設備量化績效管理在有色企業的實踐與應用

姚金星,王 新,何芳紅

(金川集團股份有限公司安全運行管控中心, 甘肅 金昌市 737100)

金川集團股份有限公司(以下簡稱公司)經過持續大規模技術改造和創新,形成了具有金川特色的采、選、冶、化聯合生產工藝流程,涉及多種危化介質和多行業生產運營,生產過程復雜多樣,設備日趨大型化、智能化,技術復雜程度越來越高,設備對工藝穩定、產品產量及質量起著決定性作用,生產效率的提高很大程度上要依賴設備效率的提高。在設備的全壽命周期管理上,計劃經濟下的行政管理模式和計劃維修體制的影響仍未徹底清除,科學化、標準化、規范化的操作、維護、管控制度和規程仍未完全細化,因生產操作造成的各類事故故障不能得到有效控制,設備跑冒滴漏、低負荷運行、空耗等能源損失以及過度保養和失度維護等現象時有發生,說明設備有效利用率和經濟效率還有待進一步提高。因此,如何充分發揮現有設備最大效能,實現設備效益效率的最大化成為設備管理的重點和難點。

通過實施設備量化績效管理,可進一步及時了解和掌握設備技術狀態,使設備更加安全高效運行,不斷減少和降低設備事故故障,同時可根據設備技術狀態合理安排設備檢修,延長設備壽命,實現設備管理的精細化和設備效益效率的最大化,為企業降本增效做出了貢獻。

1 設備量化績效管理的建立與實施

1．1 完善設備基礎管理

設備基礎管理是設備量化績效管理的基礎和基石,在建立健全設備相關管理制度的基礎上,重點做好以下兩項工作:

一是明確和細化設備分類管理的具體標準和計算辦法及層級管理責任,從規范化操作、標準化點檢、精細化檢修等方面細化內容、量化指標,提高效率和質量,確保設備管理有質、有量、有效,形成管理有目標、工作有標準、效果有考核的規范化、制度化管理;

二是完善設備技術檔案管理,設備資料是設備使用、維護、檢修等管理工作的重要依據,按照先重點關鍵后全面的原則,完善設備技術檢驗文件、合格證、技術說明書、事故故障記錄、設備檢修記錄等設備資料的歸集、整理、歸檔等管理工作。

1．2 全面分析和查找問題

近年來,通過收集本單位大型關鍵設備的產能、質量、運行負荷、事故故障、備件消耗、維護保養以及水油電汽等能耗品的相關歷史數據加以對比分析,從性質類別、制度落實、工藝控制、規范操作、點檢維修、技術狀態、層級職責等方面,認真分析在設備管理中存在的突出問題和薄弱環節,查找影響設備“提質增效”的關鍵因素,制定設備量化績效管理重點工作。

1．3 構建數學模型

企業依據生產實際需求,選取對降本增效有代表性的單元生產系統或代表性單機設備,通過對比、評價,科學構建有效和可測算的系統有效作業率(OEE)數學模型,設定系統有效作業率(OEE)目標,分析原因,制定整改措施,循環提升系統有效作業率(OEE)指標,逐步提高設備效率效益[1]。

在設備有效作業率(OEE)數學模型建立上,根據不同情況一般采取以下2種方法。一是選取單機設備,利用多臺同類設備的單機系統有效作業率(OEE),通過對比、評價,查找系統有效作業率(OEE)數值的差距,明確差距產生的原因,為管理人員提供管理指向,并制定優化和根治方案,消除和提升系統有效作業率(OEE);二是選取整個生產系統開展系統有效作業率(OEE)測算,結合歷史經驗,通過科學的二八法則(控制住20%的關鍵點,則其它80%的控制點也一定控制在許可范圍內)管理方法,構建經簡化的數學模型,突出管理和運行的重點、難點,逐項制定應對措施和優化方案[2]。

1．3．1 礦山運礦卡車有效作業率(OEE)測算

(1)選取3輛同類型車輛,依據設備使用說明書和項目設計,確定單車年實際作業率,并分解到月(或周),如設計年運行330 d×8 h/365 d＝7．23 h×運載量(礦石和毛石數據)t/車,按月統計分析。

(2)主要指標:噸礦石(毛石)柴油、機油消耗;三濾、剎車片、輪胎等單車保養備件消耗。結合使用經驗,按照不同車況設定理想值,如2年內新車、完成大修且更換了主要備件的車和按照要求實行定期保養的車。

(3)確定各類影響因素導致的噸作業率變化。影響噸作業率的主要因素有:任務不同(礦石和毛石),路線不同(作業點及運行里程差距),路況不一致(環境因素),車況不同(新、舊和大修后的車),作業人員不同(操作技術好、中、差),點檢、保養(設備占用),培訓、學習等(人員占用),外界影響(因上、下游生產造成的作業率降低等)。

(4)按周建立統計報表,按月測算有效作業率(OEE),并進行分析,制定應對或整改措施。

1．3．2 火法冶煉系統設備有效作業率(OEE)測算

(1)結合歷史管理和運行經驗,將火法冶煉系統分為4個單元,即原料輸送系統(含風根秤、皮帶)、冶煉系統(含爐窯、氧槍及水冷蓋板)、余熱利用系統(含余熱鍋爐、刮板機、循環水泵)、煙氣系統(含電收塵、風機),并將主要影響因素納入。

(2)依據項目設計資料,確定年、月系統作業率(實際作業時數/計劃作業時數×100%),并細化至產能kg/min,能耗(水、電、氧氣、油)kg/min等,依據歷年運行數據制定出理想目標,并與實際運行情況進行對比,分析各影響因素,明確應對措施和解決方案。

(3)各項主要影響因素占用的時間:主要包括:精礦品位下降導致能耗增加;雜質增加導致能耗增加或設備故障;風根秤損壞,系統空負荷運轉;更換氧槍;水冷頂板泄漏;余熱鍋爐泄漏;刮板機損壞;循環水泵跳車或損壞;停產點檢;月修等等。

(4)按月計算有效作業率(OEE),與設定作業率和能耗進行比較,并統計上述各項影響因素占用的時間,采用3W分析法(針對任何問題均深入探討3次為什么,以明確問題產生的根本和主要原因),分別進行分析,按影響比重和整改難度逐項制定應對措施和優化方案,協調并合理安排各項生產作業和檢修時間,降低故障率,有效提升有效作業率(OEE)。

1．4 建立設備量化評價體系并確定實施方案

建立設備量化評價體系,須建立量化績效設備目錄,梳理歸納納入量化績效目錄中的設備能耗、負荷等相關歷史數據,根據設備在生產中的作用及本身的特性,確定通過改善可優化的數據,制定相應的目標和優化方案。設備量化評價體系要制定績效推進計劃,以月為單位進行統計分析,持續改進。

在實施方案的制定中,要做好總體策劃,單位主要負責人要進行組織領導,同時要結合本單位生產經營實際和設備設施管理特點,系統梳理、總結分析,改進不足,補齊短板。策劃方案要具備較好的可操作性、實效性和前瞻性。

實施方案要制定量化績效實施細則,明確考核和激勵方法,納入本單位績效考核體系。

2 設備量化績效管理的成果

開展設備量化績效管理工作以來,公司設備完好率逐年提高(見圖1),設備狀況進一步改善,百元資產修理費逐年降低(見圖2),百萬元產值設備事故故障停機時間(見圖3)逐年降低。其中公司設備故障較實施前影響時間下降24%,頻次下降31%,閃速爐、頂吹爐以及合成爐系統余熱鍋爐、陽極保護酸冷卻器等關鍵設備設施故障頻次和影響時間降幅均在12%以上,公司三大系統作業率提高2．4%。

礦山運礦卡車自建立單車有效作業率(OEE)后,2017年上半年油料消耗顯著下降,效果明顯(見表1)。

圖1 設備完好率

圖2 設備百元資產修理費

圖3 百萬元產值設備事故故障停機時間

表1 運礦卡車油料消耗

3 問題與建議

設備量化績效在實施推進過程中表現出的主要問題有三點:一是重視程度不夠,特別是廠礦級領導對實施設備量化績效管理的重要意義和所產生的經濟效益認識不到位,推進程度不一;二是對設備量化績效理解不足,工作方法單一,造成因產能、生產組織、原料變化等外在因素影響,設備量化績效難以開展對比、評價和完善工作;三是量化績效標桿的確定,究竟以什么行業、什么企業的量化績效指標作為標桿,需要進一步明確。

針對上述問題,建議在實施設備量化績效管理時,要做好宣傳引導工作,單位“一把手”親自抓,同時要定期組織設備量化績效管理的業務培訓以及與行業有代表性的兄弟單位的經驗交流,促進和改進設備量化績效管理。