基于全生命周期管理的化工設備管理系統設計和研究

吳阿敏，陳隨海

（昆明理工大學，云南 昆明 650500）

合盛集團從2005 年成立，通過公司的不斷努力發展成為國內有機硅單體產量最大的生產企業。為了使合盛集團更加適應集團化運營管理模式，利用先進的信息化管理系統與信息化管理思想，優化企業資源配置，大幅提升集團管控能力的同時促進各個業務板塊的專業化和精細化發展，從而為集團公司的整體戰略提供信息化決策支撐。合盛集團信息化過程中，對于模塊之一的設備全壽命周期管理系統，公司組織專業人員從專業管理角度，結合設備專業管理特點和現場實際業務操作流程，對系統進行構架，不斷完善功能，簡化操作，從而提高工廠設備管理水平。本文首先介紹了化工設備全生命周期業務管理內容，對設備管理系統技術方案實現進行了描述，總結了目前的運行情況和后續工作展望。

1 全生命周期理論

設備全生命周期管理，包括計劃、設計、選型、采購、制造、安裝、調試、驗收、運行、維護、修理、改造、更新、調撥、報廢等設備全過程管理。

（1）計劃。根據可行性研究設計，或根據設備現場使用情況，進行規劃，需要采購設備到現場進行使用。

（2）設計。由設計院或設備制造廠商設計符合國家標準規范、合同的技術要求以及現場使用要求的設備。

（3）制造。制造廠根據設計圖紙，技術要求制造合格的設備。

（4）安裝。設備由施工單位根據圖紙要求安裝至使用現場，并進行安裝調試，達到工藝使用要求，使用者進行驗收后才能正式投用。

（5）運行。設備驗收合格后投用，移交給車間正式進行運行管理，包括日常現場管理、操作管理、預防性維護、巡點檢、運行狀態監控等管理手段。

（6）點巡檢。依照設定標準，按照一定周期、方法對設備進行檢查，及時發現問題并提交處理，防止設備突然出現故障而影響生產。

（7）檢修。設備出現故障或隱患時，對設備進行修理，使其達到原來運行狀態，保證生產運行。

（8）維護保養。根據設備使用說明書，以及現場實際運行狀況，編制設備定期拆開檢查、并更換易損件，減少設備運行過程中的突發故障。

（9）改造、更新。對不符合現有工藝運行條件，結合設備運行狀況和當前先進技術，對設備進行技術改造、升級更新。

（10）報廢。當設備的使用達到其生命周期時，故障頻發，影響運行穩定性，維修成本達到設備采購費用的一定比例，需要對設備進行報廢處理。

設備全生命周期管理是在設備管理的過程中以設備檔案為載體，記錄設備各種信息，包括設備臺賬、設備運行情況、設備保養和維修記錄、設備改造、設備報廢等記錄。以設備管理過程中各階段發生的費用為依據對設備全生命周期管理有效性進行評價，包括設備采購費用、設備維修費用、設備監測費用、設備改造費用等歷史數據分析。以設備整體運行狀況和運行費用為基礎，對設備全生命周期內使用經濟性、可靠性作出科學的分析。為同類新設備的規劃、采購、設計等前期管理做出有效地決策，為設備實際運行、維護、保養、更新等后期管理提供科學依據，使用PDCA 方法對設備全生命周期管理。

2 設備管理系統總體架構

設備管理系統總體架構分為基礎實施層、數據層、服務層、應用層、表現層，如圖1 所示。

圖1 設備管理系統總體架構

基礎設施層：主要設置應用服務器、存儲服務器、運維服務器、運維歷史數據、日志服務器、GIS 服務器、地圖服務器，存儲各工廠運行數據。

數據層：主要有設備數據、備品備件數據、運行數據、報表數據等設備全壽命周期運行數據。

服務層：主要有權限認證、定時服務、緩存服務、地圖服務、日志服務索、引服務等服務處理功能。

應用層：主要有基礎管理、運維管理、倉儲管理、委外管理等設備全壽命周期管理功能的操作模塊。

表現層：主要是結構框架、移動端、地圖/模型引擎等功能。

3 設備管理系統主要功能模塊

化工企業設備管理系統的研究和實現包含公司設備管理機構、管理人員職責、設備采購管理、設備檔案管理、設備點巡檢管理、設備維護保養管理、設備運行管理、設備潤滑管理、設備故障和事故管理、設備檢維修管理、備品備件管理、設備臺賬和記錄管理以及設備完整性評價等內容。

3.1 設備采購管理流程

設備采購是指企業根據設計條件和技術參數，從設備廠家購置產品或服務作為企業資產，以保證企業生產裝置正常運行。

設備采購流程主要包括提交采購申請、領導審核、審批、采購人員進行詢價比價、選擇供應商、合同簽訂、制造完成后進行收貨等流程。設備采購由使用部門提出申請，部門和公司領導審批后交給采購人員進行購置，設備制作完成后，由使用部門進行收貨驗收，必要的時候需要試運行達到運行技術要求后進行驗收。

3.2 設備點巡檢管理流程

設備安裝調試完成后，交由使用部門進行日常運行管理。為保證設備穩定長周期運行，關鍵是做好預防性維護，設備點巡檢管理預防性維護基礎工作。設備巡點檢是通過五感、工具、儀器等手段，按照編制計劃，對照點巡檢標準進行設備檢查，掌握現場設備運行狀態，如有異常及時采取相應措施。

設備點巡檢流程包括點巡檢標準建立、編制計劃、生成工單、執行工單等。點巡檢由集團編制統一通用標準，各工廠依據通用標準進行修改，編制自己的專用標準。各車間根據專用標準編制巡點檢內容、方法、周期，系統自動按照周期生成巡點檢計劃和工單，車間巡點檢人員根據工單到現場進行巡點檢任務并執行工單。

點巡檢中發現問題可以進行自己處理、上報檢修部門進行處理或委托外單位進行處理。

3.3 設備保養管理流程

設備的維護保養是指為保證設備長周期、安全、穩定運行，根據設備運行狀況以及技術要求，定期對設備進行檢查測量、更換易損件等維護工作。做好設備的維護保養工作，能及時地發現并處理設備隱患和故障，把事故消滅在發生之前，改善設備的運轉狀況。

設備維護保養流程包括標準制定、計劃編制、工單生成、工單執行等。由設備使用單位根據設備使用說明書和技術要求編制保養計劃，包括保養標準、設備信息、保養周期等。保養計劃根據制定周期定時生成工單，下發至維修車間。維修車間對設備進行保養并由使用部門進行試車驗收，驗收合格后投入工藝流程使用。

3.4 設備檢維修管理流程

設備維修是指設備發生故障后，為保持、恢復以及提升設備運行狀態進行的檢維修。

設備檢維修管理流程包括維修申請、審批分派、施工、物料領用、維修結果等。使用部門發現設備故障后，填寫設備詳細信息和故障信息，發起維修申請和維修計劃，并由設備管理部門進行審核，如果需要外部維修，進行委外處理；如果不需維修則拒絕處理，如果維修下發給檢修人員進行維修，維修完成后交給使用部門進驗收，若有必要需要試車驗收，驗收合格后投入工藝流程使用。

3.5 設備報廢管理流程

設備報廢指當設備使用超過其設計壽命或因技術原因被淘汰而采取的一種廢棄處理方法。

設備報廢主要流程包括報廢申請、審批、臺賬變更、報廢處理。設備達到報廢條件后，由使用人員提出報廢申請，并注明報廢原因，提交財務、公司領導進行審批。審批完成后，需要對臺賬進行變更，并對設備進行處理。

4 設備管理系統實現和應用情況

4.1 設備管理系統實現

合盛集團設備管理系統第一階段已經開發完成并開始使用，該系統設計有PC 端和APP 端，基礎數據收集、導入，巡點檢標準、計劃建立，保養標準、計劃建立，檢維修流程等都可以通過PC 端完成。APP 端業務主要有現成巡點檢、故障上報和檢維修流程、設備信息查看等操作業務。圖2 為部分功能頁面展示。

圖2 設備功能頁面

4.2 設備管理系統應用情況

本系統經過階段性建設，已發揮了明顯作用，為工廠設備管理提供了有效管理平臺，通過系統與管理的融合，實現設備管理水平整體提升。以設備管理系統為基礎，規范了設備管理業務流程，提升設備管理業務運作能力，實現過程精細化管控，幫助企業提升設備管理水平，保證設備安全、穩定、長周期運行，降低企業設備運行維護成本。

參考國內外眾多先進企業的信息化建設經驗，設備管理系統按照“頂層設計、總體規劃、及時上線、迭代升級”模式進行建設，后續設備管理功能需要進一步完善。

（1）豐富流程。目前所有審批流程走OA 系統，在設備管理系統中增加流程引擎，將各項管理工作的審批功能植入系統。

（2）增加管理模塊。增加全生命周期其他管理模塊，如事故管理、規劃選型管理等。

（3）信息管理接口。還未實現公司所有信息化系統聯通、不能互相調用數據，應進一步完善數據接口功能。

（4）物聯網技術關聯。將物聯網技術應用到現場并與設備管理系統結合，建立工廠三維模型和定位系統，使設備管理系統更加智能化。