電機(jī)全壽命精細(xì)化管理體系的構(gòu)建與實(shí)施

張東升，蘇 越，李國(guó)強(qiáng)

（首鋼礦業(yè)公司，河北唐山 064400）

0 引言

在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，企業(yè)通過(guò)管理創(chuàng)新，向管理要效益，通過(guò)管理制度的不斷完善，管理標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)提高，管理體系的逐步健全，持續(xù)尋求降低成本突破口，為企業(yè)利潤(rùn)最大化奠定基礎(chǔ)。使企業(yè)在長(zhǎng)期發(fā)展中提升核心競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，首鋼水廠鐵礦通過(guò)全壽命精細(xì)化電機(jī)管理體系的構(gòu)建與實(shí)施，電機(jī)維修成本持續(xù)降低。

1 構(gòu)建電機(jī)全壽命精細(xì)化管理體系

系統(tǒng)的、精細(xì)化、不斷創(chuàng)新的管理體系，是提升管理水平及創(chuàng)新發(fā)展的基礎(chǔ)，在電機(jī)管理創(chuàng)新實(shí)踐中，逐漸形成嚴(yán)謹(jǐn)、完備的電機(jī)全壽命精細(xì)化管理體系。

1.1 組建電機(jī)基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)庫(kù)

首鋼礦業(yè)公司自主開(kāi)發(fā)的電機(jī)全壽命管理系統(tǒng)，對(duì)在用及備用電機(jī)基礎(chǔ)信息進(jìn)行采集，實(shí)現(xiàn)電機(jī)全部納入系統(tǒng)進(jìn)行管理。及時(shí)將新購(gòu)電機(jī)、更換電機(jī)等信息倒入系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)信息全覆蓋，為電機(jī)全壽命精細(xì)管理提供可靠的數(shù)據(jù)支持。

1.2 規(guī)范“電機(jī)異動(dòng)管理流程”

（1）領(lǐng)用管理。建立車(chē)間、廠礦兩級(jí)電機(jī)領(lǐng)用審批程序，對(duì)電機(jī)領(lǐng)用的必要性進(jìn)行把關(guān)，對(duì)于在全礦范圍內(nèi)備用數(shù)量較多的電機(jī)，一律調(diào)劑使用，徹底打破過(guò)去“寬打窄用”的慣性做法。通過(guò)集中式庫(kù)存管理，在過(guò)去各點(diǎn)位“一備一”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)位共備的目標(biāo)，有效降低了電機(jī)庫(kù)存數(shù)量。

（2）更換管理。周期化倒修是制約電機(jī)修理費(fèi)用升高的因素，在長(zhǎng)期摸索與實(shí)踐中，證實(shí)固化、守舊的管理模式并不適用于所有點(diǎn)位。只有切實(shí)掌握電機(jī)技術(shù)狀況，對(duì)癥施策，才會(huì)實(shí)現(xiàn)電機(jī)故障管理與修理費(fèi)用控制的雙贏。加強(qiáng)運(yùn)行中電機(jī)技術(shù)狀況的檢測(cè)，對(duì)于運(yùn)行隱患較為明顯的電機(jī)進(jìn)行更換，對(duì)于無(wú)運(yùn)行隱患的電機(jī)不更換。

（3）送修管理。送修管理是修理費(fèi)用管控的最后一關(guān)，電機(jī)送修數(shù)量直接決定修理費(fèi)用的高低。改變以往現(xiàn)場(chǎng)拆機(jī)電機(jī)，直接送修理單位的簡(jiǎn)單流程。

建立拆機(jī)電機(jī)的故障分析流程，對(duì)拆機(jī)后的電機(jī)，首先進(jìn)行原因判斷，找準(zhǔn)故障成因，理清逐級(jí)責(zé)任，逐臺(tái)形成分析存檔備查，為后期電機(jī)管理提供依據(jù)。對(duì)電機(jī)出口線磨損、軸承磨損等簡(jiǎn)易問(wèn)題，執(zhí)行內(nèi)部自主修理模式，由車(chē)間自行對(duì)電機(jī)進(jìn)行解體、檢修，節(jié)省相應(yīng)小修費(fèi)用。

1.3 搭建電機(jī)分析交流平臺(tái)

電機(jī)復(fù)雜的內(nèi)外部結(jié)構(gòu)，決定了電機(jī)故障的多樣化。同一故障現(xiàn)象，可以由多種故障原因造成，對(duì)故障原因準(zhǔn)確定位并加以防控，是提升電機(jī)管理水平，降低修理費(fèi)用的主要抓手。為切實(shí)提高電機(jī)管理水平，減少和降低故停時(shí)間，每月定期組織開(kāi)展一次電機(jī)故障分析研討活動(dòng)。對(duì)照電機(jī)解體情況，查找電機(jī)在使用和維護(hù)上存在的典型問(wèn)題，找準(zhǔn)癥結(jié)，制定措施。

1.4 制定電機(jī)管理與使用標(biāo)準(zhǔn)

水廠鐵礦電機(jī)種類(lèi)多，使用環(huán)境各不相同，在逐步健全完善電機(jī)管理制度的基礎(chǔ)上，對(duì)每臺(tái)電機(jī)的正常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際制定了每臺(tái)電機(jī)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)和安裝標(biāo)準(zhǔn)。

（1）運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷設(shè)定保護(hù)系統(tǒng)定值，改變依據(jù)電機(jī)的額定功率設(shè)定保護(hù)定值的固有做法。通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，YZ-55 型鉆機(jī)正常鉆孔作業(yè)時(shí)，回轉(zhuǎn)電機(jī)的工作電流為220 A 左右，超過(guò)此數(shù)值就說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)工程中出現(xiàn)憋渣、振動(dòng)等問(wèn)題。依據(jù)這一規(guī)律，將變頻器的最大輸出電流由500 A 調(diào)整至240 A。經(jīng)試驗(yàn)，電機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定，保護(hù)裝置動(dòng)作靈敏有效。

（2）環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)設(shè)備防護(hù)等級(jí)，改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件，降低和杜絕密閉空間、粉塵空間、潮濕空間等惡劣環(huán)境對(duì)電機(jī)造成的傷害。露天采礦皮帶系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)地處野外，受大風(fēng)、雨雪影響較大，參照電機(jī)環(huán)境管理標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電機(jī)殼體進(jìn)行全方位密封，有效減少粉塵侵入。

（3）安裝標(biāo)準(zhǔn)。電機(jī)安裝標(biāo)準(zhǔn)低，在運(yùn)行中出現(xiàn)振動(dòng)問(wèn)題，影響電機(jī)使用壽命。安裝標(biāo)準(zhǔn)的制定，在電機(jī)軸線對(duì)中上有較大改進(jìn)，由過(guò)去的目測(cè)、直尺測(cè)量升級(jí)為激光對(duì)中找正，電機(jī)安裝精度大幅提升。

2 推行“狀態(tài)化預(yù)知維修”管理模式

以降低故障率、減少生產(chǎn)影響為目標(biāo)的倒修周期模式，由于周期的存在，導(dǎo)致部分電機(jī)沒(méi)有運(yùn)行隱患，也要定期進(jìn)行更換，出現(xiàn)過(guò)度維修問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，研究電機(jī)由“周期化倒修”向“狀態(tài)化維修”過(guò)度的理念，即以“狀態(tài)化倒修為主、周期化檢修為輔”。目前已完全打破電機(jī)倒修周期的模式，建立新的電機(jī)預(yù)知維修管理模式，從根本上實(shí)現(xiàn)了“無(wú)隱患不更換”原則，大幅延長(zhǎng)電機(jī)實(shí)際使用時(shí)間。

2.1 打破固有模式，貫徹“三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”

改變過(guò)去固有的電機(jī)倒修模式，不是電機(jī)損壞再去更換?；厩疤崾潜仨氃诒ＷC延長(zhǎng)使用壽命的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行。電機(jī)日常監(jiān)測(cè)、檢查只能提前發(fā)現(xiàn)隱患、避免故障停機(jī)，不能達(dá)到延長(zhǎng)電機(jī)使用時(shí)間的目的，強(qiáng)化管理標(biāo)準(zhǔn)才能保證電機(jī)技術(shù)狀況不降低。嚴(yán)格執(zhí)行電機(jī)管理與使用的“三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)”，對(duì)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、安裝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格控制，是推行“狀態(tài)化倒修”的根本。

2.2 明確電機(jī)隱蔽部位檢查標(biāo)準(zhǔn)

電機(jī)隱蔽部位不易檢查，是最易出現(xiàn)故障的點(diǎn)位。為保證隱蔽部位的檢查與維護(hù)效果，采取現(xiàn)場(chǎng)拆解維護(hù)方式進(jìn)行檢查。鉆機(jī)回轉(zhuǎn)電機(jī)整體拆除后，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)分解，對(duì)定子線圈、上鎖母、軸承壓蓋、風(fēng)扇葉固定螺絲等進(jìn)行檢查維護(hù)，更換老化螺絲、螺母。對(duì)兩端軸承進(jìn)行潤(rùn)滑、檢測(cè)，延長(zhǎng)軸承使用壽命。大型高壓箱式電機(jī)，每半年一次現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)蓋檢查清掃，檢查內(nèi)部接線。針對(duì)電機(jī)軸承和繞組兩個(gè)影響電機(jī)使用壽命的關(guān)鍵點(diǎn)位，制定有效的超前控制措施。對(duì)軸承部位強(qiáng)化潤(rùn)滑管理，確保電機(jī)軸承能夠按照“五定”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行潤(rùn)滑，繞組部位定期進(jìn)行絕緣檢測(cè)，若存在絕緣劣化趨勢(shì)，則進(jìn)行更換。

2.3 建立電機(jī)修理過(guò)程監(jiān)督機(jī)制

保障電機(jī)使用壽命的另一個(gè)關(guān)鍵因素是電機(jī)修理質(zhì)量。建立業(yè)主車(chē)間與修理單位對(duì)修理質(zhì)量雙向監(jiān)督機(jī)制，車(chē)間安排技術(shù)人員對(duì)修理過(guò)程進(jìn)行監(jiān)督把關(guān)，確保修理質(zhì)量。改變單純依靠修理單位控制電機(jī)修理質(zhì)量的情況，業(yè)主車(chē)間的技術(shù)人員對(duì)軸探傷、軸承間隙檢測(cè)、出廠試驗(yàn)等關(guān)鍵工序進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)。制定《電機(jī)修理質(zhì)量跟蹤檢查記錄》，放置在修理單位，業(yè)主車(chē)間技術(shù)人員檢查后對(duì)記錄進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)填寫(xiě)，保證檢查工作落實(shí)。

3 依托課題攻關(guān)，解決電機(jī)管理“瓶頸”

電機(jī)使用過(guò)程中，對(duì)于費(fèi)用消耗占比大、更換頻繁的點(diǎn)位，納入專(zhuān)項(xiàng)課題進(jìn)行管控。通過(guò)技術(shù)攻關(guān)，解決突出問(wèn)題，消除管理瓶頸，降低修理費(fèi)用。

3.1 “水泥基礎(chǔ)變鋼基礎(chǔ)”，解決水泵電機(jī)軸承頻繁損壞問(wèn)題

高壓水泵電機(jī)故障原因主要為電機(jī)軸承溫度高、磨損嚴(yán)重等，電機(jī)軸承壽命短的主要原因?yàn)殡姍C(jī)水泥基礎(chǔ)老化，水泥基礎(chǔ)表面坑洼不平。電機(jī)在找正過(guò)程中在地腳下面加裝墊片較多，造成電機(jī)運(yùn)行過(guò)程中形成“彈簧”效應(yīng)，電機(jī)振動(dòng)加大，影響軸承使用壽命。采取將水泥基礎(chǔ)更換為鋼基礎(chǔ)的方案，解決電機(jī)振動(dòng)問(wèn)題，電機(jī)使用壽命延長(zhǎng)6 倍。

3.2 建立動(dòng)態(tài)智能化電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)

電機(jī)運(yùn)行的動(dòng)態(tài)檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)異常預(yù)警，利用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，對(duì)電流、溫度等監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行整合運(yùn)用。改變以往單一報(bào)警的模式，利用數(shù)據(jù)變化趨于研究智能報(bào)警邏輯，實(shí)現(xiàn)故障的超前判斷，指導(dǎo)問(wèn)題處理，避免因決策失誤導(dǎo)致電機(jī)損壞。利用多驅(qū)動(dòng)單元電機(jī)電流差診斷電機(jī)端蓋外軸斷裂，利用電機(jī)電流異常波動(dòng)規(guī)律診斷電機(jī)軸承里側(cè)斷軸出現(xiàn)的前期掃膛問(wèn)題，利用電機(jī)軸承溫度持續(xù)升高趨勢(shì)判斷軸承的劣化等智能報(bào)警模型，為電機(jī)問(wèn)題的早發(fā)現(xiàn)、早處理創(chuàng)造條件。

3.3 改善渣漿泵電機(jī)啟動(dòng)效果

渣漿泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)250 kW，轉(zhuǎn)車(chē)前需要生產(chǎn)操作人員手動(dòng)盤(pán)車(chē)，但手動(dòng)盤(pán)車(chē)后仍會(huì)出現(xiàn)“壓泵”轉(zhuǎn)不起來(lái)或因轉(zhuǎn)泵力矩大出現(xiàn)電機(jī)斷軸問(wèn)題。對(duì)電機(jī)加裝軟啟動(dòng)裝置，降低啟動(dòng)過(guò)程對(duì)電機(jī)軸的沖擊，由于軟啟裝置降低了啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，造成渣漿泵電機(jī)啟動(dòng)困難。在泵的進(jìn)口加裝反沖洗水，確保不出現(xiàn)礦漿卡塞泵輪的現(xiàn)象。減少渣漿泵啟動(dòng)過(guò)程所需的轉(zhuǎn)矩，反向沖洗水加軟啟動(dòng)的方式，實(shí)現(xiàn)渣漿泵的平穩(wěn)啟動(dòng)，降低斷軸問(wèn)題。

4 設(shè)置合理的庫(kù)存結(jié)構(gòu)

現(xiàn)場(chǎng)備用電機(jī)過(guò)多，不但會(huì)增加庫(kù)存資金占用，而且也會(huì)增加備用電機(jī)因防護(hù)、檢查等工作帶來(lái)的倉(cāng)儲(chǔ)管理費(fèi)用。沒(méi)有合理的電機(jī)備用，在故障情況下會(huì)影響故障搶修時(shí)間，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。為有效化解這一矛盾，建立雙向電機(jī)備用平衡機(jī)制。

4.1 建立電機(jī)備用需求基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

電機(jī)備用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立主要是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備電機(jī)的進(jìn)一步優(yōu)化。依據(jù)故障概率進(jìn)行分析，分類(lèi)確定電機(jī)備用需求臺(tái)帳。針對(duì)高壓電機(jī)發(fā)生故障的概率低，明確禁止現(xiàn)場(chǎng)備用高壓電機(jī)，針對(duì)露天電機(jī)防護(hù)管理難度大，取消露天電機(jī)存放點(diǎn)位。按照主流程系統(tǒng)停機(jī)影響，確定球磨系統(tǒng)、皮帶系統(tǒng)、電鏟、鉆機(jī)等重要點(diǎn)位，可以按照備用電機(jī)明細(xì)表，在庫(kù)房或廠房?jī)?nèi)存放低壓電機(jī)。

4.2 建立流程性電機(jī)應(yīng)急備用機(jī)制

為有效解決備用電機(jī)減少，突發(fā)故障時(shí)臨時(shí)安裝聯(lián)軸器會(huì)嚴(yán)重延長(zhǎng)故障處理時(shí)間的問(wèn)題，影響流程設(shè)備停機(jī)的電機(jī)，在現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有備用時(shí)，需要將修理單位對(duì)應(yīng)的庫(kù)存電機(jī)安裝好聯(lián)軸器。

4.3 建立兩級(jí)倉(cāng)儲(chǔ)庫(kù)雙向平衡機(jī)制

針對(duì)每種類(lèi)別電機(jī)所確定的庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)，利用電機(jī)全壽命管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)修理單位庫(kù)存電機(jī)與現(xiàn)場(chǎng)備用電機(jī)的雙向聯(lián)動(dòng)管理。每月底對(duì)備用電機(jī)進(jìn)行一次統(tǒng)計(jì)，當(dāng)2 個(gè)點(diǎn)位儲(chǔ)存的完好備用臺(tái)數(shù)多余合理庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，減少該類(lèi)電機(jī)的修復(fù)，少于合理庫(kù)存標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，督促修理單位盡快組織修復(fù)。

5 拓展電機(jī)自主修復(fù)新途徑

隨著電機(jī)管理工作的不斷深入，費(fèi)用控制逐漸進(jìn)入“瓶頸”期，只有尋找新的途徑，費(fèi)用管控才能實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步突破。按照電機(jī)送修異動(dòng)管理流程規(guī)定，大中修委托電修公司，小修及常見(jiàn)故障自主修復(fù)的原則，推進(jìn)自主維修工作落實(shí)。嘗試對(duì)多種小修項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)，針對(duì)正常磨損導(dǎo)致轉(zhuǎn)子銅頭平整度超標(biāo)，在設(shè)備上進(jìn)行電機(jī)的打磨、撓鉤。在自修過(guò)程中，充分修舊利廢，拆解報(bào)廢電機(jī)的可利用備件使用，降低自修成本。

6 結(jié)束語(yǔ)

電機(jī)全壽命精細(xì)化管理模式的構(gòu)建與實(shí)施過(guò)程中，通過(guò)持續(xù)創(chuàng)新、持續(xù)改進(jìn)，在電機(jī)管理上持續(xù)突破，持續(xù)見(jiàn)效，電機(jī)修理成本逐年降低，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)一步提高。