以狀態監測和故障診斷為基礎的設備管理模式

李增金

（陜西榆林凱越煤化有限責任公司，陜西榆林719000）

以狀態監測和故障診斷為基礎的設備管理模式

李增金

（陜西榆林凱越煤化有限責任公司，陜西榆林719000）

凱越煤化工廠建立以狀態監測和故障診斷技術為基礎的預知維修設備管理新模式，具體實施措施。

狀態監測；故障診斷；設備管理

0 前言

陜西榆林凱越煤化有限責任公司(以下簡稱凱越煤化公司)于2009年4月在榆林成立，現屬中國華電集團旗下華電煤業集團有限責任公司的全資子公司，是一家以煤為原料生產甲醇的能源化工企業。公司領導和設備管理人員高度重視裝置的安全穩定運行，全面實施了狀態監測的“百點受控工程”和“3級狀態監測體系”。通過設備管理方式的創新，公司提升了設備管理水平，設備維修成本降低，產品的產量和質量提高。

1 設備管理創新的現實背景和意義

兩年來，公司以管理績效跨入華電煤業集團所屬企業先進水平為戰略目標，確立企業核心競爭能力。裝置大型化，設備功能多，控制系統復雜，這些特點必將造成生產與設備管理的矛盾，并日漸突出。如何科學地把企業生產的核心要素設備管理好？如何確保設備的功能和精度以及消除設計制造安裝過程中存在的缺陷和隱患，充分發揮設備的綜合效率？如何克服人力資源不足，人員基本技能和經驗以及專業技術水平目前還不能充分適應新裝置的現實情況？通過對企業設備管理全系統的分析，吸收國內外先進的設備管理經驗，規劃設計出適合公司企業發展的以狀態監測和故障診斷技術為基礎的預知維修設備管理新摸式，使得企業在激烈的市場競爭中，降低維修成本，延長裝置穩定運行周期。

2 預知維修設備管理創新方案和措施

早期的設備維修管理是設備出了故障才停機維修，人們把這一維修機制叫做事后維修制。隨后出現了前蘇聯的計劃維修預修制，即人們常說的計劃檢修。最新的設備創新管理研究與實踐表明，事后維修和計劃檢修都存在局限性。第一，設備的事后維修存在維修不足的問題。由于工業化初期，人們對設備運行的周期壽命和磨損理論研究不夠，還不能從根本上深刻認識設備故障產生的機理，對設備的損壞時間沒有預見性，造成維修不到位和維修不足，經常發生意外停機事故，造成很大的安全事故和經濟損失。第二，前蘇聯的設備統一計劃預修和使用制度（計劃檢修），比較事后維修是一個進步，但是，計劃檢修造成嚴重的維修過剩和很高的維修成本。19世紀20年代，美國提出了預防維修，簡稱PM。近年來，隨著現代科學技術的進步和發展，自動化程度越來越高，監測儀器越來越先進，在上述理論基礎上，人們提出了以設備狀態監測和故障診斷技術為基礎的預知維修設備管理新摸式。設備狀態監測和故障診斷技術是一種了解和掌握設備在使用過程中的狀態，確定其整體或局部正常或異常，早期發現故障及其原因，并能預報發展趨勢的技術。預知維修既能避免維修不足又能克服維修過剩，是目前最先進的一種設備維修模式。

2.2 預知維修設備管理創新的基本方案設計

（1）生產設備勘查。主要是調查確定預知維修方案（即開展設備狀態監測工作）的可行性。應從各個方面對設備的利用率、故障率和停機時間進行分析得出結論，實際應用中也可根據設備的數量和類型，再加上專家的經驗做出判斷。

（2）確定監測對象。選擇一定數量的設備作為監測對象，確定監測對象時要同時考慮到人力的投入、生產計劃和停機損失等，重點設備必須納入狀態監測。

（3）建立監測計劃。①數據處理系統的確定。確定一套簡單的數據處理系統，包括數據采集、數據記錄（報表）、數據分析及提出報告等4部分內容。②相對判斷標準的建立。利用已確定的狀態監測方法進行多次長時間的實地測試，并把所獲得的測量結果進行“最值”分析，建立狀態監測的相對判斷標準。應用中根據實際情況，也應考慮確定的相對判斷標準是否科學。③監測周期。對每個測點要有確定的監測周期，每一次的監測應包括數據的采集、記錄和趨勢分析，并提出指導性意見。

（4）數據分析和故障處理。①數據分析。其目的在于確認設備是否存在故障，如果存在故障，應該進一步開展故障診斷、預測故障類型、所在部位、嚴重程度，并提出應對辦法和檢修措施。對設備運行狀態作深入的分析，通常包括多種分析方法的綜合應用。②故障處理。在診斷出故障之后，維修部門要制定檢修工作計劃，并對造成故障缺陷的原因從根本上進行治理和改善。

（5）監測對象分類。①重點設備。通常是指在生產過程中非常重要，一旦發生故障會導致整個生產線停產或嚴重影響其他生產線產量，并且設備本身價值很高的大型設備。②主要設備。通常是指在生產過程中比較重要，一旦發生故障會影響產量的設備，這類設備通常是企業的中型設備，有時也稱“非關鍵設備”。③一般設備。通常是指分散在不同崗位對企業生產有一定影響的設備，這類設備有時價值并不很高，但發生故障后會對生產、安全、環保造成一定影響，故障率較高的小型設備也應列入這一類。

（6）確定測點位置和監測參數。確定測點位置和監測參數是整個監測工作中最基本的一個環節，同時也是最重要的環節之一，如果測點位置確定得不合適或監測參數選取不當，最終不會收到預期的效果。因此，這一步工作應非常認真仔細地進行，注意聽取各方面的意見和建議，遵循的基本原則是“路徑最短，信號準確”，必要時應征求本單位以外、同行業專家的意見。監測點位置要有明顯的標識。

政府會計制度改革是一個必然過程，在經濟和社會發展的推動下，改革措施更適合當前的體制。雖然機構計費系統仍然存在，但隨著社會經濟的發展，在社會福利機構各部門的共同努力下，會計制度改革將會更加完善。現代事業單位會計制度增強了事業單位會計的資產管理能力，適應了制度的發展，同時也適應了社會的發展。

（7）合理配置狀態監測儀器。就目前國內企業的設備狀態監測與故障診斷技術手段來看，眼看、手摸、耳聽的時代已經過去了。公司設備狀態監測儀器配置見表1。

表1 公司狀態監測儀器配置

（8）建立企業3級狀態監測體系。將公司內涉及人員分為3個層次。設備管理的職能部門（例如機電科）和專職從事設備狀態監測的部門（例如監測診斷中心）；各車間、站從事設備管理工作的部門和專職從事設備管理的人員；班組設備管理人員、操作人員和對口設備維護檢修人員等。

2.3 預知維修設備管理創新方案實施措施

（1）從3大要素的實現方面下功夫。3大要素是提高技能（操作、維修）；改進面貌（工作、精神）；改善環境（企業、運行）。

（2）5個階段的主要工作和作用。準備階段（2013年6月～ 2014年1月），引進設備狀態監測維修計劃，創造一個適宜的環境和氛圍；如同產品的設計階段一樣。開始階段（2014年1月～ 2014年3月），設備狀態監測維修活動的開始儀式，通過廣告宣傳造出聲勢；這就相當于下達產品生產任務書一樣。實施、推進階段（2014年3月～2015年1月），制定目標，落實各項措施，步步深入；這就相當于產品加工、組裝過程鞏固階段（2015年1月～2015年6月），檢查評估推行設備狀態監測維修的結果，制定新目標；這就相當于產品檢查、產品改進設計過程。常態化運行階段（2015年6月以后），從2015年6月以后，進入常態化穩定運行階段。

（3）推進設備狀態監測工作的步驟。宣布公司決定，全面引進設備狀態監測預知維修體制。企業領導在全體員工大會上宣布設備狀態監測預知維修活動的開始，傳播設備狀態維修的基本理念、目標、結果，并散發各種宣傳資料。開展教育和培訓工作。教育和培訓是多方面的，首先應該讓企業的中基層職工認識推進設備狀態監測預知維修的好處，可以創造的效益；要沖破傳統觀念的影響，打破操作工只管工藝、不重視設備，維修工只管設備、不重視工藝的習慣。另外，要從操作規范、7S管理、維修技能等多方面對工人進行培訓。

建立健全組織機構，推進設備狀態監測工作有序進行。建立基本的設備狀態監測預知維修策略和目標。設備狀態監測預知維修的目標表現在3個方面，①目的是什么（What）；②量達到多少（how much）；③時間表，即何時（when）。即什么時間在哪些指標上達到什么水平？這一階段所考慮的問題順序是，外部要求→內部問題→基本策略→目標范圍→總目標。

建立設備狀態監測預知維修的主體規劃。氣化車間、甲醇車間、動力車間、公用車間、電儀車間為設備狀態監測預知維修的主體，實施“百點受控工程”，每個車間監測點數＞100個；建立班組、車間、公司3級狀態監測體系，機電科設備管理月報設置狀態監測專欄。

抓好設備狀態監測預知維修的啟動，舉行設備狀態監測預知維修的誓師會。誓師會雖然是一種形式，但可以起到鼓舞人心，宣傳廣告的作用。提高設備效率。在解決問題時，可以采用PM分析方法。

建立操作工維護設備，維修工關注工藝的自主維修程序。維修部門的日程化維修。設備狀態監測預知維修所實施的是有特色的預防維修，其特色在于強化設備的基礎保養。改進維修與操作技能的培訓。其實，培訓是一種多倍回報的投資，實施設備狀態監測預知維修的企業，不但應對操作人員的維護保養技能進行培訓，而且要使他們的操作技能更加完善。

發展設備前期管理程序。設備負荷運行中出現的不少問題，往往在其設計、制造、安裝、調試階段就已經隱藏了。設備壽命周期費用在設計階段已決定了95%。全面推進設備狀態監測預知維修水平，向更高目標前進。最后一個步驟是使設備狀態監測預知維修活動更加完善，建立更高的目標。

（4）狀態監測工作機構設置和人力資源配制。成立設備狀態監測中心，中心主任要擅長管理，精通狀態監測技術，成員有4名設備狀態監測管理技術人員，主要負責對狀態監測工作進行統籌規劃，檢查督促和考核，對各部門設備運行狀態信息，進行歸納分析，對運行設備的臨危狀態提出警示，并負責對部分關鍵設備運行情況的信號采集、分析、歸納、儲存和建檔，對振動信號通過電腦軟件進行頻譜精密分析。

在生產車間成立強有力的監測小組，監測小組包括管理機構和實施機構，管理機構由車間設備主任擔任組長，成員具體包括車間技術人員和監測工段長，其職能是對設備監測起導向作用，重點監測記錄壓縮機、泵等運轉設備的振動情況以及罐、塔等靜止設備的腐蝕沉降情況，掌握計劃監測臺數、企業標準的建立和狀態維修的實施情況，合理的安排設備的停機修機的時間，協調維修和使用的關系。

實施機構主要指班組級的監測小組，負責日常設備監測計劃的落實情況，并形成狀態監測數據記錄報表和“最值”統計報表，根據實際情況報告監測中心合理調整監測計劃、增減測點，根據利用率和設備劣化趨勢調整設備的檢測周期，填寫并把有關資料整理歸檔等。

3 預知維修設備管理創新實施的效果

公司通過設備管理創新，在使用好設備、管理好設備和維護好設備的同時，極大地提高了設備綜合效率，為企業的持續發展，提高企業持續競爭能力，發揮巨大的能動作用。公司正在推行的設備狀態監測預知維修管理新模式，孕育著在設備管理與維修方式上的一場技術革命和觀念轉變，這一標志的具體體現就是設備運行狀態檢查由定性化操作逐步被定量化操作所取代，以預知維修為主導的檢修模式將逐步取代計劃檢修模式或與計劃檢修模式相結合，降低了維修費用，延長了裝置了長周期穩定運行。全面的狀態監測設備綜合管理與“無泄漏工廠”建設同時開展，必將開創公司設備管理的新局面。

〔編輯 利文〕

TH17

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.01