信息化技術(shù)在卷接包車間設(shè)備管理中的應(yīng)用

張振華，唐東風(fēng)，李力

（1.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450016；2.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司南陽(yáng)卷煙廠，河南 南陽(yáng) 473000）

目前，卷煙工業(yè)企業(yè)設(shè)備正朝著自動(dòng)化、精密化、連續(xù)化、高速化、柔性化等方向發(fā)展，傳統(tǒng)管理手段已經(jīng)難以滿足對(duì)設(shè)備精益化管理的需要。河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“河南中煙”）南陽(yáng)卷煙廠通過開發(fā)與應(yīng)用設(shè)備信息化系統(tǒng)，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和組織等方面對(duì)設(shè)備生命周期全過程進(jìn)行綜合研究和探討，取得了明顯效果。

一、項(xiàng)目主要內(nèi)容

1.分析管理需求，確定研究方向

根據(jù)預(yù)防性維修思想，結(jié)合設(shè)備生產(chǎn)實(shí)際需要，確定項(xiàng)目研究方向。

（1）由于制約設(shè)備運(yùn)行效率的因素涉及人、機(jī)、料、法、環(huán)等，各因素之間的關(guān)聯(lián)性較為復(fù)雜，隨著控制對(duì)象復(fù)雜性的提高，單純依靠維修人員憑借感官、簡(jiǎn)單儀表和個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行診斷的故障診斷技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化設(shè)備管理的要求。設(shè)備管理系統(tǒng)需要在一定程度上能夠智能化地對(duì)設(shè)備故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，自動(dòng)生成維修建議，并對(duì)維修結(jié)果進(jìn)行跟蹤反饋。

（2）由于卷煙生產(chǎn)的特殊性，車間級(jí)設(shè)備管理系統(tǒng)應(yīng)能夠保證生產(chǎn)計(jì)劃的順利執(zhí)行，通過對(duì)生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，監(jiān)控原料、成品和入庫(kù)的生產(chǎn)狀態(tài)，并根據(jù)產(chǎn)量、消耗、質(zhì)量等指標(biāo)進(jìn)行綜合匯總，有選擇性地開、停相關(guān)設(shè)備，使設(shè)備開動(dòng)狀態(tài)更準(zhǔn)確更有針對(duì)性。在生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行變更時(shí)，可隨時(shí)根據(jù)下達(dá)的生產(chǎn)進(jìn)度，通過有效的計(jì)劃編制和科學(xué)的設(shè)備產(chǎn)能調(diào)度，保證設(shè)備生產(chǎn)能力發(fā)揮到最優(yōu)水平。

（3）根據(jù)設(shè)備壽命和設(shè)備故障規(guī)律，需要靈活采用相應(yīng)的修理方法和手段，在節(jié)省維修費(fèi)用的條件下，盡量減少維修時(shí)間，保證設(shè)備的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，達(dá)到設(shè)備的綜合利用效率最高，提高設(shè)備管理的經(jīng)濟(jì)效益。按照經(jīng)濟(jì)規(guī)律的客觀要求，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理，降低設(shè)備管理各環(huán)節(jié)的費(fèi)用支出，使設(shè)備整個(gè)壽命周期費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)。

2.搭建設(shè)備信息化管理軟硬件環(huán)境

將設(shè)備管理系統(tǒng)與車間正在實(shí)施的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與車間作業(yè)通過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)。這里的現(xiàn)場(chǎng)控制包括PLC控制器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計(jì)量及檢測(cè)儀器等。

具體設(shè)計(jì)原則是“以生產(chǎn)行為信息為核心，為管理決策系統(tǒng)提供直接的支持”。采用工業(yè)PC/PLC/SCADA等設(shè)備作為車間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)設(shè)備）功能站的主要構(gòu)件；采用大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（ORACLE）作為系統(tǒng)核心，進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存取和對(duì)比，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過程的管理。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

3.以預(yù)防性維修思想優(yōu)化設(shè)備管理流程

（1）以預(yù)防維修思想為指導(dǎo)制定設(shè)備輪保計(jì)劃。采用SPC統(tǒng)計(jì)過程控制原理，對(duì)設(shè)備故障停機(jī)原因進(jìn)行跟蹤，建立過程控制圖，當(dāng)發(fā)現(xiàn)超過過程控制上限時(shí)，即判定該設(shè)備處于不良狀態(tài)，同時(shí)實(shí)時(shí)調(diào)整輪保計(jì)劃表，有針對(duì)性地對(duì)該設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性維修。以天為單位的設(shè)備輪保計(jì)劃，由信息系統(tǒng)自動(dòng)生成。

（2）設(shè)備輪保維修流程標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)輪保中的維修項(xiàng)目實(shí)行分類管理，維修項(xiàng)目分類內(nèi)容包括：維修類型、維修級(jí)別、備件清單、維修費(fèi)用計(jì)劃、維修工具清單、維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等。根據(jù)設(shè)備信息化管理需要，對(duì)卷接、包裝設(shè)備輪保、巡檢、點(diǎn)檢等各項(xiàng)管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相應(yīng)修訂完善。設(shè)備輪保維修標(biāo)準(zhǔn)化流程如圖2所示。

（3）制定常用備件換件周期。根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的機(jī)臺(tái)換件記錄及維修記錄，對(duì)某機(jī)型所有備件的換件情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)它們的故障規(guī)律，確定其換件周期。同時(shí)，將使用壽命不足兩年的備件劃分為“常用件”，并在其換件周期內(nèi)，在設(shè)備輪保計(jì)劃中進(jìn)行換件處理，消除故障隱患，達(dá)到預(yù)防維修的目的。

圖2 設(shè)備輪保維修標(biāo)準(zhǔn)化流程圖

（4）換件情況統(tǒng)計(jì)。在設(shè)備維護(hù)模塊中，有關(guān)設(shè)備項(xiàng)目的分類在表現(xiàn)方式和數(shù)據(jù)字段上保持全系統(tǒng)的一致性。在進(jìn)行換件管理時(shí)，當(dāng)輸入設(shè)備編號(hào)（機(jī)臺(tái)號(hào)）或設(shè)備類型后，系統(tǒng)可自動(dòng)過濾生成一個(gè)與該設(shè)備或機(jī)型相匹配的維修記錄項(xiàng)目列表，方便操作人員查閱。借助于維修項(xiàng)目分類，可以更加科學(xué)地編排相應(yīng)預(yù)防性計(jì)劃，更有效地保證設(shè)備維修質(zhì)量與控制維修費(fèi)用預(yù)算。

（5）備件費(fèi)用統(tǒng)計(jì)。利用信息系統(tǒng)建立各機(jī)臺(tái)每月度維修費(fèi)用統(tǒng)計(jì)資料，為分析各設(shè)備備件消耗情況，發(fā)現(xiàn)備件管理漏洞，加強(qiáng)備件費(fèi)用管理提供數(shù)據(jù)支撐。

（6）建立設(shè)備潤(rùn)滑檢測(cè)診斷系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)備不同潤(rùn)滑點(diǎn)的具體要求，建立統(tǒng)一的潤(rùn)滑保養(yǎng)檔案，使?jié)櫥ぷ髯龅接袡n可查、有據(jù)可依。當(dāng)接近規(guī)定的潤(rùn)滑換油日期時(shí)，系統(tǒng)給予及時(shí)提示。通過適時(shí)潤(rùn)滑并跟蹤設(shè)備的潤(rùn)滑情況，達(dá)到減少故障、減少維修量、節(jié)約油量、節(jié)約油耗以及降低維修費(fèi)用的目的。

二、效果評(píng)價(jià)

南陽(yáng)卷煙廠卷包車間設(shè)備信息化系統(tǒng)于2007年著手實(shí)施，近幾年來(lái)，在應(yīng)用過程中的進(jìn)行了持續(xù)改進(jìn)，系統(tǒng)功能逐步趨于完善，并在應(yīng)用中取得了明顯成效。

1.提高了設(shè)備的運(yùn)行效率

設(shè)備信息化系統(tǒng)的應(yīng)用，為設(shè)備預(yù)防性維修工作提供了技術(shù)支撐，保障了設(shè)備的正常安全運(yùn)行，提高了設(shè)備的運(yùn)行效率。南陽(yáng)卷煙廠卷接包設(shè)備有效作業(yè)率由2008年的87.56%提高到2010年92.06%；關(guān)鍵設(shè)備的無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間逐年得以提升（表1）。其中，PASSIM卷接設(shè)備以10.9小時(shí)的無(wú)故障連續(xù)運(yùn)行時(shí)間，刷新了河南中煙同類機(jī)型無(wú)故障運(yùn)行的最高紀(jì)錄。

2.確保了產(chǎn)品質(zhì)量

運(yùn)用信息反饋系統(tǒng)，強(qiáng)化過程質(zhì)量控制。根據(jù)設(shè)備信息化系統(tǒng)反饋的故障停機(jī)信息，組織技術(shù)攻關(guān)，先后解決了卷煙機(jī)端部落絲量超標(biāo)、吸阻異常、煙支空頭率高等階段性質(zhì)量問題，南陽(yáng)卷煙廠在近年來(lái)河南中煙組織的歷次在線質(zhì)量評(píng)價(jià)中均名列前茅，萬(wàn)箱卷煙市場(chǎng)質(zhì)量問題反饋品遠(yuǎn)低于公司所定目標(biāo)（表2）。

表1 2008～2010年設(shè)備連續(xù)運(yùn)行時(shí)間對(duì)比表

表2 2010年產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

3.降低了生產(chǎn)消耗

基于設(shè)備信息系統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)度安排，強(qiáng)化了生產(chǎn)過程管理，使南陽(yáng)卷煙廠近年來(lái)的生產(chǎn)消耗持續(xù)降低。2010年，萬(wàn)支耗煙葉6.62kg，萬(wàn)支耗盤紙618.04m，萬(wàn)支卷煙耗盒皮500.12張，萬(wàn)支卷煙耗條盒50.02張。

總之，通過設(shè)備管理信息化系統(tǒng)的實(shí)施，建立了一個(gè)完善的車間設(shè)備運(yùn)行、維護(hù)、維修管理體系，并用于支撐設(shè)備的點(diǎn)檢、檢查、監(jiān)測(cè)、維修、保養(yǎng)和潤(rùn)滑工作，為設(shè)備預(yù)防性維修工作奠定了基礎(chǔ)，促進(jìn)了設(shè)備管理工作效率和設(shè)備運(yùn)行效能的提升，降低了設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)成本，保障了企業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展。