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第四届创新成果
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    • 发布时间:2017-09-14
文档介绍

大型铝冶炼企业经济型设备状态预知维修体系建设

      中国铝业股份有限公司山西分公司(简称山西分公司)位于山西省河津市,总资产规模达86亿元,员工1.2万人。1987年建成了年产20万吨氧化铝的生产规模,到2000年已经建设、发展到年产氧化铝120万吨。“十五”期间,扩建80万吨氧化铝项目建成投产后,2005年底形成年产220万吨的氧化铝生产能力,跨入了世界级氧化铝生产企业的行列。随着生产规模的不断扩大,山西分公司在设备管理模式创新方面的探索也越来越深入,2004年以来,山西分公司在国内有色行业首家全面应用了点检信息化技术,实施多种维修方式组合的维修策略,全面建设了经济型状态预知维修体系,在生产经营中起到了良好的作用,产生了显著的经济效益。

一、建设经济型设备状态预知维修体系的背景

山西分公司,是中国铝业股份有限公司重要的氧化铝生产基地。中国铝业股份有限公司于2001年12月在香港、纽约上市后,实施优先发展氧化铝的发展战略,投资建设了山西分公司80万吨氧化铝扩建项目,于2003年8月1日正式开工,到2005年投产,代表了中国铝业股份有限公司氧化铝生产的先进水平。项目建成后,山西分公司累计形成氧化铝生产能力220万吨,生产规模显著增加;拥有烧结法、拜耳法、石灰拜耳法等生产工艺,设备数量增加、种类繁多,给设备管理工作增加了新的难度。在这种情况下,大胆创新,建立适应市场竞争需要的设备管理模式,成为企业自身发展的需要。

自山西分公司投产以来,设备管理工作一直在探索中前进,具体经历了几个阶段:一是事后维修阶段(1987年-1995年),当时由于种种原因造成生产不稳定,设备问题多,维修工作量大,跑冒滴漏严重,事故较多,设备管理系统是“救火消防队”,设备管理的主要工作是“抢修”。二是预防维修阶段(1996年-2000年),为了改变被动局面,开展了以“创建无泄漏工厂、推行设备点检定修制、推行设备管理标准化”为主要内容的设备管理三大工程活动,于1999年成为全国有色行业第一家无泄漏工厂。1999年后,为了巩固和发展创建无泄漏工厂的成果,开展了设备管理创星达标活动,于2000年获得第五届全国设备管理优秀单位称号。通过以上设备管理活动,强化了设备管理基础工作,改善了设备状况,实现了设备的计划预防维修,基本满足了当时生产的需要。

但是,在新形势下设备管理仍然显露了一些不足之处。一是设备管理体制仍是传统的检修资源分散式管理的体制,制约了管理水平的进一步提高;二是管理信息基本上靠手工传递,点检主要依靠人的“五感(视、听、触、嗅、味)”经验和少量的简易仪器进行,落后的管理手段影响到设备管理效率和效益的提高;三是传统的预防维修管理模式,即基于时间的维修,造成部分设备的维修不足或过剩维修。为了解决这些问题,使设备管理在原有基础上更进一步,山西分公司以改革创新推进设备管理,选择并开始建设经济型设备状态预知维修体系。

二、建设经济型设备状态预知维修体系的内涵及主要做法

建设经济型设备状态预知维修体系的内涵是,以TPM(全员生产维修)和CBM(状态维修)为理论基础,以追求设备管理经济效益最大化为目标,以点检、操作和检修三方为体制构架,以现代网络信息技术为平台,以设备状态点检管理系统为手段,对主生产线设备采取以状态预知维修为主、多种维修方式组合的维修策略,形成符合现代有色金属冶炼企业特点的设备维修管理体系。

经济型设备状态预知维修体系的特点主要表现在两个方面,即经济性和预知性。经济性和预知性之间存在着很强的依存关系,经济性依赖于预知性,预知性以经济性为目标,没有预知性,经济性就无从谈起。

建设经济型设备状态预知维修体系主要做法如下:

(一)从管理和技术维度出发,探索构建经济型设备状态预知维修体系

为科学建设经济型设备状态预知维修体系,山西分公司多次召开了设备管理模式研讨会,深入剖析了几年来的设备管理工作,在考察研究国内外先进设备管理理论和成功经验的基础上,对设备管理模式创新的必要性、可行性进行了广泛深入的调研和论证,探索设计了经济型设备状态预知维修体系。

山西分公司经济型设备状态预知维修体系包括两个维度,即管理维度和技术维度。

管理维度,是指依据全员生产维修理论(TPM理论)构建的由点检方、操作方、检修方(简称三方)组成的体制构架。

在三方体制构架中,点检方是现场设备管理的核心,不仅承担设备定期点检任务,而且监督指导操作方的日常点检工作,根据设备劣化情况,及时向检修方下达检修指令并监督实施;操作方是设备管理的基础环节,也是设备点检管理的第一道防线,操作方在规范操作的同时,负责日常点检和维护,是维持设备性能的重要保证,也是对检修方维修质量的检验;检修方是实现设备性能恢复的关键环节,检修方按照点检方下达的检修指令开展检修工作,检修方为点检方负责,同时还承担部分大修任务。点检、操作、检修三方分工明确、相对独立、互为基础又相互激励,三方的协调运作,是一个不可分割的统一体。

另外,维修策略是管理维度的重要组成部分,是指针对主生产线关键生产设备实行状态预知维修,对磨损有周期性规律的设备实行计划预防维修,对其它非重要设备实行事后维修的,多种维修方式组合的维修策略。

技术维度,是指建立在网络基础上的设备状态点检管理系统。现代网络信息技术是设备管理现代化的基础平台,先进的设备状态点检管理系统,是依据状态维修理论(CBM理论),运用现代设备状态检测与故障诊断技术,结合行业设备特点而开发的先进的设备管理应用软件,是点检员利用先进的设备状态数据采集仪器,对现场设备的运行状态进行数据信息采集,通过设备状态点检管理系统进行加工、处理,实现信息共享,及时准确地反映设备的技术状态。

管理维度和技术维度,是一个有机的科学的统一体,两者相辅相成,互为补充,共同组成经济型设备状态预知维修体系。

(二)加强组织领导,确保经济型设备状态预知维修体系有效运行

山西分公司领导班子经过多次交流学习研讨,已深刻认识到建设经济型设备状态预知维修体系,是一项系统性的创新工程,是适应山西分公司生产发展和装备现代化的必然选择,因此,分公司领导高度重视,由主要领导亲自挂帅,并明确二级单位行政一把手是该项工作的第一责任人。

在体系建设过程中,分公司全面部署了实施推动的详细步骤,制定了《山西分公司建设经济型设备状态预知维修体系工作方案》,明确了“循序渐进、逐步推动、试点先行、以点带面”的推进思路,确定了在氧化铝一、二、三、四分厂、80万吨氧化铝厂、热电分厂、水电分厂及煤气分厂等8个分厂全面建设经济型设备状态预知维修体系的管理目标,并在条件较好的氧化铝二分厂、水电分厂、煤气分厂先行开展试点工作,在试点过程中,一是研究制定了点检站和检修车间的组建方案,二是明确划分了点检站、生产车间、检修车间的工作职责,明晰了三方之间的业务流程,建立健全相应的管理制度体系;三是建立完善了设备点检技术规程体系。通过精心策划、缜密组织、认真筹备,3个试点分厂率先完成了设备管理及维修机构的整合和人员重组,挂牌成立了分厂点检站和检修车间,标志着经济型设备状态预知维修体系成功启动。

山西分公司在总结3个试点分厂试运行成功的基础上,对同步筹备的其它5个分厂立即全面展开推进工作。通过各系统、各层次的密切配合和相互协作,到2005年底,氧化铝一、二、三、四分厂、热电分厂、煤气分厂及水电分厂等7个分厂已先后全面建设了经济型设备状态预知维修体系,新投产的80万吨氧化铝厂在生产准备期间,就按照经济型设备状态预知维修体系的要求进行设计和组建,并于2006年1月开始试生产时同步启动。

(三)变革管理体制,推进经济型设备状态预知维修体系平稳建立

在变革设备管理体制过程中,对设备技术人员和检修工人、维修工器具及维修费用实行了集中管理,成功组建了点检站和检修车间,充分发挥了设备检修资源的集中管理优势,形成分工明确、相对独立、互为基础又相互激励的三方(点检方、操作方、检修方),实现了设备管理的重心下移,提高了对生产安全稳定经济运行的保障能力。其中:

点检方是指二级单位新成立的点检站。点检站按区域分工成立若干点检作业区,点检作业区设立点检作业长和专职点检员,对设备实行专业定期点检。人员从装备能源科、原生产车间主管设备的副主任、设备技术员中优化组成,到目前为止,点检员总人数达105人。

操作方是指维修工人和设备技术人员撤出后的生产车间,负责按规程正确操作设备,按要求定时开展日常点检和维护。

检修方是指整合或新成立的检修车间,实行专业化区域检修。人员从原检修车间以及原生产车间的技术人员和电、钳、管、焊等检修班组中集中优化重组。

在管理体制变革过程中,山西分公司为实现新旧模式的平稳过渡,坚持积极稳妥、平稳过渡的原则,尤其在对机构和人员的整合重组过程中,采取了一系列有针对性的措施。一是采取班组整体划转的方法,不搞特殊,没有特例,减少矛盾和意见,缓和了部分职工的不安情绪,为设备管理体制变革实现平稳过渡奠定了基础;二是明确了操作方即生产车间的设备管理责任领导,配备了专职设备管理联络员,并且对个别难点车间继续留任了设备主任,从而强化了新体制下操作方设备管理责任的落实;三是结合实际编制了分厂《设备管理和维修机构整合方案》,缜密实施了机构整合和人员重组工作,并且要求相关人事安排事宜,必须经分厂领导班子研究讨论后再行确定,从而增强了沟通,减少了矛盾。

(四)优化管理机制,改善经济型设备状态预知维修体系的运行环境

为建设经济型设备状态预知维修体系,山西分公司研究了与之配套的“18433”保证措施,并结合实际整合形成了新的具有较强操作性的业务流程。

“18433”即 “设计一套方案,制定八项制度,编制四项标准,建立三类计划,制作三类表单”。

一套方案,即《点检站和维修车间组建方案》。

八项制度,即设备点检管理制度、设备润滑管理制度、设备状态检测管理制度、劣化倾向管理制度、设备检修管理制度、设备大修管理制度、设备点检工作实施细则、点检管理考核办法。

四项标准,即《点检技术标准》、《润滑作业标准》、《维修技术标准》、《维修作业标准》等。

三类计划,即日常点检计划、定期点检计划、精密点检计划。

三类表单,即点检记录表单、设备检测记录表单、劣化倾向管理图等。

(五)升级技术手段,加速经济型设备状态预知维修体系的进程  

为建设经济型设备状态预知维修体系,提高设备管理效率,及时准确掌握设备状态,实现企业内部信息共享,必须升级设备管理技术手段。山西分公司充分利用了企业内部局域网络平台,与中国设备管理协会点检信息化技术中心,联合开发了山西分公司设备状态点检管理系统,开辟了国内有色行业全面应用点检信息化技术的先例。

设备状态点检管理系统,是由B/S结构的设备状态点检管理系统软件、RH701G精密点检仪、RH802双通道频谱分析仪三部分组成,其中,丰富而真实有效的数据库是系统的核心,强大而实用的系统软件功能是系统的灵魂,便携而实用的数据采集器和网络是系统的骨架。RH701G精密点检仪和RH802双通道频谱分析仪提供了功能强大的频谱采集与分析功能,并且体积小,重量轻,非常容易使用,能满足现场专业点检以及设备诊断专家进行精密检测和故障诊断的需要。

其中,B/S结构的设备状态点检管理系统软件的主要功能表现在以下几个方面,一是可以把所有与设备状态相关的数据统一到一个平台上,通过对设备状态点检过程的标准化,实现了设备状态的信息化管理;二是不仅适合旋转设备的状态监测和诊断,而且能够对静态设备的大规模监测数据进行有效的状态劣化趋势管理,如对高压溶出系统测厚、熟料窑烧成带寿命及焙烧炉炉体温度的管理等;三是通过系统强大的报警设置和方便的设备劣化倾向管理工具,可以实现设备状态的标准量化管理;四是系统实用的状态监测和故障诊断工具能对设备故障的发展做出早期预报,对出现故障的原因做出判断,使设备检修工作更加科学、高效;五是系统提供的典型故障案例库、技术资料和技术论坛模块,为设备管理人员和设备维护人员提供了一个技术交流的平台,可以最大限度地实现知识和经验的共享。

设备状态点检管理系统的开发应用可以分为三个阶段。第一阶段是培训与现场实施阶段。第二阶段是系统试运行阶段,其主要任务,一是点检员按照“三多”(多采集、多对比、多分析)的原则,做到多采集数据,多对比频谱图形数据的变化,结合设备状态的变化对振动异常或谱图结构变化多进行分析,达到熟练掌握系统功能和会判断故障的目的;二是健全完善系统中的基础信息;三是对系统应用中的一些个性化需求进行调研确认,根据现场需求缺口进行二次开发。第三阶段是系统正式运行阶段,其工作目标就是要通过对该系统的应用准确把握设备状态,实现状态预知维修。

山西分公司设备状态点检管理系统在8个分厂得到应用,共配置了单通道数采器和双通道分析仪55台,配备简易点检检测仪器231台,至此山西分公司1037台主要关键生产设备的8340个测点共计25744个测量定义,纳入到该系统的监测受控中。

(六)坚持持续改进,不断完善经济型设备状态预知维修体系

山西分公司在建设经济型设备状态预知维修体系过程中,通过组织专题座谈会、现场调研、检查评审、交流学习等途径,不断总结提高,持续改善。一是多次组织有关部门到试点分厂进行座谈和调研,了解掌握实际工作进度和存在的问题,加强了信息反馈和相互沟通,尤其在三个试点单位成功运行后,抓住有利时机两次组织专题座谈会,交流好的做法,研究了疑难问题,提出了解决问题的对策。2007年初,分公司还成立了由2名副处级、7名科级干部组成的专题调研组,开展了为期3个月的实地调查研究,对8个分厂的100多名员工进行走访,形成了专题调研报告,充分掌握了第一手资料,为解决问题提供了重要依据。二是分公司定期开展了专题检查评审工作,依托设备管理检查组,每季组织一次点检检查评审工作,每年组织一次经济型设备状态预知维修体系的专项检查评审,通过检查能对照标准对不符合项目限期纠正。三是通过强化多层次、多形式的系列培训和研讨,使干部员工树立了设备管理新理念,逐步掌握了相应的理论与方法,比如,参加了中国铝业公司组织的远程视频培训,组织内部制作多媒体资料对点检员的培训,请中设协专家进厂开展点检知识系列培训,组织参加了中设协点检工程研讨会、TnPT年会、润滑技术交流和培训等,另外还对岗位操作工进行了日常点检维护技能的“三遍式”培训,即点检员演示一遍、手把手教一遍、看着操作工做一遍。

三、建设经济型设备状态预知维修体系的效果

(一)改善了设备技术状况,降低了设备维修成本

通过建设经济型设备状态预知维修体系,改善了设备状况,连续3年未发生一般及以上设备事故,确保了设备安全稳定运行,促进了生产任务的完成。2005年至2007年上半年,通过点检共发现各类问题42537个,处理问题41403个,问题处理率达97.33%,其中2007年上半年,发现各类问题11225个,处理问题11047个,点检问题处理率达98.41%,并且连续3年大修计划实现率达100%。2007年已准确诊断出大大小小的设备事故隐患近30多起,有效降低了设备故障的发生次数。在未增加设备系统人员的情况下,实现了80万吨项目投运,产量逐年增加。从2004年到2007年上半年商品氧化铝产量分别达140.25万吨、142.01万吨、220.96万吨、112.8万吨,而且2007年上半年比上年度同期增产3.99万吨。

通过该成果的实施,使设备维修成本逐年降低,实现了设备维修资源效益最大化。140万吨系统的吨氧化铝维修费(包括检修、大修及备件费),2005年为190.62元/吨,2006年为150.42元/吨,2007年上半年为120.96元/吨,累计效益达10575.70万元。

(二)实现了设备维修方式的转变,提高了设备管理效率

山西分公司通过建设经济型设备状态预知维修体系,通过应用了点检信息化技术,一是保证了设备状态点检信息的及时、真实、有效、全面,使主体生产设备处于受控状态,准确掌握设备劣化趋势,逐步实现由预防维修向预知维修方式的转变;二是建立了设备状态动态数据库,实现了企业内部各层面各系统的信息资源共享,提高了设备维修决策的效率;三是突破了传统点检分工,克服了精密点检人员短缺的问题,提高了设备点检工作效率。

(三)设备管理运行机制发生了深刻的变化,对企业管理和发展起到了积极的推动作用

山西分公司通过建设经济型设备状态预知维修体系,逐步改变了传统设备管理模式,优化了企业维修资源组合,实现了设备管理重心下移,形成了责任明确、分工负责、相互协作的设备管理新机制。同时,通过引入设备管理新理念,丰富了企业文化内涵;通过组织体制变革,减少了管理层次,加速了企业组织扁平化进程。

总之,山西分公司通过几年来建设经济型设备状态预知维修体系的成功实践,对企业管理和发展起到了积极的推动作用,对同行业具有一定的指导意义和借鉴价值。


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