以状态监测和故障诊断为基础的设备管理模式

李增金

（陕西榆林凯越煤化有限责任公司，陕西榆林719000）

以状态监测和故障诊断为基础的设备管理模式

李增金

（陕西榆林凯越煤化有限责任公司，陕西榆林719000）

凯越煤化工厂建立以状态监测和故障诊断技术为基础的预知维修设备管理新模式，具体实施措施。

状态监测；故障诊断；设备管理

0 前言

陕西榆林凯越煤化有限责任公司(以下简称凯越煤化公司)于2009年4月在榆林成立，现属中国华电集团旗下华电煤业集团有限责任公司的全资子公司，是一家以煤为原料生产甲醇的能源化工企业。公司领导和设备管理人员高度重视装置的安全稳定运行，全面实施了状态监测的“百点受控工程”和“3级状态监测体系”。通过设备管理方式的创新，公司提升了设备管理水平，设备维修成本降低，产品的产量和质量提高。

1 设备管理创新的现实背景和意义

两年来，公司以管理绩效跨入华电煤业集团所属企业先进水平为战略目标，确立企业核心竞争能力。装置大型化，设备功能多，控制系统复杂，这些特点必将造成生产与设备管理的矛盾，并日渐突出。如何科学地把企业生产的核心要素设备管理好？如何确保设备的功能和精度以及消除设计制造安装过程中存在的缺陷和隐患，充分发挥设备的综合效率？如何克服人力资源不足，人员基本技能和经验以及专业技术水平目前还不能充分适应新装置的现实情况？通过对企业设备管理全系统的分析，吸收国内外先进的设备管理经验，规划设计出适合公司企业发展的以状态监测和故障诊断技术为基础的预知维修设备管理新摸式，使得企业在激烈的市场竞争中，降低维修成本，延长装置稳定运行周期。

2 预知维修设备管理创新方案和措施

早期的设备维修管理是设备出了故障才停机维修，人们把这一维修机制叫做事后维修制。随后出现了前苏联的计划维修预修制，即人们常说的计划检修。最新的设备创新管理研究与实践表明，事后维修和计划检修都存在局限性。第一，设备的事后维修存在维修不足的问题。由于工业化初期，人们对设备运行的周期寿命和磨损理论研究不够，还不能从根本上深刻认识设备故障产生的机理，对设备的损坏时间没有预见性，造成维修不到位和维修不足，经常发生意外停机事故，造成很大的安全事故和经济损失。第二，前苏联的设备统一计划预修和使用制度（计划检修），比较事后维修是一个进步，但是，计划检修造成严重的维修过剩和很高的维修成本。19世纪20年代，美国提出了预防维修，简称PM。近年来，随着现代科学技术的进步和发展，自动化程度越来越高，监测仪器越来越先进，在上述理论基础上，人们提出了以设备状态监测和故障诊断技术为基础的预知维修设备管理新摸式。设备状态监测和故障诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报发展趋势的技术。预知维修既能避免维修不足又能克服维修过剩，是目前最先进的一种设备维修模式。

2.2 预知维修设备管理创新的基本方案设计

（1）生产设备勘查。主要是调查确定预知维修方案（即开展设备状态监测工作）的可行性。应从各个方面对设备的利用率、故障率和停机时间进行分析得出结论，实际应用中也可根据设备的数量和类型，再加上专家的经验做出判断。

（2）确定监测对象。选择一定数量的设备作为监测对象，确定监测对象时要同时考虑到人力的投入、生产计划和停机损失等，重点设备必须纳入状态监测。

（3）建立监测计划。①数据处理系统的确定。确定一套简单的数据处理系统，包括数据采集、数据记录（报表）、数据分析及提出报告等4部分内容。②相对判断标准的建立。利用已确定的状态监测方法进行多次长时间的实地测试，并把所获得的测量结果进行“最值”分析，建立状态监测的相对判断标准。应用中根据实际情况，也应考虑确定的相对判断标准是否科学。③监测周期。对每个测点要有确定的监测周期，每一次的监测应包括数据的采集、记录和趋势分析，并提出指导性意见。

（4）数据分析和故障处理。①数据分析。其目的在于确认设备是否存在故障，如果存在故障，应该进一步开展故障诊断、预测故障类型、所在部位、严重程度，并提出应对办法和检修措施。对设备运行状态作深入的分析，通常包括多种分析方法的综合应用。②故障处理。在诊断出故障之后，维修部门要制定检修工作计划，并对造成故障缺陷的原因从根本上进行治理和改善。

（5）监测对象分类。①重点设备。通常是指在生产过程中非常重要，一旦发生故障会导致整个生产线停产或严重影响其他生产线产量，并且设备本身价值很高的大型设备。②主要设备。通常是指在生产过程中比较重要，一旦发生故障会影响产量的设备，这类设备通常是企业的中型设备，有时也称“非关键设备”。③一般设备。通常是指分散在不同岗位对企业生产有一定影响的设备，这类设备有时价值并不很高，但发生故障后会对生产、安全、环保造成一定影响，故障率较高的小型设备也应列入这一类。

（6）确定测点位置和监测参数。确定测点位置和监测参数是整个监测工作中最基本的一个环节，同时也是最重要的环节之一，如果测点位置确定得不合适或监测参数选取不当，最终不会收到预期的效果。因此，这一步工作应非常认真仔细地进行，注意听取各方面的意见和建议，遵循的基本原则是“路径最短，信号准确”，必要时应征求本单位以外、同行业专家的意见。监测点位置要有明显的标识。

政府会计制度改革是一个必然过程，在经济和社会发展的推动下，改革措施更适合当前的体制。虽然机构计费系统仍然存在，但随着社会经济的发展，在社会福利机构各部门的共同努力下，会计制度改革将会更加完善。现代事业单位会计制度增强了事业单位会计的资产管理能力，适应了制度的发展，同时也适应了社会的发展。

（7）合理配置状态监测仪器。就目前国内企业的设备状态监测与故障诊断技术手段来看，眼看、手摸、耳听的时代已经过去了。公司设备状态监测仪器配置见表1。

表1 公司状态监测仪器配置

（8）建立企业3级状态监测体系。将公司内涉及人员分为3个层次。设备管理的职能部门（例如机电科）和专职从事设备状态监测的部门（例如监测诊断中心）；各车间、站从事设备管理工作的部门和专职从事设备管理的人员；班组设备管理人员、操作人员和对口设备维护检修人员等。

2.3 预知维修设备管理创新方案实施措施

（1）从3大要素的实现方面下功夫。3大要素是提高技能（操作、维修）；改进面貌（工作、精神）；改善环境（企业、运行）。

（2）5个阶段的主要工作和作用。准备阶段（2013年6月～ 2014年1月），引进设备状态监测维修计划，创造一个适宜的环境和氛围；如同产品的设计阶段一样。开始阶段（2014年1月～ 2014年3月），设备状态监测维修活动的开始仪式，通过广告宣传造出声势；这就相当于下达产品生产任务书一样。实施、推进阶段（2014年3月～2015年1月），制定目标，落实各项措施，步步深入；这就相当于产品加工、组装过程巩固阶段（2015年1月～2015年6月），检查评估推行设备状态监测维修的结果，制定新目标；这就相当于产品检查、产品改进设计过程。常态化运行阶段（2015年6月以后），从2015年6月以后，进入常态化稳定运行阶段。

（3）推进设备状态监测工作的步骤。宣布公司决定，全面引进设备状态监测预知维修体制。企业领导在全体员工大会上宣布设备状态监测预知维修活动的开始，传播设备状态维修的基本理念、目标、结果，并散发各种宣传资料。开展教育和培训工作。教育和培训是多方面的，首先应该让企业的中基层职工认识推进设备状态监测预知维修的好处，可以创造的效益；要冲破传统观念的影响，打破操作工只管工艺、不重视设备，维修工只管设备、不重视工艺的习惯。另外，要从操作规范、7S管理、维修技能等多方面对工人进行培训。

建立健全组织机构，推进设备状态监测工作有序进行。建立基本的设备状态监测预知维修策略和目标。设备状态监测预知维修的目标表现在3个方面，①目的是什么（What）；②量达到多少（how much）；③时间表，即何时（when）。即什么时间在哪些指标上达到什么水平？这一阶段所考虑的问题顺序是，外部要求→内部问题→基本策略→目标范围→总目标。

建立设备状态监测预知维修的主体规划。气化车间、甲醇车间、动力车间、公用车间、电仪车间为设备状态监测预知维修的主体，实施“百点受控工程”，每个车间监测点数＞100个；建立班组、车间、公司3级状态监测体系，机电科设备管理月报设置状态监测专栏。

抓好设备状态监测预知维修的启动，举行设备状态监测预知维修的誓师会。誓师会虽然是一种形式，但可以起到鼓舞人心，宣传广告的作用。提高设备效率。在解决问题时，可以采用PM分析方法。

建立操作工维护设备，维修工关注工艺的自主维修程序。维修部门的日程化维修。设备状态监测预知维修所实施的是有特色的预防维修，其特色在于强化设备的基础保养。改进维修与操作技能的培训。其实，培训是一种多倍回报的投资，实施设备状态监测预知维修的企业，不但应对操作人员的维护保养技能进行培训，而且要使他们的操作技能更加完善。

发展设备前期管理程序。设备负荷运行中出现的不少问题，往往在其设计、制造、安装、调试阶段就已经隐藏了。设备寿命周期费用在设计阶段已决定了95%。全面推进设备状态监测预知维修水平，向更高目标前进。最后一个步骤是使设备状态监测预知维修活动更加完善，建立更高的目标。

（4）状态监测工作机构设置和人力资源配制。成立设备状态监测中心，中心主任要擅长管理，精通状态监测技术，成员有4名设备状态监测管理技术人员，主要负责对状态监测工作进行统筹规划，检查督促和考核，对各部门设备运行状态信息，进行归纳分析，对运行设备的临危状态提出警示，并负责对部分关键设备运行情况的信号采集、分析、归纳、储存和建档，对振动信号通过电脑软件进行频谱精密分析。

在生产车间成立强有力的监测小组，监测小组包括管理机构和实施机构，管理机构由车间设备主任担任组长，成员具体包括车间技术人员和监测工段长，其职能是对设备监测起导向作用，重点监测记录压缩机、泵等运转设备的振动情况以及罐、塔等静止设备的腐蚀沉降情况，掌握计划监测台数、企业标准的建立和状态维修的实施情况，合理的安排设备的停机修机的时间，协调维修和使用的关系。

实施机构主要指班组级的监测小组，负责日常设备监测计划的落实情况，并形成状态监测数据记录报表和“最值”统计报表，根据实际情况报告监测中心合理调整监测计划、增减测点，根据利用率和设备劣化趋势调整设备的检测周期，填写并把有关资料整理归档等。

3 预知维修设备管理创新实施的效果

公司通过设备管理创新，在使用好设备、管理好设备和维护好设备的同时，极大地提高了设备综合效率，为企业的持续发展，提高企业持续竞争能力，发挥巨大的能动作用。公司正在推行的设备状态监测预知维修管理新模式，孕育着在设备管理与维修方式上的一场技术革命和观念转变，这一标志的具体体现就是设备运行状态检查由定性化操作逐步被定量化操作所取代，以预知维修为主导的检修模式将逐步取代计划检修模式或与计划检修模式相结合，降低了维修费用，延长了装置了长周期稳定运行。全面的状态监测设备综合管理与“无泄漏工厂”建设同时开展，必将开创公司设备管理的新局面。

〔编辑 利文〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2016.11.01