“系統+網格”信息化管理系統在煙草企業動力設備管理中的研究及應用

趙超，殷興磊，苗強

（山東中煙工業有限公司青島卷煙廠設備動力處，山東 青島 266101）

近年來，煙草企業緊緊圍繞“精益管理做除法”，牢牢把握“精益管理降本增效是內功”的基本定位，樹立節約集約的發展理念，開展全員、全過程、全方位的精益管理，強化約束性指標管理，深入挖潛，降本增效。本文針對青島卷煙廠動力現場存在“點多、線長、面廣”的特點，而人員相對較少的情況，創新性的提出動力設備“系統+網格”管理模式，即以六大系統為核心、現場站房網格為基礎、信息化TSPM平臺為支撐的綜合管理模式，實現動力設備的全面覆蓋和分層管理，同時使動力設備的管理更加精細化、規范化，從而持續提升動力設備的管理水平，確保動力設備安全穩定運行。

1 “系統+網格”信息化管理的思路

系統管理是從整體、聯系和開放的觀點出發，關注具體對象控制的同時，還考慮該對象與其他事物的關聯性以及對象與環境的相互作用。網格管理是一種數字化管理模式，將管轄區域劃分成若干網格狀的單元，對每一網格實施動態、全方位管理。為實現“系統+網格”的管理體系，需要對系統管理模式和基層班組管理模式進行梳理和建設。具體思路如下。

一是將動力現場按“系統”進行分類。系統根據設備的工作性質進行分類，并在此基礎上，將各主系統細分為多個子系統。每個系統按專業配置系統主管，按崗位配置值班人員。

二是將動力現場按“網格”進行分類。根據“系統”將現場站房進行“區域網格”的劃分，并在此基礎上根據設備管理建立“設備”、“路線”、“標準”、“參數”、“人員”等網格，形成與“系統”匹配的六大網格。

三是實現動力現場按系統分解、網格管理的“系統+網格”設備管理模式。最終將動力中心劃分為變配電、給排水、空調制冷、熱力、空壓真空、集中監控系統等六大主系統，細分為24個子系統，在此基礎上從區域網格、設備網格、路線網格、標準網格、參數網格、人員網格等六維網格將動力設備六大系統、24個子系統按不同維度進行了分解，建立動力系統的從上而下的體系，實現“系統+網格”的融合管理。

“系統+網格”就是技術的專業管理+現場的規范管理，每個崗位都有自己的運行網格，每個班組都有自己的維保網格。以各層網格的主數據，各層網格相互關聯關系為基礎，依托全員標準化生產維護體系（TsPM，Total Standardize Productive Maintenance）信息化系統、集散控制系統（DCS，Distributed Control System）以及智能PDA工具和RFID標簽建立信息化的支撐平臺。

2 “系統+網格”信息化管理的探索

2.1 設備專業系統的建立

按照專業化對動力設備進行梳理，形成六大系統，24個子系統，對現場一百多臺主機設備，數千臺輔助設備設施進行專業化管理。每個系統配備設備專員,建立專業化的系統維修隊伍，打造“一人一機一專家”的動力系統管理思路，使得管理人員直觀掌握系統區域內任務完成情況，故障、異常的處理情況，人員的操作記錄等數據，提高管理人員對每個系統的把控能力。

2.2 網格化的建立

2.2.1 建立設備區域網格

設備區域網格的創建分為三個方面。第一，將設備進行地理信息（GIS）定位，開展設備信息普查，編制設備區域網格管理一覽表。第二，通過在TSPM信息化系統內按照設備所在區域進行劃分，增加設備關聯關系查詢功能、設備區域信息查詢功能，能夠迅速準確的定位站房區域內設備數量、型號、運行數據、設備關聯關系等信息。第三，依托WICC控制平臺設備數據采集功能、設備遠程控制功能、設備運行分析功能加強設備區域網格管控。

2.2.2 建立標準參數網格

基層管理班組建設的核心工作是作業標準化建設。針對每個設備網格關鍵控制點制定日常點檢標準、專業點檢標準、精密點檢標準，編制標準作業書，具體內容包括作業項目、作業資質要求、安全標準、安全生產應知應會、作業工具、作業流程、作業規范七項內容。標準根據不同設備的特性進行實時更新，保證所有設備都能夠得到最適當的點檢和維護，設備相關操作在系統中按照網格進行統計，形成網格區域的履歷，供管理人員的檢查、考核。標準作業書經審核通過后錄入TSPM信息化系統并與關鍵控制點實現關聯。進入任何一個區域內可以清晰的涉及的標準和設備參數。

2.2.3 建立人員路線網格

人員網格管理的創建，將轄區分為一個個管理網格單元，每個網格設有“兩長、六員”，“兩長”是跟班長和網格長，主要任務是設備區域網格和設備風險網格的日常管理，包括區域網格日常巡視、網格能效分析、TSPM信息化系統管控，“六員”是安全員、計量員、工藝員、能管員、信息員、狀檢員，明確崗位職責分工，對每個崗位建立每日“崗位任務清單”包括班次，檢修，保養，點檢，點檢任務。按網格、分系統編制30條點檢路線。并通過信息化技術組成網絡實現網格間的有機銜接，資源共享。人員網格的每位員工在TSPM信息化系統內設定了職責范圍以及任務明細，系統定期推送工作任務，員工借助WICC信息化平臺的設備數據分析功能和設備監控功能，并通過智能PDA工具實現的任務的閉環管理。

2.3 建立信息化的支撐平臺

信息化的實現是對網格化管理的重要支撐，為實現動態、全方位覆蓋的精細化網格式管理體系，需要建立完善的基礎數據體系。依托現有的TsPM信息化系統、集散控制系統DCS建立各層網格的主數據，建立設備之間的物聯關系，科學設計各層網格相互關聯關系，系統建立后以PDA巡檢平臺為支撐，將點巡檢任務、現場檢查、異常上報等設備維護工作傳送到移動終端，按崗位和區域實現精準推送。

最后，實現動力系統的專業管理由工程師、設備管理員、設備主管、維修工負責，動力現場的網格管理由跟班長、網格長、六大員負責，實現動力設備的“專業+規范”管理。

3 “系統+網格”信息化管理的實踐

青島卷煙廠在建立“系統+網格”管理體系基礎上，開發了一套基于動力系統網格數據采集和控制的信息系統，積極推動動力設備管理從“區域網格”被動維修管理向“專業網格”自主維護管理轉移。

在各級網格內配置現場控制站，對網格進行現場數據采集和自動控制，并通過建立分布式集散控制系統（DCS），將各網格通過信息化集成，實現分散設備的集中控制，數據共享。

青島卷煙廠動力中心采用了西門子公司基于全集成自動化思想的過程控制系統SIMATIC PCS 7。該系統分三層：過程控制層、集中監控層、生產管理層。集中管理現場80多個動力系統控制項目，整合了所有網格內的AS 和OS 站，使用統一的全局數據庫，通過工廠總線、終端總線等網絡方式，通過采用統一的通訊、統一的組態和編程、統一的數據庫管理，保證了現場網格層級結構和OS 畫面樹的一致，實現各級間的數據采集和信息傳遞。在系統中，動力中心按工藝劃分工廠層級，按層級生成畫面樹，實現了動力系統的分散控制，集中操作，分級管理。SIMATIC PCS網絡拓撲圖見圖1。

圖1 SIMATIC PCS網絡拓撲圖

按設備網格配置現場控制站（AS），站點采用西門子PLC400，通過ET200采集各關鍵控制點（SCCP）數據，并通過DO/AO輸出端子，控制各控制點運行。對現場關鍵控制點（SCCP）報警信息進行現場提示，通過現場的報警燈和報警鈴提示現場人員快速處置。

按人員網格配置崗位操作員站（OS client），各操作員站支持多用戶管理。操作人員、維修人員、工藝管理人員、設備管理人員等不同角色的用戶通過操作員站監控操作網格內的設備，可以輕松修改工藝參數和設備參數等各網格過程參數和報警數值，系統通過OS server，實現系統的整體時鐘同步，多用戶操作記錄的自動歸檔，標準的系統數據歸檔、報警歸檔和操作員記錄歸檔，應用于PH站，實現網格數據的集中存儲和數據共享。系統對各網格內的關鍵控制點（SCCP）數據報警信息進行崗位推送，第一時間通過報警條、報警語音和報警短息等信息進行發布。

青島卷煙廠動力系統網格化數據管理在采用分布式集散控制的基礎上，搭建與網格化管理模式相適應的大數據智能化網格信息管理平臺（TSPM），在設備管理平臺上自動生成系統和網格任務，建立設備基礎數據庫，對設備的點檢、潤滑、維護、保養、報警、異常、故障、維修、備件等進行全面記錄，實現動力現場設備管理的全方位掌控和風險控制。TSPM維修計劃查詢見圖2。

PDA為移動巡檢工具，在TSPM設備管理平臺上生成的任務，按照崗位和區域精準推送給相關人員，員工根據PDA的任務進行巡檢、潤滑、保養、異常提報、知識學習等。通過PDA實現了所轄區域網格設備點巡檢工作的準確性和實時反饋，有助于指導員工有效的完成工作，并提升技能水平。

信息化平臺以現場電子看板、PDA移動維護為手段的自主維護閉環；以SOON體系為主線、績效評價為驅動的專業維護閉環；以健康狀態評價體系為核心的狀態管理模式；以輪保模型、精益日保、操檢合一、質量維修等行業特色為代表的運維模式，實現設備精細化管控、人員崗位目標責任細分、技術資料信息化管控、設備安全風險管理。員工根據移動設備所提示的點檢任務、潤滑任務等進行作業，記錄相關數據，上傳到系統后，系統能夠自動分析相關參數是否在正常范圍內，發生異常數據會自動生成異常并推送到網格責任人。

4 結語

通過“系統+網格”機制的建立，打破內部的垂直邊界和水平邊界，實現了縱向和橫向的設備管理機制，每一位員工都可以參與網格管理，各項工作有人負責，提高員工工作的積極性和主動性，加強了設備的管控能力，有利于設備問題的及時發現、及時解決，保證設備的高效平穩運行。建立現場監控與信息平臺，現場設備管理工作的自動化、信息化，真正實現對現場設備運行維護工作的全面管控、對設備全生命周期的管理，提高了設備的有效作業率。

圖2 TSPM維修計劃查詢

“系統+網格的管理機制”與信息化平臺相融合，細化了設備的管理體系，明確了人員的責任分工，打造了專業的維修隊伍，實現了信息化的設備運維管理體系，為設備的高效、安全、平穩運行打下了堅實的基礎，為實現設備的精細化、信息化提供了有益的借鑒。

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