基于系統思維的煉化企業設備完整性管理體系運行機制研究

王珊珊 王華東 賈 輝 王欽墨

（中國特種設備檢測研究院 北京 100029）

石油石化工業是國民經濟發展的重要產業，對國家能源安全治理與保障有重要影響。然而，在世界范圍內的過去幾十年里，人類生產生活所依賴的石油石化工業重特大事故不斷發生。事故造成的慘痛后果引起各國政府監管部門的高度重視，相繼頒布或更新有關法律法規和標準規范，旨在預防和遏制重大特大設備安全事故的發生。與此同時，事故也引發行業安全管理人士更深層次的思考，單純地依靠應用工程技術杜絕或消除安全事故發生已達到有效性的極限，運用過程安全管理、機械完整性管理、資產完整性管理、設備完整性管理等完整而科學的系統化管理方法，使之相輔相成乃是必由之路。

1 系統思維的概念和淵源

1.1 系統思維的概念

系統是一群相互連接的實體，與“系統”相對的字詞可理解為“堆”，盡管“堆”也是由多個實體構成，但各個實體間是沒有相互聯系的。系統也可以理解為是由相互作用和相互依賴的若干組成部分相結合而成的，具有特定功能的有機整體。思維是人類所具有的高級認識活動，是在原有認知的基礎上，通過分析與綜合、比較與分類、抽象與概括邏輯推導得出的客觀事實[1]。

系統思維就是用整體的觀點觀察周圍的事物，用較寬的視野來看待和處理真實世界中的復雜問題，避免“豎井式”思維和組織“近視”的雙重危害。前者的危害表現，常為對于問題的解決是簡單將問題轉移；后者的危害表現，常為對現存問題的補救引發未來需補救更大的問題。眾多企業在經歷了前兩者主導的安全管理思維后，意識到管理與技術應用的動態復雜性，必須利用系統思維縱觀全局、整體思考管理要素之間的結構、各項行動之間的影響、行動和后果之間的關系，形成系統思維能力，才能夠做出正確的行動策略。實踐中，系統思維以其全面、實用且務實的優勢，已被應用于質量管理體系、職業健康安全管理體系、能源管理體系、管道完整性管理體系等體系建設和運行中[2]。

1.2 我國系統思維的淵源

1978 年，錢學森院士的理論文章《組織管理的技術——系統工程》以系統思維為基礎創立了系統工程中國學派[3]。文章中錢學森院士把航天系統的基本原理推廣到經濟社會更為廣闊的領域，理論上開創了“系統論”，方法和技術層面上提出了“從定性到定量的綜合集成方法”，具體應用上是從系統整體出發將系統進行分解，分解研究基礎上，再綜合集成到系統整體，實現系統整體涌現，最終從整體上研究和解決問題。系統思維的精髓在于實現新輸入信息與腦內存儲知識經驗的四重轉變。1）深入思考，從專注于個別事件轉變到洞悉系統的潛在結構；2）動態思維，從線性思維走向環形思維；3）全面思維，從局限本位到著眼全局；4）整體思維，從機械還原論到整體生成論[4]。錢學森院士系統工程思想在中國特色社會主義偉大實踐中形成并發展，其顯著的特色在于注重總體設計、強調內部協調發展、植根于我國傳統與實際，這對于設備管理體系建設具有重要的指導意義。

2 設備管理運行面臨問題和挑戰

改革開放以來，我國石油化工企業在學習借鑒國外現代設備管理理念基礎上，提出了對設備進行“全員管理”和“全過程管理”，即以設備系統綜合管理為核心，實現設備壽命周期費用經濟性和設備性能穩定的總目標。但近年來，石化行業裝備大型化、加工原料持續劣質化、設備使用環境越來越苛刻、安全環保要求越來越嚴格，對煉化企業設備管理提出了以下幾方面挑戰。

2.1 傳統設備管理與企業安全經濟需求不相適應

從安全管理層面分析，傳統的碎片化管理思路、各部門割裂式的管理與執行、制度與執行的兩張皮、設備設施陳舊失效、過修與失修等問題凸顯，致使近期企業事故多發連發，造成人員傷亡和巨大的經濟損失。從經濟資源層面考慮，設備全生命周期各環節資源投入未能有效地與風險評估結果相結合。因此，如何實現設備長周期穩定可靠運行，以及設備系統安全性與經濟性的統一，是企業面臨的亟須解決的問題。

2.2 設備管理體系與其他管理體系不相融合

煉化企業管理體系一般包含質量、職業健康安全、環境、能源、計量、實驗室、內控、應急管理和安全生產標準化等體系，如若不能在各系統間建立連接和分析融合，將帶來資源不合理使用、大量繁雜重復的工作、體系要素內容交叉重復乃至存在沖突等負面影響。

2.3 業務流程存在職能不清、接口不明、連接不暢

具體體現在業務流程未細化到崗位，與職責體系銜接度不高，全面風險管理思想與責任履行內容的認識不足，績效管理體系與人才激勵機制缺乏創新力，設備管理深化工作缺乏原動力，致使設備完整性管理體系有效性和充分性難以保障。

2.4 設備管理完整性管理體系要素之間不相連接

由于實現各要素功能的責任主體不盡相同，致使各要素存在獨立運行連接性不夠的情形，無法看清要素間的相互連接關系和作用，不能真實有效反饋體系運行結果，帶來企業整體判斷和決策存在失誤的可能。

3 設備管理體系運行機制優化

系統思維方式最初是由Senge[5]提出的運用于管理學的思考工具，后由Sherwood[6]將其應用到管理實踐中。它強調系統的整體性、非線性、動態性和反直觀性，實現了思維的四重轉變，能夠幫助理解并解決現實世界中復雜問題。煉油與化工設備是高度復雜的系統，需要運用科學可靠的方法、工具和技術對其進行管理，系統識別安全風險，保證設備所屬企業在各項工作上所投入的精力適當，既能滿足安全需求又能優化整合資源，提高設備安全績效和整體運營績效，而系統思維正是教會這些方法、工具和技術的一門實用理論知識。

管理體系的推行是一次管理變革，組織機構、管理流程、體系制度、信息系統需隨之持續調整、優化和創新。具體將系統思維運用到石油化工設備管理上，最為集中的體現是在設備完整性管理體系整體策劃、建立和實施，即從組織機構、管理要素、技術專業管理和信息系統4個維度構建企業設備完整性管理體系，確保企業生產安全穩定、經濟長遠發展。

3.1 組織機構

設備完整性管理體系的組織機構一般由企業管理層、設備管理部門、相關業務部門和設備完整性管理工作團隊組成，涉及部門多、人員廣，職責邊界難以厘清[7]。比如，設備完整性管理工作團隊組成如圖1所示，包括設備專家團隊、設備技術管理團隊（技術支持中心／可靠性團隊）、設備專業團隊、設備基層操作人員和維護維修人員等。企業需根據設備完整性管理要素和設備專業技術要求，做好人員職責界定和分配，形成設備管理部門牽頭，相關多業務部門協作，設備完整性管理工作各團隊各司其職的運行機制。

圖1 某煉化企業設備完整性管理團隊

篩選得出實用好用的管理工具和方法，建立良好的體系運行保障機制。基于系統思維理論識別、優化設備管理的流程，運用責任分配矩陣（RCAI 矩陣）明晰設備管理體系涉及的崗位職責。建立設備管理團隊崗位職責清單。設備管理人員參與職責界定工作，對應流程體系框架圖，員工提出自身崗位現有工作內容，標注出界限模糊或不確定的職責問題。

同時，全面提升設備管理人員能力和意識，打造釋放型可靠性工程師團隊，讓每位基層員工和基層管理者都能夠深層次思考，充分釋放其自身能量，獨立承擔其自身責任。

3.2 管理體系融合

參照煤化工企業安全風險預控管理體系與國際安全評級系統的研究思路[8]，將石油化工企業職業健康安全環保（HSE）管理體系[9]和設備完整性管理體系進行對比研究，查找HSE 與完整性管理的重疊、交叉的內容，保留HSE 管理的合規性、強制性要求[10-12]，突出設備完整性管理的特點，從風險管理要素入手，將設備完整性管理要素融合到HSE 管理體系中，并應用于重點業務流程的活動中，瞄準亟待解決的兩體系同步運行帶來的資源配置不合理、運行效率低等多重管理突出問題。

●3.2.1 風險管理重點關注設備安全管理細節

根據GB／T 23694—2013《風險管理 術語》[13]和GB／T 24353—2022《風險管理 指南》[14]等國家標準的指引，風險管理是管理體系的通用管理工具，可用于HSE 管理，亦可用于設備管理。HSE 關注安全管理的宏觀性和共性，相較之下，設備完整性管理更應關注設備全生命周期的本質安全，更側重于安全管理的細節和操作維護安全，其最為直接相關要素是檢查、測試與預防性維修（ITPM）和缺陷管理。因此，建議企業直接引用在HSE 風險評估中得出的結果，而在ITPM 和缺陷管理要素的流程設計或優化過程中，重點思考風險管理如何融入上述要素的活動，以支撐企業各項決策。

●3.2.2 風險評估技術嵌入業務管理流程

風險評估技術在設備全生命周期管理中被不同詳細程度應用多次。針對各環節、體系間如何選用，如何將其合理地嵌入業務管理流程中，發揮其為每一環節或流程活動決策的幫助作用，避免管理資源的重復，是解決企業基于風險管理的關鍵之處。如嵌入HSE 流程中直接引用，HSE 未涉及或未深入考慮嵌入設備完整性管理業務流程。

3.3 業務流程管理

建立設備管理流程體系架構。依據企業設備管理實際運行規律，系統梳理流程路線，并按照不同專業逐層細化，形成業務流程架構圖、體系要素流程圖、專業管理流程目錄組成的三維流程體系架構。

●3.3.1 業務流程架構圖

按領導決策、管理和執行等崗位職責功能，和業務管控與決策、業務執行與管理、狀態監測與評價等業務板塊相結合制定業務流程架構圖如圖2 所示。

圖2 業務流程架構圖

●3.3.2 體系要素流程圖

構建方針和目標、關鍵績效指標（KPI）制定發布、管理策略、培訓、分級管理、風險管理、過程質量管理、ITPM、缺陷管理、變更管理、外部提供管理控制、定時事務、績效評價和持續改進等管理要素流程,以及專業管理和技術要素流程如圖3 所示。

圖3 體系要素流程圖

●3.3.3 專業管理流程目錄

按照專業管理流程縱向貫穿各管理層級，延伸至分廠、分部、工區、班組，橫向集成到設備管理各相關部門，流程環節細化到崗位要求，系統識別各專業管理流程存在的問題。明確各專業管理流程業務邏輯銜接關系，確定前置管理流程的輸出環節、內容要求和輸出信息，明晰專業管理流程間的接口和觸發關系，引入關鍵重要環節KPI 指標，優化設備專業管理業務流程，實現不同專業之間管理職責、界面及要求的良好銜接和協同運作。

3.4 關鍵要素動態管理

辨識一體化管理體系組成部分和各子系統構成的要素，系統完善管理之模塊和流程，借助風險管理技術，集成應用結構化、系統化和技術可靠的方法，做出設備管理方面的決策，科學合理地分配資源，使設備得到正確的設計、安裝、使用、維護、檢修、改造和更新，保證設備的機械完整性和運行可靠性，實現設備全生命周期安全性和經濟性統一。

借鑒資產完整性管理要求[15-16]，引用機械完整性管理的核心管理要素[17]，增加煉化設備完整性管理所必需的風險管理、缺陷管理、變更管理、檢測測試與預防性維修等運行要素，構建設備完整性管理體系要素結構，從而將要素相互連接構成良性的、可持續改進的管理循環，確保設備完整性管理體系的統一性、規范性、系統性。

4 結束語

設備完整性管理體系的推行是一次設備管理的變革，組織機構、業務模式、管理流程、體系制度、信息系統需隨之持續調整、優化和創新。找到可推動變革的起點，掌握、優化、理順設備管理的核心基因，運用系統思維立足于戰略角度縱觀全局，看清設備安全管理背后的結構和體系要素之間的互動關系，形成主動地“建構”和“解構”的思維能力，系統構建以管理體系文件為依據、設備管理流程為基礎、組織機構為保障、風險管理為重點、KPI 績效考核評價為導向的“五位一體”設備完整性管理體系機制，全面實現設備完整性管理水平提升，保障煉化企業安全平穩和經濟高質量發展。