實時扭矩量測和殘余應力檢測服務,并提供改良改善建議。通過有限元(FEM)技術對機械設備的結構強度、動力性能進行仿真分析校驗,涉及機械結構、流體及熱場的多物理場問題,運用多物理場耦合分析技術,校核設計分析失效,提供優化設計;實測跟蹤設備工作狀態下的應力應變情況及扭矩波動情況,充分了解設備狀態,提高設備可用率。
熱連軋方面,針對熱連軋生產線特點開發符合現場實際要求的熱連軋過程控制系統,采用多進程結構,大幅提高系統的穩定性,并降低各功能模塊間的耦合性,在此基礎上建立過程控制系統數據通訊進程、數據庫服務進程、位置跟蹤進程以及模型計算進程,實現基礎自動化系統和過程控制系統之間實時數據的通訊,并搭建數據采集與處理平臺,提出一種數據多樣本處理算法,通過求解樣本變異系數的方式,獲得高精度的自學習源數據,分析軋制力模型和輥縫位置模型中各影響因素對厚度控制精度產生的影響。結合現場實際,通過采用模型自學習系數分解的方式,對軋制力自學習模型進行了優化,提高了變規格之后的軋制力預報精度;針對現場實際生產過程中存在的自學習數據異常情況,提出了速度調節系數的概念,對輥縫自學習模型進行了優化,有效地提高了模型自學習的效率,提高了厚度控制精度。
設備績效管理以設備可用率及維護成本預算作為目標,以評估設備維護成效,提高OEE管理績效。目前,日照鋼鐵有108條產線納入設備運行績效管理,其中40條主線納入OEE1設備綜合效率指標管理。藉由停機故障管理,找出機電設備問題,結合設備履歷的記錄以及設備技術的支持,建立持續自我精進的機制,以提升設備可用率,降低停機故障時間,達成產線零故障之最終目標。
“運用大數據思維、依托大數據平臺”,實現資產效率最大化。結合企業實際,定位設備管理的服務對象,推動設備管理業務流程化、信息化,流程固化于系統,承接設備制度與規定覆蓋設備管理的所有實際業務,作業標準與要點對各業務執行過程進行精細化、規范化管控,實現各環節有據可尋、有理可依,對設備全壽命周期實施全過程管理。
實現設備一級化管理:就源輸入的方式讓信息系統扮演數據收集匯整、數據統計分析、信息應用分享的角色。大幅降低各廠部人員中間管理報表的人力投入,減少數據重工及錯誤,并達到全公司協同一致的標準化、制度化、信息化、報表化管理,以達到數據不落地,設備管理高效運行的目標。
收集生產線設備臺賬、維護維修等靜態數據,無縫對接設備狀態在(離)線監測系統,將運行數據與生產工藝結合,實現設備管理“數字化”,依托信息化和智能化手段,充分挖掘設備全壽命周期的“大數據”,提出“浴盆曲線”不同階段的最優維修維護策略,建立設備資產的全壽命周期管理系統。
在多維度的全壽命周期管理過程中,建立每一個點的作業標準和技術規范,為設備管理大數據分析、智能診斷等提供依據,保證系統有效運轉同時,實現知識的固化與傳承。EMSI系統具有資產臺賬,涵蓋設備基本資料、檢修項目工事管理、工令管理、設備履歷績效等四大模塊。以工單排程為中心,立足于設備基本資料管理,通過與檢測系統無縫對接后,經由設備一生履歷自動收集,從設備資產入賬到設備資產報廢形成PDCA的閉環管理模式,實現設備全壽命跟蹤管理。
對維修費用多面向分析:管理特性,區域特點,專業類別,維修屬性、外協費、材料費、備件費的分析,經由與預算作比較、各廠實績費用作比較,以便發掘維護成本潛在問題,精確提出改善措施,達到降低維修費用的目標。
面對鋼鐵行業的寒冬,企業的轉型與升級迫在眉睫,降低設備維護成本成為重中之重,日照鋼鐵順應時勢積極探索并致力于創新設備專業化管理模式,開展專案與提案管理,充分調動與發揮設備人員的開拓精神與創新意識。針對設備的關鍵點、制約點指定專業領頭人組建專業化攻關團隊形成攻關專案,開展了水系統提升改進專案、磨潤液控專案、環保設備改進提升專案等共計48項專案,經過論證結案29項,直接效益達3000余萬元。與此同時,鼓勵設備人員積極參與公司設備管理,為推進設備管理水平提升與升級出謀劃策,進而推行提案管理, 確保技改工程達標、達效。
始終堅持以零安全事故為目標,以安全生產責任制為核心,以10大子管理體系為支撐,以56項制度記錄為落地抓手,完善安全生產責任落實考核機制,推行設備本質安全化改造和操作SJP作業標準化程序,構建了規章制度上嚴密有效,安全投入上保障有力,運行控制上無縫銜接的職業健康安全管控體系,確保安全穩定生產。
探索與創新設備績效管理模式,以方針管理為導向搭建設備PDCA循環績效閉環管理架構:以空間(中央、地區)、時間(年度、季度、月度)兩個緯度為軸線;設備處、電控處為中央專業化績效管理核心,設備處二級單位、電控處二級單位、地區檢修工場具體執行,按照月度、季度、年度進行檢討。
通過踐行設備績效PDCA循環管理模式,設備綜合利用效率OEE1穩步提升,設備故障率顯著降低,設備維護費用逐漸下降,逐漸實現設備良性穩定運行。
為更好地的做好設備全壽命周期管理,實現資產效益的最大化,還需培養高層次的復合型人才。資產效益最大化目標必須由“懂技術”、“會算賬”的管理者通過大數據挖掘,并運用神經網絡等多種方法對全壽命周期費用進行分析而制定,同步制定產線(設備)維護維修策略,保證設備功能精度,提升設備保障能力,服務生產線產品,助力企業跨越發展。