化工行業(yè)設(shè)備完整性管理信息化系統(tǒng)

胡浩(中海油惠州石化有限公司，廣東 惠州 516086)

0 引言

設(shè)備完整性管理實(shí)際上是對(duì)設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)且系統(tǒng)的周期化控制，充分考慮風(fēng)險(xiǎn)因素，把控管控力度。機(jī)械完整性管理在許多企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用，能夠有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)，不過(guò)仍需通過(guò)信息化手段改善安全管理相關(guān)漏洞，應(yīng)用與推廣機(jī)械設(shè)備完整性，確保設(shè)備運(yùn)行滿(mǎn)足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

1 設(shè)備完整性管理概述

設(shè)備完整性可以反映化工生產(chǎn)設(shè)備的機(jī)能情況，其在初次安裝后到使用壽命終止的時(shí)間周期內(nèi)可以正常工作，這種狀態(tài)為完整性。設(shè)備完整性不能盲目歸納為設(shè)備輔件和實(shí)物是否齊全，需要多方考慮安裝運(yùn)行的安全度與合理性，同時(shí)加強(qiáng)設(shè)備在維護(hù)階段的可靠性。機(jī)械設(shè)備完整性是化工行業(yè)進(jìn)行過(guò)程安全管理的關(guān)鍵因素，突出本質(zhì)安全理念，屬于風(fēng)險(xiǎn)管理范圍。企業(yè)在對(duì)工作人員進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)培訓(xùn)、講解設(shè)備操作規(guī)程中會(huì)涉及到機(jī)械完整性，其實(shí)際上是通過(guò)優(yōu)化、引入信息技術(shù)確保關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行的科學(xué)性。借助信息化管理系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)完整性評(píng)估，優(yōu)化資源，圍繞設(shè)計(jì)、建模、安裝等方面貫穿設(shè)備服役周期，落實(shí)機(jī)械完整性信息化管理，保證關(guān)鍵設(shè)備的完好運(yùn)行，降低企業(yè)生產(chǎn)故障率，促進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備長(zhǎng)期、穩(wěn)定運(yùn)行。

2 設(shè)備完整性信息化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

2.1 信息化管理體系

設(shè)備完整性管理需要依托企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的戰(zhàn)略部署進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而滿(mǎn)足其對(duì)于化工設(shè)備的管理需求。通過(guò)創(chuàng)建設(shè)備完整性管理體系能夠確保相關(guān)制度和政策科學(xué)有序的進(jìn)行，提升設(shè)備管理執(zhí)行力與可執(zhí)行力[1]。例如化工行業(yè)可以針對(duì)潤(rùn)滑油管理機(jī)制、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)總結(jié)維護(hù)保養(yǎng)程序，進(jìn)行信息化體系建設(shè)。同時(shí)，利用ABC分類(lèi)模式，圍繞可靠性分析、設(shè)備持續(xù)性等方面劃分設(shè)備，保障設(shè)備運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。利用信息化手段分析設(shè)備故障發(fā)生次數(shù)、出現(xiàn)周期、根本原因、故障趨勢(shì)、故障分布等內(nèi)容，制定預(yù)防管理及維護(hù)計(jì)劃。

2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集

在收集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，需分析化工生產(chǎn)階段的主要安全設(shè)備，其一般會(huì)存儲(chǔ)高風(fēng)險(xiǎn)化工物料，對(duì)于環(huán)境保護(hù)、安全管理要求較高，在形成設(shè)備清單時(shí)，需要結(jié)合企業(yè)化工生產(chǎn)實(shí)際情況完成判定，組建安全工程師、機(jī)械工程師、質(zhì)量工程師團(tuán)隊(duì)，制定預(yù)防性維護(hù)程序，為初期安全設(shè)備監(jiān)測(cè)和后續(xù)預(yù)防維護(hù)提供支持。在定位關(guān)鍵設(shè)備后，需在系統(tǒng)內(nèi)錄入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)完成后續(xù)資源共享，如：化工設(shè)備運(yùn)行溫度、設(shè)計(jì)壓力、容積、壁厚，在設(shè)計(jì)文件內(nèi)收集生產(chǎn)工藝信息，如：操作壓力、物料組分，為后續(xù)維護(hù)工作提供數(shù)據(jù)支持。

2.3 信息化管理技術(shù)

2.3.1 門(mén)戶(hù)技術(shù)

在化工企業(yè)中通過(guò)引進(jìn)門(mén)戶(hù)技術(shù)(portal技術(shù))完成子系統(tǒng)的匯總，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄，加強(qiáng)設(shè)備完整性管理。通過(guò)查詢(xún)?cè)O(shè)備運(yùn)行信息，實(shí)現(xiàn)雙向溝通、統(tǒng)計(jì)分析、管控發(fā)布、個(gè)性化作業(yè)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)共享等功能。通過(guò)引入門(mén)戶(hù)技術(shù)可以整合企業(yè)內(nèi)部設(shè)備信息，采集其在存儲(chǔ)、生產(chǎn)、使用、運(yùn)輸?shù)确矫娴男畔⒓皵?shù)據(jù)，加強(qiáng)完整性工作和相關(guān)崗位的聯(lián)系，為設(shè)備數(shù)據(jù)共享提供信息化管理技術(shù)。同時(shí)，門(mén)戶(hù)技術(shù)可以將多種信息系統(tǒng)完成歸類(lèi)，加快設(shè)備完整性信息化管理進(jìn)程，對(duì)用戶(hù)完成統(tǒng)一的監(jiān)管，防止出現(xiàn)數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)，提升數(shù)據(jù)的安全性。此外，門(mén)戶(hù)技術(shù)可以突出使用者高質(zhì)量及統(tǒng)一的呈現(xiàn)模式，與企業(yè)發(fā)展形勢(shì)相契合，為工作人員提供個(gè)性化完整性管理平臺(tái)。

2.3.2 預(yù)防維護(hù)技術(shù)

在研究設(shè)備完整性時(shí)會(huì)涉及到相關(guān)專(zhuān)業(yè)評(píng)估形式，創(chuàng)建信息化設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)平臺(tái)需圍繞多種策略完成抽象建模。引入信息化預(yù)防維護(hù)技術(shù)應(yīng)結(jié)合完整性評(píng)估內(nèi)容，創(chuàng)建維修策略模型[2]。通過(guò)預(yù)防維護(hù)技術(shù)在完整性業(yè)務(wù)平臺(tái)中創(chuàng)建維護(hù)策略模型，并于維修策略庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)完整性評(píng)估系統(tǒng)結(jié)論。在開(kāi)發(fā)完整性業(yè)務(wù)流程時(shí)，通過(guò)增加維修策略的執(zhí)行結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備維修的實(shí)例化，在一定周期內(nèi)完成維修計(jì)劃的自動(dòng)落實(shí)，完善設(shè)備預(yù)防維修計(jì)劃，保障完整性評(píng)估的執(zhí)行和落實(shí)。

2.3.3 預(yù)測(cè)維護(hù)技術(shù)

預(yù)測(cè)維護(hù)技術(shù)主要基礎(chǔ)是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，在開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)信息化完整性管理平臺(tái)階段，科學(xué)利用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)備完整性檢驗(yàn)。例如依托化工主要設(shè)備的開(kāi)關(guān)機(jī)信號(hào)、計(jì)算器關(guān)鍵工作數(shù)值，及時(shí)對(duì)其剩余的壽命完成指示和報(bào)警，創(chuàng)建完善的設(shè)備維護(hù)預(yù)防清單。依托監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)匯報(bào)化工設(shè)備腐蝕速率和薄厚，展示數(shù)據(jù)實(shí)際變化情況。通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)自動(dòng)形成相關(guān)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)賬，明確其運(yùn)行狀態(tài)。此外，通過(guò)對(duì)比技術(shù)指標(biāo)，集成生產(chǎn)執(zhí)行模塊、狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、HSE模塊、MES模塊、LIMS模塊等，將設(shè)備作為主體加強(qiáng)設(shè)備信息化完整性管理，為工作人員提供精準(zhǔn)且全面的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，突出數(shù)據(jù)綜合優(yōu)勢(shì)，增加技術(shù)方案在設(shè)備管理層面的優(yōu)勢(shì)。

2.4 信息化管理模式

2.4.1 化工設(shè)備故障閉環(huán)管理

故障閉環(huán)管理模式可以克服提報(bào)進(jìn)程緩慢、復(fù)雜度高的情況，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員發(fā)現(xiàn)隱患及故障時(shí)，可以借助該系統(tǒng)完成故障提報(bào)。通過(guò)信息化平臺(tái)定位故障具體位置，確保后續(xù)專(zhuān)業(yè)工程師可以針對(duì)性完成故障的審核排查。當(dāng)故障信息被審核通過(guò)后會(huì)同步到維修工單內(nèi)，后續(xù)會(huì)將工單號(hào)反饋到預(yù)防維護(hù)系統(tǒng)內(nèi)，便于故障人員及時(shí)對(duì)工單情況完成動(dòng)態(tài)跟蹤查詢(xún)。此外，在下達(dá)工單后關(guān)閉和執(zhí)行操作會(huì)在原有系統(tǒng)內(nèi)開(kāi)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)故障閉環(huán)控制。此外，會(huì)在原有系統(tǒng)內(nèi)創(chuàng)建化工設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)的審核模塊，專(zhuān)業(yè)工程師可以結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化模板完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入，初步審核相關(guān)數(shù)據(jù)，確保其進(jìn)入ERP系統(tǒng)完成二次核對(duì)，再將審核數(shù)據(jù)反饋至信息管理系統(tǒng)，加強(qiáng)化工設(shè)備關(guān)鍵設(shè)備和ERP系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性。

2.4.2 精準(zhǔn)定位故障區(qū)域

工作現(xiàn)場(chǎng)的故障提報(bào)數(shù)據(jù)可以幫助化工設(shè)備巡檢人員完成數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和問(wèn)題快速處理。不過(guò)部分人員故障提報(bào)數(shù)據(jù)存在復(fù)雜性高、結(jié)果不統(tǒng)一的情況，因此通過(guò)創(chuàng)建信息化故障分類(lèi)體系，使巡檢人員借助自主選擇提報(bào)故障問(wèn)題，提升設(shè)備故障定位的精確度。在選擇故障數(shù)據(jù)時(shí)，信息一致性十分關(guān)鍵，為后續(xù)信息穩(wěn)定性、故障統(tǒng)計(jì)提供數(shù)據(jù)支持，突出數(shù)據(jù)一致性。此外，應(yīng)采集關(guān)鍵安全設(shè)備的裝置改造和工藝安全相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，設(shè)備工程師可以在SAP系統(tǒng)、Maximo系統(tǒng)內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，提升設(shè)備信息完整性管理水平。

2.4.3 靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的融合

信息系統(tǒng)內(nèi)涵蓋了化工設(shè)備在運(yùn)行管理階段的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可以反映實(shí)時(shí)狀態(tài)。如果創(chuàng)建安全閥等預(yù)警管理機(jī)制，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)幫助工作人員判別分析安全閥的實(shí)際情況，利用OA系統(tǒng)的實(shí)際審批進(jìn)度分析安全閥工作狀態(tài)，依托最低安全閥數(shù)判別化工設(shè)備的安全情況。如果設(shè)備狀態(tài)為非安全則需要及時(shí)報(bào)警。技術(shù)工程師在定位故障后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成故障清單，快速進(jìn)入處理階段。另外，通過(guò)融合設(shè)備動(dòng)態(tài)和靜態(tài)數(shù)據(jù)也可以有效防止工作人員出現(xiàn)多系統(tǒng)操作情況，降低設(shè)備管理工作復(fù)雜度，確保管理人員在統(tǒng)一系統(tǒng)內(nèi)完成相關(guān)操作。

2.4.4 創(chuàng)建檢修計(jì)劃庫(kù)

在檢修工作中，管理人員需要收集檢修多種數(shù)據(jù)，找尋其執(zhí)行規(guī)律，創(chuàng)建科學(xué)的知識(shí)庫(kù)。當(dāng)企業(yè)大檢修的頻率增加后，會(huì)逐漸提升系統(tǒng)精確度。當(dāng)提高知識(shí)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)度后，可以在后續(xù)模板制定時(shí)完善檢修計(jì)劃，進(jìn)一步提升該模塊的針對(duì)性和質(zhì)量。此外，依據(jù)信息化手段制定標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模板，信息化系統(tǒng)可以提升工作人員在操作中的便捷性，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模板進(jìn)而涵蓋設(shè)備數(shù)據(jù)收集相關(guān)條件，指導(dǎo)后續(xù)數(shù)據(jù)錄入，提升數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性。用戶(hù)可以在系統(tǒng)內(nèi)引入相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)模板，線下開(kāi)展相關(guān)工作。比如在設(shè)備檢修計(jì)劃模板內(nèi)，創(chuàng)建工序物料、項(xiàng)目關(guān)系體系，限制項(xiàng)目選擇的范圍，驗(yàn)證設(shè)備其他信息的合理合法性，指導(dǎo)數(shù)據(jù)錄入情況，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)形成。工作人員可以利用簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)操作準(zhǔn)確錄入檢修計(jì)劃相關(guān)數(shù)據(jù)。

2.4.5 圖形化展示

信息化系統(tǒng)內(nèi)包含維護(hù)功能，工作人員可以通過(guò)測(cè)厚點(diǎn)維護(hù)展示對(duì)應(yīng)圖形，科學(xué)導(dǎo)入測(cè)厚數(shù)據(jù)。借助系統(tǒng)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)腐蝕速率的自動(dòng)計(jì)算，及時(shí)對(duì)超標(biāo)情況完成報(bào)警。此功能和圖形化展示模塊相結(jié)合，系統(tǒng)通過(guò)關(guān)聯(lián)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和靜態(tài)圖片，使工作人員繪制并上傳圖片，保證后續(xù)工作能夠依據(jù)此靜態(tài)圖片添加相關(guān)測(cè)厚點(diǎn)，維護(hù)上述測(cè)點(diǎn)信息，靈活更改測(cè)點(diǎn)圖，確保工作量的科學(xué)分配和頁(yè)面的美觀度。

2.4.6 創(chuàng)新管理內(nèi)容

信息化系統(tǒng)主要采用全生命周期的一站式管理模式，依托一站式服務(wù)和門(mén)戶(hù)技術(shù)完成系統(tǒng)架構(gòu)，進(jìn)而全程監(jiān)控設(shè)備生命周期數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)信息集成和整合。結(jié)合化工企業(yè)業(yè)務(wù)情況創(chuàng)建集成化設(shè)備管理結(jié)構(gòu)，做到設(shè)備故障閉環(huán)和異常感知報(bào)警。例如可以創(chuàng)建故障分類(lèi)模塊，其中包含故障區(qū)域、設(shè)備名稱(chēng)、設(shè)備型號(hào)、設(shè)備類(lèi)別、故障表現(xiàn)、故障原因，通過(guò)連接數(shù)據(jù)庫(kù)使工作人員有選擇地對(duì)故障數(shù)據(jù)完成分類(lèi)提報(bào)，突出數(shù)據(jù)一致性。信息化系統(tǒng)克服了SAP工單提報(bào)緩慢、復(fù)雜的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)工單故障提報(bào)和工單提報(bào)的統(tǒng)一，現(xiàn)場(chǎng)巡檢人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)故障完成系統(tǒng)提報(bào)，在檢修計(jì)劃中增加編制模塊。例如，深入分析大檢修數(shù)據(jù)，創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)。在制定后續(xù)年度檢修計(jì)劃后，借助標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)和模板，進(jìn)一步提升大檢修工作預(yù)算精準(zhǔn)度。同時(shí)借助多種信息技術(shù)做到平臺(tái)數(shù)據(jù)整合，提高生產(chǎn)信息化的集成度。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工企業(yè)有必要借助信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備安全管理，進(jìn)而保障設(shè)備完整性，加強(qiáng)工作人員對(duì)設(shè)備完整性管理的專(zhuān)業(yè)性，全過(guò)程有效管理設(shè)備，確保全套生產(chǎn)裝置做到可預(yù)測(cè)、可控、有效、長(zhǎng)周期地落實(shí)，最大程度地減少重大事故的出現(xiàn)與發(fā)生，進(jìn)而獲取最佳安全生產(chǎn)效益。