設備性能認證在檢維修體系中的應用研究

陳加坤 劉銀初 吳松濤 鄧艷

摘要：為切實構建“以工藝產品質量為導向、以設備健康管理為抓手”系統規范化、科學實效化的設備檢維修體系，以提高設備完好率，降低設備故障率，保障設備正常穩定運行，提升產品工藝質量。本文通過深入分析目前制絲車間在構建設備檢維修體系過程中存在的問題，從構建設備運維的系統、構成系統運行的組件、組合組件運轉的元件及各項現場設備運維管理活動之間的關系來開展設備性能認證專項工作，詳細從機械、電器和計量三大核心部分元件全面展開，同時在認證過程中針對設備關鍵功能部位及故障隱患部位進行原因分析并給出相應預防維修和處理措施，為做好今后的設備管理和檢維修工作奠定了基礎。

Abstract： In order to construct a standardized， scientific and effective equipment inspection and maintenance system， which is guided by the quality of process products and grasped by the health management of equipment.In order to improve the intact rate of equipment， reduce the failure rate of equipment， ensure the normal and stable operation of equipment， and improve the quality of product process.In this paper， through in-depth analysis of the existing problems in the process of building equipment inspection and maintenance system in the Tobacco Production Workshop，The special work of equipment performance certification is carried out from the aspects of building equipment operation and maintenance system， components of system operation， components of combined component operation and the relationship between various field equipment operation and maintenance management activities.Detailed from the machinery， electrical appliances and measurement of the three core components of the comprehensive development.At the same time， in the process of certification， the reasons for the key functional parts and hidden trouble parts of the equipment are analyzed， and the corresponding preventive maintenance and treatment measures are given. It lays a foundation for future equipment management and maintenance.

關鍵詞：設備檢維修體系;設備性能認證;設備健康管理;設備管理;檢維修

Key words： equipment maintenance system;equipment performance certification;equipment health management;equipment management;inspection and maintenance

中圖分類號：U673.38? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）17-0209-04

0? 引言

當前，設備檢維修已從傳統概念中的維修操作技藝上升至科學生產力，不僅能夠保持和恢復設備良好技術狀態及正常工作運行，而且也可以改善設備性能和提高企業設備。檢維修體系主要包括點檢、狀態監測、預防維修、精確維修、故障管理和備件管理等方面，因此，設備檢維修體系是TnPM精益設備管理體系中核心工作。近年來，隨著國家局在卷煙工業企業推進“六精”設備精益化管理模式[1]，對照最新更高、更明確要求的管理模式，當前異地技改后的制絲車間在設備檢維修體系中仍存在諸多不足：設備檢維修管控重點不夠明確、具體點檢項目內容不夠清晰、設備狀態監測不夠精準、設備故障管理不夠系統科學、備件領用庫存管理不夠精細、設備運維評定標準不夠健全和設備性能未能處于受控狀態，尤其是設備關鍵功能部位。因此，如何應用創新管理方法來有效提高設備完好率，降低設備故障率，保障設備正常穩定運行，提升產品工藝質量是當前設備檢維修體系中的一項重要任務。

1? 設計思路

設備性能，尤其是設備關鍵功能部位性能受控是設備檢維修體系管理的重要核心，關鍵功能部位的性能、精度與狀態更是決定設備功能良好與否的主要核心因素。當設備的功能部位，特別是關鍵功能部位的性能、精度值或是運行技術參數偏離允差值時，不僅會影響設備的正常、穩定、連續運行，更是會嚴重降低設備生產效率和產品質量，此時，必須對設備功能部位尤其關鍵功能部位從機械、電器和計量等三大塊的性能、精度、技術狀態進行全面詳細認證，對異常表現、故障隱患、偏差范圍等進行及時的性能恢復或校正，以保證功能的良好，從而確保設備健康穩定運行。

此次設備性能認證工作以單臺設備為單位，貫穿整條工藝線段，即逐一線段、逐一單臺設備、逐一元件進行精細性能認證，分機械、電氣和計量三步走，設計思路如圖1示。首先，設計此次設備性能認證實用有效的驗證方式思路;其次，依據實質性認證方式思路編制實效合理的認證表格，即從單臺設備分解至組件，組件分解至元件，再細化構成元件所應認證的項目，并結合設備使用說明書及工藝生產要求制定精準的一對一評定認證標準及認證結果;然后，系統深入分析各元件的最終認證結果、同時結合設備操作人員自主維護結果和設備維修人員點、巡檢維修結果，準確描述設備目前現有存在問題及已發生故障或隱患;最后，明確以當前生產品牌工藝指標、設備保工藝的運行參數及功能要求，通過文字性、數據性的方式闡述設備性能綜合評價。

2? 實施過程

從圖1可看到設備性能認證最終結果主要由四個大板塊構成，其中最核心部分就是組成設備系統組件的三大關鍵模塊，即機械、電器及計量，且機械、電器元件的健康可控狀態又是設備正常穩定有效運行的前提和可持續運轉工作的基礎，可以說機械、電器部分的健康是否能處于可控狀態是整個設備性能認證的核心。要認證好這三大關鍵核心部分，必須首先從其組成部件的相關元件進行精細化梳理并逐一認證，尤其是設備中的關鍵功能部件，關鍵功能部件不僅是維持設備正常運轉的核心要因，更是確保生產過程中設備零故障的重要因素。

設備性能認證核心工作，即通過性能認證準確對組成設備元件進行準確受控與預防措施分析，并精準設定相應元件作業及管理的受控評定標準，同時對元件認證結果進行因素分析，實質就是對元件功效異常造成設備故障問題進行原因分析，進而確定直接或間接導致該部件功效或設備性能不良的根本原因，并針對根本原因利用5WHY分析法給出相應消除原因的預防或處理措施，從而為功能部位尤其是關鍵功能部位的受控管理提供作業行為和管理行為的依據，確保功能部位的功效、性能、精度及技術狀態處于受控狀態。設備性能認證是一個邏輯決斷的過程，即在性能認證—存在問題—故障情況—導致原因—解決問題—預防行為之間建立基于設備零部件技術特性和工藝質量要求的技術邏輯，同時在設備性能認證過程中設定和明確了保證部件功效處于良好狀態的受控標準，并對這些部件合理工作方式或環境進行了受控設定。以制葉絲線段中的SQ213D切絲機設備性能認證部分結果為例說明，如圖2、圖3所示。

其中，從圖3認證結果可知，針對認證需要數據量化項，均在生產認證過程中進行實時狀態監測工作且數據實際值記錄，并就評定標準值與實際測量值進行對比分析，進而給出對應元件的在線認證結果。另外，針對水分儀、溫度儀和電子皮帶秤等在線計量部件也進行實時在線認證且在認證記錄表中增加了誤差狀態記錄欄，以就誤差值求平均后判定是否處于標準允差范圍。如紅外溫度儀認證部分結果為例說明，如圖4示，最后，再集中根據單臺設備各元件的認證結果和認證前已出現的異常及故障（隱患）問題，并結合當前生產品牌工藝指標、設備說明書中運行參數及功能要求，給出設備性能綜合評價。

3? 檢維修體系中的作用

設備檢維修體系是設備檢維修管理體制上的一種創新，其主要包括點檢、狀態監測、預防維修、精確維修、故障管理和備件管理等方面，是TnPM精益設備管理的重要組成部分。全系統的設備檢維修體系是TnPM建設的核心，可將其分解為四個環節;Strategy—維護策略、On-site—現場運維、Organizing—維修組織、Normalizing—規范化和改善[2-3]，構成閉環控制過程，簡稱SOON體系，寓意為快速而有效的體系，目的以提高設備維修準確率，降低設備故障率，實現設備健康管理。

本著以點帶面的思想，通過進行設備性能認證，強化設備檢維修體系各個組成模塊，如圖5示。

3.1 設備點檢

設備性能認證結果對組成設備元件的功能、性能、精度和技術狀態有了較好的認識和理解，是制定適宜、有效完整的設備點檢總基準書的技術基礎，也是實現三級點檢精細化的技術基礎。依據完整的設備性能認證結果，對先前不夠精細化的設備點檢總基準書進行實時更新優化完善，同時融合在三級點檢過程中發現的異常或故障（隱患）信息，且利用長期設備維護點檢積累的點檢數據、圖像等進行分析、篩選和審核，擬定出精細化的點檢項目、類型、周期、方法及標準等內容。認證確定結束后，仍需進一步進行鞏固跟蹤認證，并根據實時點檢結果與認證結果相互對比分析，再不斷優化三級點檢內容，尤其是精密點檢中數據量化內容，進而確保設備點檢標準執行的規范化，可執行、可分析、可監控性。

3.2 設備狀態檢測

通過此次設備性能認證，就全線運行中的設備整體或是構成其零部件的技術狀態進行檢查認證，目的即判斷其是否運行正常，是否有異常和劣化的跡象，如SQ213D切絲機設備上的切絲機速度編碼器、速度監控器等;工藝數據的顯示元件，如：在線水分儀、紅外溫度儀、接觸式溫度儀、流量計量器等;及分布生產線上的全部計量設備，如：電子皮帶秤、靜態秤等。認證時充分將在線觀感判斷與先進的監測設備如測溫儀、超聲波測振儀有機結合;另外，針對需要量化具體認證數值以確保精密點檢準確性的功能部位或是零部件，在認證過程中進行了反復多次的科學檢查認證，以確保量化的具體數值具有可靠性、精準性。認證完成后統一規范化整理出相關設備在線狀態監測臺賬，再以此臺賬為基礎，利用數據分析、圖像處理等進行科學統計分析、篩選和審核，得出科學可靠、有效的事實結論，為檢維修體系中后續設備維護管理工作奠定理論科學依據。

3.3 設備預防性維修

設備性能認證過程建立了科學可靠、依之有效的在線狀態監測臺賬，因此，不僅能夠充分掌握設備故障前的異常癥狀、劣化信息，而且可以確切判斷出需要維修或更換的零部件，為設備預防性維修建立了可行性的依據。全線設備性能認證結束后，基于全線設備性能認證結果，結合車間主導性檢維修模式和單臺設備的檢維修策略，逐臺設備、逐一功能部位進行設定或優化，針對不同類型設備，如：轉動設備預測性維修、靜設備預測性維修、電氣設備預測性維修、儀表計量設備預測性維修，制定合適的預防性維修項目、以什么方式預防性維修、何時預防性維修、預防性維修后鑒定標準如何、預防性維修所需更換的備件等構成設備預防性維修的結構。所以，設備性能認證結果不僅給定了設備檢維修體系中的必不可少的預防性維修作業模式，也明確了全線每一臺設備科學適宜合理的預防性維修策略計劃表。進而不僅能夠提前采取相關預防控制故障措施，以減少停機時間和停機損失，降低維護成本，提高設備的有效利用率，而且能夠充分利用設備和零部件的潛力，避免過度維護，節約維護成本，減少停機損失。

3.4 設備精確維修

設備精確維修是設備檢維修體系建設的重點，基于制定精準的技術標準和作業標準、精準的檢修計劃基礎上，強化維修技術標準化、維修流程規范化和維修質量驗收標準化以實現設備的精確維修。設備性能認證過程中，詳細列出了全線各設備的功能部位或是零部件的功能、性能、精度以及技術狀態，同時也依據認證結果制定了各設備科學適宜合理的預防性維修策略計劃表。為此，可進一步基于上述內容精確編制各設備檢維修管理相應基準或作業標準，如設備自主維護管理基準、設備保養管理基準、設備點檢管理基準、設備潤滑管理基準、設備故障事故管理基準、設備維修管理基準、定期調校管理基準、預防維修項目的維修作業標準、備件庫存控制基準等。通過精益求精維修技術標準化、維修流程規范化和維修質量驗收標準化，進而規定維修作業項目如何做、做到什么程度、如何驗證是否達到了規定的要求等，以將設備精確維修的作業內容、作業方法、作業技術要求、作業質量驗證標準[4]等，進行基于操作的規定。

3.5 設備故障管理

設備檢維修體系中，對于精益設備故障管理而言，發掘并及時正確處理異常、隱患、缺陷和故障，是保證設備正常運行的前提與基礎，且必須對已發故障、潛在隱患和現有缺陷進行受控管理。經過此次設備性能認證，已經對全線設備整體或是構成其零部件異常情況、劣化跡象、潛在隱患、現有缺陷及已發故障進行了系統的分析整理，并結合日常生產過程中崗位操作人員對設備的異常記錄和維修人員對設備點巡檢及疑難故障處置情況，準確編制了《設備故障案例庫》，故障案例庫中詳細編寫了故障時間、故障部位含元件、故障原因、故障處理措施、故障預防性維修策略、換件記錄和統計分析，并且針對導致生產線故障中斷，單機設備30分鐘以上故障、月度內同一設備部位發生2次以上故障和疑難典型故障，設備管理技術組與維修組將進行展開設備故障分析會，并進行《典型疑難故障5WHY分析》，通過典型疑難故障5WHY分析，精確定位造成設備故障的根本原因，為設備預防性維修奠定基礎，目的使得精益設備故障控制管理得以規范化、便捷化和系統化。

3.6 設備備件管理

設備性能認證對于設備備件的精益化管理作用舉重若輕，通過設備性能認證，充分對全線各設備上相應元件的信息進行了統一規范化確認整理。針對目前零配件采購、庫存控制管理而言，大部分零配件的采購依據僅來源于現有廠家設備說明書或設備裝配圖冊，進而使得大部分零備件的采購途徑只能是采取單一煙機廠家來源，尤其是進口設備。因此，通過此次設備性能認證，對于可辨識的零配件進行型號統一確認、廠家統一歸類、數量統一整理，以使得初始零配件單一來源采購，改由多家競價后擇優采購，極大有效的降低了零配件采購費用、減小了零備件的采購周期。另外，在線檢測認證中，不僅能夠通過充分掌握設備故障前的異常癥狀、劣化信息，確切判斷出需要維修或更換的零部件，而且也可以實時在滿足設備正常運行的前提下對易損件進行小改小革或是功能部位進行局部改造，以充分利用設備和零部件的潛力，避免過度維護，準確掌控庫存，節約維護成本，為精益設備備件管理奠定基礎。

4? 總結

設備性能認證在設備檢維修體系中的作用不言而喻，認證過程以一種創新思維模式，從設備點檢、狀態監測、預防維修、精確維修、故障管理和備件管理全面提升與健全了檢維修體系，不僅系統化、規范化和實效化的保障了設備檢維修受控體系，而且確保了設備管理過程和作業行為上處于受控狀態，為車間生產的安全、穩定、高效、低耗運行和產品質量優質化提供了有效支撐，設備維修準確率也得以提高，朝追求設備零故障更進一步，設備運行效率穩步提升，實現了設備健康管理。

參考文獻：

[1]代小明，陳裕文.建設專業檢維修體系 促進設備精益化管理[J].中國設備工程，2016（01）：38-41.

[2]王江濤.TnPM在郴州卷煙廠生產設備管理體系的應用研究.

[3]徐保強，李葆文.Tn PM 企業推進實務.

[4]鄭重，徐旭東，劉德峰，胡春雷，王慶志，呂興.設備檢維修管理體系在熱壓罐系統中的應用研究，129-132.

作者簡介：陳加坤（1989-），男，江西九江人，碩士，專業為機械設計及理論，助理工程師，主要從事設備技術管理工作;鄧艷（通訊作者）（1990-），女，江西九江人，碩士，泰和縣煙草專賣局。