設備管理信息化工作中業務藍圖規劃

朱炳昊(濱化集團股份有限公司，山東 濱州 256600)

0 引言

化工企業多為重資產企業，生產設備作為化工企業資產的重要組成部分，在生產經營中發揮著關鍵作用。為使設備發揮更高效能，降低設備使用維護成本，需對設備進行科學的管理。企業的設備管理水平決定了產品的質量和成本，直接影響企業的生存和發展。

設備管理又稱為設備工程，是根據企業生產經營目標，以提高設備使用價值為目的，運用技術、經濟、組織手段，對設備設計、制造、安裝、使用、維護、保養、修理、停用、報廢全生命周期進行的管理[1]。隨著企業規模不斷擴大，設備數量不斷增多，原先通過手工記錄的設備管理模式弊病凸顯，已不能滿足企業管理需要，設備管理信息化需求日益迫切。

原有手工記錄管理設備的模式存在以下問題：(1)記錄的信息較少，缺少統一的信息記錄標準；(2)信息查詢困難，無法有效提取所需數據，數據分析難度較大；(3)信息無法共享，形成信息孤島；(4)沒有標準化流程，工作隨意性強。為解決上述問題，現代企業實施了設備管理信息化工作，采用EAM(企業資產管理)系統、ERP系統設備管理模塊等設備管理信息系統進行設備管理。

設備管理信息化工作可以分為5個階段：項目準備(含現狀調研)、藍圖規劃、系統實現、上線前準備、支持與維護，本文重點對藍圖規劃階段工作進行分析，探討符合化工企業業務實際的設備管理藍圖。

1 設備管理業務藍圖規劃整體思路

做好設備管理業務藍圖規劃，是進行設備管理信息化工作最為關鍵的步驟。業務藍圖可以認為是設備管理信息系統搭建的目標，如果目標制定有偏差，則設備管理信息系統的使用將難以達到預期。

筆者認為設備管理藍圖規劃工作，應按圖1所示的思路進行：首先要確定企業設備管理的指導理論，然后確定設備管理范圍和管理方法，再根據管理范圍和管理方法確定工作流程和技術標準，最后進行軟件功能規劃。

圖1 設備管理業務藍圖規劃工作整體思路

2 設備管理理論

進行設備管理藍圖規劃的第一步，是確定設備管理所使用的指導理論：

回顧設備管理歷史，大致可分為3個階段：(1)事后維修階段；(2)預防維修階段；(3)設備綜合管理階段(當前設備管理所處的階段)?，F階段的設備管理工作特別注重對設備全生命周期的管理，追求更高的設備效能/費用比，不再僅局限于設備的維修管理。

筆者認為，中國石油化工集團有限公司等大型企業實行的設備完整性理論，是現階段非常適合化工企業推行的設備管理理論。設備完整性的概念來源于美國職業安全與健康管理局的《高度危險性化學品的過程安全管理辦法》第8個要素，是指設備在物理上和功能上是完整的、處于安全可靠的受控狀態，符合預期的功能[2]。

設備完整性管理共有10項要素：(1)方針和目標；(2)組織機構、資源、培訓和文件控制；(3)設備選擇和分級管理；(4)風險管理；(5)過程質量保證；(6)檢查、測試和預防性維修；(7)缺陷管理；(8)變更管理；(9)檢查和審核；(10)持續改進。這10項要素涵蓋了設備管理全過程，對設備管理工作有重要指導意義。實施設備管理信息化工作，要依據設備管理理論，確定設備管理的范圍、方法、流程，將10項要素落實到具體設備管理工作中。

3 設備管理范圍

進行設備管理藍圖規劃，需要確定設備管理的范圍，即設備管理要管什么。筆者認為，設備運動形式分為物質運動和資本運動，設備管理應對兩種形式的設備運動進行管理，即對設備實體和設備費用進行管理。

根據設備完整性理論，設備實體管理的范圍應包括從設備設計到報廢全生命周期各個環節的管理，可大致分為包含設備設計、制造、運輸、安裝的前期管理，包含設備使用、保養、檢查檢驗、故障提報與分析、維修的使用中管理，包含設備停用、閑置、報廢的后期管理。其中，特種設備管理、設備本質安全管理、潤滑管理等專項管理穿插其中。

設備費用管理的范圍，主要是設備購置費用、維護修理費用、固定資產的管理，在化工企業中，設備主管部門主要是對設備維修、保養費用進行管控。

4 管理方法與工作流程

確定了設備管理范圍，再逐項確定設備管理各項工作的管理方法和工作流程。流程化是現代企業所推崇的管理方式，任何業務活動都應有相應的管理流程進行指導。大部分企業借助設備管理信息化工作，對本企業的設備管理業務進行了重新梳理與流程再造。但需要注意的是，新的管理方法與流程應建立在企業原有的管理基礎之上，是對原有管理的優化和升級，而不應另起爐灶。筆者借鑒先進企業做法，并根據自身經驗，對化工企業設備管理方法和流程做如下規劃：

(1)設備分級：應對設備進行關鍵程度分級(設備ABC分級)，并進行分級管理，分級評分方法可采用“八因子法”。設備分級管理的本質是，設備管理資源的合理分配，切不可將過多的設備評為A級，否則會引起設備管理資源的緊張。

(2)設計：關鍵設備的設計圖紙需要組織評審，評審意見應及時返回設計單位。應設計評審工作流程，明確評審人員。

(3)設備采購：應對設備供應商能力、資質進行審核，必要時進行現場第二方審核。應建立供應商評價制度，編制合格供應商名錄。企業應根據供應商能力、供應商評價情況，選擇合適的供應商。

(4)設備制造：應制定ITP(檢驗及試驗計劃)進行設備制造階段的質量管控。根據設備制造特點，制定合理的控制環節、控制點(即審核點、停止點、見證點)。每個控制環節應記錄該環節的驗收信息。

(5)運輸：設備到場后應進行到場驗收，形成到貨驗收記錄。

(6)安裝：應對設備安裝單位能力、資質進行審核，建立合格安裝單位名錄，選擇合格的供應商；應制定設備安裝驗收計劃，驗收計劃應包括驗收節點、驗收內容、驗收責任人；根據計劃對設備安裝過程進行分步驗收，特別是隱蔽工程的驗收；設備安裝完成后，應進行完工驗收。

(7)使用：應編制設備操作規程，要求操作人員按規程操作。

(8)維護保養：設備保養工作應根據設備關鍵程度制定保養計劃，按計劃進行保養，每次維護保養應做好記錄，并根據檢驗與測試情況及時調整維護保養周期和內容。

(9)檢驗與測試：檢驗與測試工作需根據設備關鍵程度制定檢驗測試計劃，檢驗測試計劃中應包括檢驗測試項目、周期、結果記錄格式等內容；可使用FMEA(失效模式與影響分析)工具確定檢驗與測試項目與周期；每次檢驗測試后，需記錄檢驗測試結果。特種設備定期檢驗和監測設備定期檢定工作也屬于此類工作，但其檢驗/檢定內容、周期應遵從法律規定。檢驗與測試中發現缺陷或故障應及時通過通知單提報，檢驗與測試結果為預防性維修工作中提供依據。

(10)故障提報與分析：設備出現故障/缺陷，應通過通知單告知維修單位，并將故障信息進行記錄；定期進行故障分析，故障分析應包含對故障現象、故障機理、故障原因、故障頻率的分析，通過分析，總結故障規律，采取合適的措施預防故障發生。

(11)維修：設備維修管理是設備管理的重點，該工作主要從維修策略制定、作業標準化、物料管理3方面入手。

①設備維修策略從最初的事后維修策略，逐漸演變為現階段的綜合維修策略；關鍵設備可采取基于在線監測的預測性維修和預防性維修相結合的維修策略，重要設備可采取預防性維修策略，一般設備可采取事后維修策略，通過設備分級維修可使維修資源得到合理配置。

②維修作業應進行標準化，制定標準維修包，該部分內容將在“5.2、設備故障及維修標準”部分進行討論。每次作業維修應編寫維修記錄，并與故障信息相關聯，逐漸積累形成企業故障分析與維修標準庫。

③物料管理：(a)倉庫中存有物料應建立臺賬；(b)進行設備維修時，需要提出物料需求，物料需求進行平衡利庫，如果是倉庫中存有的物料，可以直接領用，如果沒有，則形成采購計劃，由采購部門采購；(c)倉庫應定期進行盤庫，確保賬實相符；(d)為了滿足緊急維修的需要，公司倉庫中應保持有一定量的安全庫存，安全庫存量低于下限時，應進行補貨。

(12)設備變更管理：設備的變更包括：更新、改造、重大維修、停用等。設備變更管理應分為申請、評估、審批、實施、關閉五個步驟。很多化工企業對此項工作重視程度不夠，常常出現沒有進行變更風險評估，沒有進行審批就實施變更的情況，容易形成事故隱患。

(13)設備報廢：設備報廢應建立審批程序，進行報廢鑒定，形成報廢鑒定材料。報廢設備應建立臺賬。設備報廢后，需將報廢設備信息提交財務部，由財務部對設備資產進行處置。

(14)費用管理：化工企業應做出年度維修費用預算，并將預算分解到各部門進行預算控制。設備的維修費用最好能具體到單臺設備，方便進行設備效能/費用比的計算、比較，確定該設備使用是否經濟。

(15)設備管理KPI：應定期統計設備管理KPI，分析統計周期內設備管理工作優劣，根據分析結果，持續改進，不斷提高。

5 技術標準的制定

在實際工作中，不同人員對設備分類、設備故障、設備維修方法等問題有不同的認識和表述，設備數據的收集會因個人或部門習慣不同而產生差異。這會導致設備管理信息系統中數據混亂，數據無法提取和分析。為解決該問題，企業需建立設備管理的技術標準。

技術標準的制定對設備管理有著重要意義，制定技術標準，可以實現工作的有序化、規范化，是提升設備管理水平的重要措施。筆者認為，設備管理信息化工作需要制定的技術標準有兩項：設備數據(設備臺賬)收集標準、設備故障及維修標準。

5.1 設備數據(設備臺賬)收集標準

設備臺賬是設備管理的基礎。在收集數據、建立設備臺賬前，需要確定設備臺賬的編制技術標準。設備臺賬(設備數據)應包括5個部分：邏輯位置、設備號、設備分類與分級、設備通用參數、設備技術參數(特有參數)。

(1)設備邏輯位置需制定編制規則，邏輯位置要能反應設備在整體裝置中的層級，確保邏輯位置編碼具有唯一性。

(2)設備號是設備的唯一性編號，可簡單按設備所在位置或種類編制。

(3)設備分類與分級：在化工企業實踐中，分類主要有3個維度：設備分類(動設備、靜設備、電氣設備、儀表設備)、設備種類(例如：固定管板式換熱器、懸臂式離心泵等)、特種設備分類(例如：鍋爐、壓力容器、壓力管道等)，分級主要是設備關鍵程度等級。設備種類是設備技術參數字段、故障分析與維修標準體系制定的基礎；設備關鍵程度等級是設備分級管理的基礎?？梢哉f設備分類分級是設備技術管理的“第一步”。

(4)設備通用參數是所有設備都具有的參數，如設備規格型號、重量、設備體積(長寬高)、設備生產廠家、設備出廠日期、設備投用日期等。在設備臺賬收集匯總前，需確定通用參數字段。

(5)設備技術參數(或稱特性參數)是同一種類設備所特有的屬性，如泵的流量、揚程，換熱器的管程設計壓力、殼程設計壓力。技術參數的制定應根據設備種類進行，不同種類的設備具有不同的技術參數。

設備臺賬建立過程中，常遇到設備邊界劃分問題，例如，泵體與配套電動機的劃分。在很多企業，將泵體與電動機作為一臺設備進行建檔管理。但在動設備與電氣設備由不同部門維修的情況下，這種建檔方式在后續工作中存在不便。應將泵體和電動機作為兩臺設備進行建檔管理。推薦按照ISO 14224 《石油天然氣工業 設備可靠性和維修數據的采集與交換》標準進行設備邊界劃分。

如果企業有更高的管理需求，可按ISO 14224標準，將設備結構進行分級，即在設備單元層級下，繼續劃分為子單元(子設備)層級、維修產品層級，有利于后續的故障分析工作和維修作業標準化工作的進行。

5.2 設備故障及維修標準

化工企業多為連續生產企業，設備停運將會造成較大損失，但在設備使用過程中，必然會出現缺陷、故障，這就對設備的可靠性提出非常高的要求。分析故障原因，總結故障規律，采取預防性維系，是提高設備可靠性非常重要的手段。故障的分析工作，是建立在故障描述統一的基礎上。

在故障信息錄入時，因個人習慣不同，故障表述方式也各不相同，需要建立統一的標準描述，如生銹、銹蝕、腐蝕是同一種現象的不同表述，應統一成標準描述：腐蝕。

為更好的指導設備維修工作，可根據故障描述，將故障信息與維修方法建立關聯，這樣可以形成從故障原因到故障維修方法的標準庫。該標準庫可以指導維修人員，根據故障現象，分析故障原因，選取合適的維修方法和標準維修包進行維修。建立該標準庫，需收集設備故障位置、故障現象、故障機理、故障原因、維修策略、標準維修包數據，收集完成后進行編碼。故障現象、故障機理、故障原因、維修策略、標準維修包間應建立對應關系。因不同種類設備的故障不同，故障編碼需要與設備種類進行匹配。

標準維修包中應包括：維修作業名稱，標準步驟，標準工時，所需工具，所需維修物料[3]。

6 軟件功能規劃

根據設備管理方法和工作流程，可以大體確定設備管理系統需要有六項基本功能：設備主數據(或稱設備臺賬)、通知單、工單、周期性工作、報表、檢查/驗收功能。

(1)臺賬功能：可以實現設備信息的錄入，查詢功能。設備臺賬、合格供應商名錄可通過該功能實現。

(2)通知單功能：記錄設備故障/缺陷(應支持故障與維修標準庫代碼的輸入)，并將故障/缺陷信息發送至維修單位，通知維修單位進行維修/維護處理。完成維修/維護后記錄作業信息。

(3)工單功能：維修單位收到通知單后，維修單位計劃員向維修作業人員下達工單，工單就是工作任務單，工單中應含有工作任務、工作時間、計劃工作內容、維修費用等信息。

(4)周期性工作功能：部分工作需按照時間周期進行，系統要能夠按周期觸發工單，工單結束后，可繼續進行下一個循環。設備的預防性維修、特種設備定期檢驗、監測設備的定期檢定可通過該功能實現。

(5)報表功能：可以從設備主數據、通知單、工單中提取數據，按照預定算法，形成預定格式的報表。設備故障分析、設備管理KPI統計工作可通過該功能實現。

(6)檢查/驗收功能：預先制定檢查/驗收計劃，將計劃按節點錄入管理信息系統，每個節點進行檢查/驗收作業，并將結果記錄在系統上。ITP計劃執行、驗收、定期檢查等工作可通過該功能實現。

7 結語

設備管理信息化工作實現了設備管理信息記錄的標準化，提供了信息查詢和分析功能，打破了信息孤島，優化了設備管理工作流程。設備管理信息化工作極大提高了企業設備管理能力和水平。

本文對設備管理信息化工作中業務藍圖規劃進行了分析，提出了適合化工企業設備管理的業務藍圖規劃。隨著科技的飛速發展，設備管理手段不斷創新，適合企業的業務藍圖也在不斷變化。只有不斷吸收新理念、新方法，及時更新業務藍圖，優化設備管理信息系統配置，才能使設備管理水平不斷提高。