石晓磊, 张立坤, 栾世超
(中航工业综合技术研究所,北京 100028)
基于流程管理的自来水生产应急预案体系研究
石晓磊, 张立坤, 栾世超
(中航工业综合技术研究所,北京 100028)
为保障自来水生产系统的有效运行,借助流程管理思维,构建了自来水生产系统应急预案体系。从全流程梳理入手,衡量并筛选关键失效模式,并针对涉及到的不同特点的关键节点,从事前预防和事后处理两个维度分别制定了方案,以便实现潜在问题的早发现、早预防和事故的快速处理。结合真实案例,对所提出模型进行了实践和验证,为自来水生产系统应急预案体系的构建提供了新的思路。
自来水生产; 应急预案; 流程管理; 标准化
城市自来水的高效稳定生产,关系到所辖地区的环境、经济和群众的生命安全,责任重大。因此,保障自来水生产流程运行的稳定、高效具有重要意义。鉴于自来水生产行业基本上已经实现了全流程的自动化、半自动化,即要确保在日常状态下,自来水生产流程当中的各个设备能够长期处于安全工作状态中;在紧急状态下,如雷电、暴风导致停电继而造成生产系统的瘫痪,要能够及时排除故障,恢复供水。
现阶段,针对应急预案体系,特别是自来水生产的应急预案体系研究较少。已有预案体系大致分成几类:1)以事故的严重程度分类为框架展开预案体系[1-2]; 2)以事故调查报告文件模板为框架展开预案体系[3-5]; 3)以部门的责任划分为框架展开预案体系[6-7]。以上几类应急预案体系关注事故的结果,从事故发生的严重程度、涉及范围等倒推责任部门、处理手段。这种以“堵”为主的应急预案体系,其思考角度略显滞后,对于已经发生的事故而言,损失只能部分弥补;事故的级别和范围一般在较短时间内较难认定[8],面对突如其来的事故,往往无法与相关预案内容快速对接[9];基于结果的预案体系,人为地割裂了处理的整个流程,容易造成多头管理和信息混乱。
本文借鉴已有文献,注重事前预防[10],引入流程管理的思想,由梳理流程入手,找到关键控制点,通过日常操作和点检的标准化,构建预防部分规范体系,通过应急操作标准化和信息传递标准化,构建应急部分规范体系。两个维度相融合,组成了自来水生产系统应急预案体系。最后通过实例,实践了文中思路,为该方向的发展提供了新的思路。
基于自来水生产行业特点,对于其应急预案体系构建,应该从以下4个方面考虑[11]。
1)疏为主,堵为辅。
自来水生产系统是民生性的系统,一旦出现事故,后果将十分严重。因此,控制的重点必须由事后补救向事前预防转变,对于危险源、关键点进行有效的控制,不放过任何小问题,将危险扼杀在萌芽中。
2)关键点的全覆盖性。
自来水生产系统是个庞大的系统,生产过程中覆盖了电力、机械、药物化学等多个领域的设备,涉及到的问题十分复杂;而其又属于连续性生产,给予有关部门调整纠错的时间很短,一个设备,尤其是关键性设备出现了问题,将带来一连串的灾难性的后果[12]。因此,需要对每一个关键点,每一个危险源进行鉴定,制定出相应的预防和处理办法。
3)流程、操作标准化。
合理的、标准化的流程和操作规范是预防和处理事故的必经路径。无论各部门在岗员工是谁、什么时间发生,是否懂得背后的原理,只要按照规范化的步骤去做,做好份内之事,就能够避免事故的发生、发现潜在危险,亦或是有效地处理紧急事故,从而将人为因素造成的不必要损失降到最低。这是标准化所要实现的目标。
4)责任明确,方案显性化。
责任明确是保证流程正常运转的基本前提之一,显性化的方案能够更加便于岗位人员基于标准化的操作,也为整个系统的知识管理和数据更新提供了基础。在发生紧急情况下,一个责任明确清晰、方法准确具体的预案体系也能够得到快速的落实,使得信息流能够准确传递,一线操作人员的行动也更加统一,从而将损失降低到最小[13]。
5)实时更新,持续改进。
与时俱进、持续改进的预案体系才是能够真正落地的预案。要求通过现场还原模拟的真实演练,在实践中不断完善,不断补充新发现的问题,从而使得问题的覆盖更加完整,内容的实战性更强。
综上,自来水生产系统的应急预案体系必须集保证日常流程稳定、应急预防措施有效的特点于一身,因此,基于流程管理,以预防为主,标准化的预案体系是有效、可行的方案[14]。
流程管理,是以业务活动为对象构建流程体系,并对所有业务活动进行系统化管理和优化的方法集合。一般来说,流程体系是由一个或多个被定义输入及输出的活动组成的,可以分为流程层、业务单元层(节点层)、操作层3个层次,见图1。
图1 流程体系构成Fig.1 Process architecture
流程管理的核心是流程,流程是任何体系运作的基础,所有的业务都需要流程来驱动。不同的部门、不同的层级,都是靠流程来进行协同运作,如果流转不畅一定会导致这个系统运作不畅。而流程层框架之下,由节点层和操作层的规范化和标准化实现对于流程层的支撑,用落地的方法来保证流程的有效运行。
作为一个自动化水平较高的连续性生产系统,自来水生产系统运转的稳定性取决于其流程是否稳定、顺畅,取决于是否能够及时发现各节点涉及到的设备运转、操作方法中存在的潜在危险,是否有预防措施,以及对于突发情况是否有相应的对策和方案,而这也是自来水生产系统应急预案体系的核心内容[15]。因此,遵循流程管理思想,由理顺自来水生产系统流程出发,对各节点层层展开,最终以标准化的操作、点检和沟通流程作为基层实际支撑,对于自来水生产应急预案体系的构建,是一种合理的思考方式,也是一种新的探索方向。
基于流程管理的思想,自来水生产系统应急预案体系包括4个层面的内容:流程层、节点层、操作层和改进层,各个层次是层层分解、层层细化的关系,下层的展开以上层的筛选和甄别为前提,上层的流畅运行靠下层的执行来保证。详细设计见图2。
图2 自来水应急预案体系Fig.2 Emergency plan system in the waterworks production
流程层面的主要目的是梳理整个生产制造流程,为应急预案体系的建立提供基础性框架。通过全流程的分析和程序图的绘制,理清自来水由水源到产品输出的全流程,将日常工作中的各个工作节点进行有效的串联,明确每一个节点在流程中所处的位置及发挥的作用,使生产过程更加透明化,关键控制点更加凸显。
节点-要素层面的主要目的是承接流程层的节点,进行要素展开和分析,实现流程到控制点的分解,继而确定应急预案体系的落脚点。通过鱼骨图等分析工具的应用,按照人、机、料、法、环5个生产要素维度整理出要素层面的潜在危险失效因素/模式,并对其进行筛选和评定,最终确定关键失效模式,即确定关键控制点。
操作层面的主要目的是基于关键控制点的关键失效模式,有针对性地构建标准化的预防性措施和应急措施,以规范化的控制方法,实现危险源、危险模式的监督、控制和应对。1)在预防措施中,针对流程图中的节点特点,分为动态操作节点(如氯气的添加)和静态节点(如氯气的储存)。对于日常工作中需要动态操作的节点,要求实现操作的标准作业指导书,降低人为因素风险;对于静态节点,则制定相应的点检标准和点检表,并确定标准化的点检路线图,及时发现非人为因素潜在风险。2)在应急性措施中,分为应急操作流程和信息传递流程两个方面的标准化工作,紧急情况发生时并行开展。在紧急信息传递流程中,规范传递路径、输入输出和各种所需表单,明确责任人、操作时间,将全部流程和路径固化,打通横向、纵向信息传输通道,减少因流程、责任人不清造成的信息传递延误[16]。在应急操作流程方面,则设立现场应急小组,针对不同危险模式,制定应急性标准化操作手册。当紧急情况发生时,由现场应急小组依据各自辖区反映的监控数据对现场情况进行信息综合和快速初步诊断,依据分析结果,按照现场应急操作标准展开应急处理,第一时间切断或减少危害性;同时按照紧急信息标准传递流程,展开信息传递,以便各部门、相关单位采取相关措施,展开后续维修、供水协调等方案[17]。
改进层的主要目的是针对生产系统的变化、设备的更新、操作方式的不完善等情况,不断修正预案方案,使之能保证与实际生产流程相匹配,节点点检、操作能够准确、有效。对于生产流程,及时更新流程数据,确保其完整性,针对发现流程漏洞,在必要的节点连接处加装检测装置,提高数据的有效性;对于日常操作和点检,通过日常标准化作业的实施,不断地验证其有效性和实用性,当发现不合理的方法或更优的方法,组织相关人员进行有效性评估,并将最新成果纳入预案体系中;对于应急流程和操作,可根据已有案例或情景虚拟,展开实战模拟,验证应急流程、操作标准的有效性,强化相关人员对于相关流程、方案的熟悉和理解程度。不断持续更新、匹配于实际的应急预案体系才是最实用的预案体系。
4.1 背景简介
T自来水公司为某直辖市重点自来水生产厂,供水范围接近全市人口总数近1/3。实行全天24 h运行,为城市提供连续不间断的供水服务。近年来该市日益增多的用水需求,对T公司提出了越来越高的要求。而T自来水公司生产系统中,所辖设备年代、规格多样化,原材料涉及硫酸、氯气等高危化工品,生产流程节点、危险源繁多。因此,T公司亟需一套有效、实用的应急预案体系,来保证生产的安全运行和紧急事故处理的及时、准确性。
4.2 流程层梳理
T自来水公司基于现有生产方法和步骤,绘制出了厂区内生产全流程程序图,梳理出了水厂范围内从源水、处理,直至成为产品输出的全部活动,并利用程序图基本符号区别出各节点的动静态特征。全流程的梳理使得所有流程节点、检测点、控制点得以目视化显现。
4.3 节点层分析
依据流程层节点的展开和确认,对于涉及到的节点,T公司组织相关领域专家利用鱼骨图等工具,对全流程各个节点的失效原因进行了头脑风暴,并筛选出了各节点中不同要素下主要失效机理。
在此基础上,引入鱼骨图,从人机料法环测6个角度对主要的失效模式和失效机理进行头脑风暴,罗列出各个节点的潜在失效模式。相关领域专家参考系统运营历史数据,听取现场操作人员的工作意见,确定适用于本系统PFMEA的严重度、频度、探测度评价准则。根据评价准则,公司各领域专家针对各节点的各失效模式,进行打分,计算出各模式最终的风险顺序数。
经FMEA分析,将全流程节点潜在失效模式风险顺序数进行排列,在全流程范围内筛选出了风险顺序数大于100的失效模式,作为关键控制点,进行更进一步的风险监控。
4.4 操作层标准化
基于节点层失效危险模式的筛选,锁定关键失效模式。针对其所属节点,根据静态/动态节点的不同,分别制定标准化的点检表和点检路线图,或是标准作业指导书。
针对不同失效危险模式下的应急性处理,制定标准化的信息传达流程和应急性标准化操作手册。将时间、责任人、路径等信息明确标出,以标准化的方法,将应急信息传达、操作的执行等步骤所需要的时间压缩至最低,以期最大限度地减少危害发生后的反应时间。
4.5 改进层优化
T公司针对已经编制完成的应急体系相关模块,对于预防类业务内容开展必要的培训和一点课程的学习,并建立了相关的制度,严格执行相关规定和标准;对于应急措施类业务内容,针对相关失效模式,定期开展技能培训和技能比拼,强化相关人员对于流程、标准的认知,提高熟悉程度,并检验应急预案体系的有效性。此外,无论是系统设备升级,或是在日常的执行和模拟演练中,发现不严谨需要优化的地方,均由发现者提出申请,经相关领域专家批准后,对应急预案体系进行及时更新和完善,以保证应急预案的完整和可靠性。
经过一年多的验证,T公司自来水生产流程中的故障率降低了53%,重大事故发生率0%,应急预案体系注重事前预防、注重流程管理的思路效果显著。
本文针对自来水生产行业的特点,秉承预防为主的原则,引入流程管理的思维方法,构建了自来水生产应急预案体系。由流程梳理入手,理清过程中所有节点,挖掘每个节点潜在的失效模式,筛选出关键控制项,在事前预防中,对静态节点和动态节点分别构建点检表、点检路线图和标准作业指导书,在应急控制中,构建信息标准传递流程和应急操作标准,同时组织相关专家和一线员工用实践的经验不断补充和完善预案体系。最后,用一个真实案例对所构建应急预案体系进行了实例说明。本文构建的预案体系总体以预防为主,由流程梳理出发,继而展开节点失效模式分析,保证了方案的全面性;在操作层面建立紧急信息标准传递流程、标准操作规程等,保证了方案的标准化、可视化和可执行性;信息的不断更新和补充,保证了方案的持续改善和与实际情况的匹配性。本文的研究结果为自来水生产乃至其他连续性生产行业的应急预案体系构建提供了一种新的思路。
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A Research of Emergency Plan System in the Waterworks Production Based on Process Management
SHI Xiaolei, ZHANG Likun, LUAN Shichao
(China Aero Polytechnology Establishment, Beijing 100028,China)
To guarantee the efficient operation of the waterworks production, based on the process management theory, an emergency plan system in the waterworks production is established. The whole process nodes are reviewed to highlight the key failure modes, and different programs are respectively made up from two aspects of accident prevention and incident handling because of the different performance of the relevant nodes, which can help to discover and prevent the potential faults early and handle the accident reasonably and rapidly. By a case study in a waterworks production, the structure and mode are finally validated, and the research results provide a new methodology to establish the emergency plan system in the waterworks production.
waterworks production; emergency plan system; process management; standardization
2015- 08- 20
航空科学基金资助项目(2015ZG41003)
石晓磊(1989-),男,天津市人,硕士,主要研究方向为工业工程理论及方法、精益生产.
10.3969/j.issn.1007- 7375.2016.06.017
TP273
A
1007-7375(2016)06- 0111- 05