设备管理信息化工作中业务蓝图规划

朱炳昊(滨化集团股份有限公司，山东 滨州 256600)

0 引言

化工企业多为重资产企业，生产设备作为化工企业资产的重要组成部分，在生产经营中发挥着关键作用。为使设备发挥更高效能，降低设备使用维护成本，需对设备进行科学的管理。企业的设备管理水平决定了产品的质量和成本，直接影响企业的生存和发展。

设备管理又称为设备工程，是根据企业生产经营目标，以提高设备使用价值为目的，运用技术、经济、组织手段，对设备设计、制造、安装、使用、维护、保养、修理、停用、报废全生命周期进行的管理[1]。随着企业规模不断扩大，设备数量不断增多，原先通过手工记录的设备管理模式弊病凸显，已不能满足企业管理需要，设备管理信息化需求日益迫切。

原有手工记录管理设备的模式存在以下问题：(1)记录的信息较少，缺少统一的信息记录标准；(2)信息查询困难，无法有效提取所需数据，数据分析难度较大；(3)信息无法共享，形成信息孤岛；(4)没有标准化流程，工作随意性强。为解决上述问题，现代企业实施了设备管理信息化工作，采用EAM(企业资产管理)系统、ERP系统设备管理模块等设备管理信息系统进行设备管理。

设备管理信息化工作可以分为5个阶段：项目准备(含现状调研)、蓝图规划、系统实现、上线前准备、支持与维护，本文重点对蓝图规划阶段工作进行分析，探讨符合化工企业业务实际的设备管理蓝图。

1 设备管理业务蓝图规划整体思路

做好设备管理业务蓝图规划，是进行设备管理信息化工作最为关键的步骤。业务蓝图可以认为是设备管理信息系统搭建的目标，如果目标制定有偏差，则设备管理信息系统的使用将难以达到预期。

笔者认为设备管理蓝图规划工作，应按图1所示的思路进行：首先要确定企业设备管理的指导理论，然后确定设备管理范围和管理方法，再根据管理范围和管理方法确定工作流程和技术标准，最后进行软件功能规划。

图1 设备管理业务蓝图规划工作整体思路

2 设备管理理论

进行设备管理蓝图规划的第一步，是确定设备管理所使用的指导理论：

回顾设备管理历史，大致可分为3个阶段：(1)事后维修阶段；(2)预防维修阶段；(3)设备综合管理阶段(当前设备管理所处的阶段)。现阶段的设备管理工作特别注重对设备全生命周期的管理，追求更高的设备效能/费用比，不再仅局限于设备的维修管理。

笔者认为，中国石油化工集团有限公司等大型企业实行的设备完整性理论，是现阶段非常适合化工企业推行的设备管理理论。设备完整性的概念来源于美国职业安全与健康管理局的《高度危险性化学品的过程安全管理办法》第8个要素，是指设备在物理上和功能上是完整的、处于安全可靠的受控状态，符合预期的功能[2]。

设备完整性管理共有10项要素：(1)方针和目标；(2)组织机构、资源、培训和文件控制；(3)设备选择和分级管理；(4)风险管理；(5)过程质量保证；(6)检查、测试和预防性维修；(7)缺陷管理；(8)变更管理；(9)检查和审核；(10)持续改进。这10项要素涵盖了设备管理全过程，对设备管理工作有重要指导意义。实施设备管理信息化工作，要依据设备管理理论，确定设备管理的范围、方法、流程，将10项要素落实到具体设备管理工作中。

3 设备管理范围

进行设备管理蓝图规划，需要确定设备管理的范围，即设备管理要管什么。笔者认为，设备运动形式分为物质运动和资本运动，设备管理应对两种形式的设备运动进行管理，即对设备实体和设备费用进行管理。

根据设备完整性理论，设备实体管理的范围应包括从设备设计到报废全生命周期各个环节的管理，可大致分为包含设备设计、制造、运输、安装的前期管理，包含设备使用、保养、检查检验、故障提报与分析、维修的使用中管理，包含设备停用、闲置、报废的后期管理。其中，特种设备管理、设备本质安全管理、润滑管理等专项管理穿插其中。

设备费用管理的范围，主要是设备购置费用、维护修理费用、固定资产的管理，在化工企业中，设备主管部门主要是对设备维修、保养费用进行管控。

4 管理方法与工作流程

确定了设备管理范围，再逐项确定设备管理各项工作的管理方法和工作流程。流程化是现代企业所推崇的管理方式，任何业务活动都应有相应的管理流程进行指导。大部分企业借助设备管理信息化工作，对本企业的设备管理业务进行了重新梳理与流程再造。但需要注意的是，新的管理方法与流程应建立在企业原有的管理基础之上，是对原有管理的优化和升级，而不应另起炉灶。笔者借鉴先进企业做法，并根据自身经验，对化工企业设备管理方法和流程做如下规划：

(1)设备分级：应对设备进行关键程度分级(设备ABC分级)，并进行分级管理，分级评分方法可采用“八因子法”。设备分级管理的本质是，设备管理资源的合理分配，切不可将过多的设备评为A级，否则会引起设备管理资源的紧张。

(2)设计：关键设备的设计图纸需要组织评审，评审意见应及时返回设计单位。应设计评审工作流程，明确评审人员。

(3)设备采购：应对设备供应商能力、资质进行审核，必要时进行现场第二方审核。应建立供应商评价制度，编制合格供应商名录。企业应根据供应商能力、供应商评价情况，选择合适的供应商。

(4)设备制造：应制定ITP(检验及试验计划)进行设备制造阶段的质量管控。根据设备制造特点，制定合理的控制环节、控制点(即审核点、停止点、见证点)。每个控制环节应记录该环节的验收信息。

(5)运输：设备到场后应进行到场验收，形成到货验收记录。

(6)安装：应对设备安装单位能力、资质进行审核，建立合格安装单位名录，选择合格的供应商；应制定设备安装验收计划，验收计划应包括验收节点、验收内容、验收责任人；根据计划对设备安装过程进行分步验收，特别是隐蔽工程的验收；设备安装完成后，应进行完工验收。

(7)使用：应编制设备操作规程，要求操作人员按规程操作。

(8)维护保养：设备保养工作应根据设备关键程度制定保养计划，按计划进行保养，每次维护保养应做好记录，并根据检验与测试情况及时调整维护保养周期和内容。

(9)检验与测试：检验与测试工作需根据设备关键程度制定检验测试计划，检验测试计划中应包括检验测试项目、周期、结果记录格式等内容；可使用FMEA(失效模式与影响分析)工具确定检验与测试项目与周期；每次检验测试后，需记录检验测试结果。特种设备定期检验和监测设备定期检定工作也属于此类工作，但其检验/检定内容、周期应遵从法律规定。检验与测试中发现缺陷或故障应及时通过通知单提报，检验与测试结果为预防性维修工作中提供依据。

(10)故障提报与分析：设备出现故障/缺陷，应通过通知单告知维修单位，并将故障信息进行记录；定期进行故障分析，故障分析应包含对故障现象、故障机理、故障原因、故障频率的分析，通过分析，总结故障规律，采取合适的措施预防故障发生。

(11)维修：设备维修管理是设备管理的重点，该工作主要从维修策略制定、作业标准化、物料管理3方面入手。

①设备维修策略从最初的事后维修策略，逐渐演变为现阶段的综合维修策略；关键设备可采取基于在线监测的预测性维修和预防性维修相结合的维修策略，重要设备可采取预防性维修策略，一般设备可采取事后维修策略，通过设备分级维修可使维修资源得到合理配置。

②维修作业应进行标准化，制定标准维修包，该部分内容将在“5.2、设备故障及维修标准”部分进行讨论。每次作业维修应编写维修记录，并与故障信息相关联，逐渐积累形成企业故障分析与维修标准库。

③物料管理：(a)仓库中存有物料应建立台账；(b)进行设备维修时，需要提出物料需求，物料需求进行平衡利库，如果是仓库中存有的物料，可以直接领用，如果没有，则形成采购计划，由采购部门采购；(c)仓库应定期进行盘库，确保账实相符；(d)为了满足紧急维修的需要，公司仓库中应保持有一定量的安全库存，安全库存量低于下限时，应进行补货。

(12)设备变更管理：设备的变更包括：更新、改造、重大维修、停用等。设备变更管理应分为申请、评估、审批、实施、关闭五个步骤。很多化工企业对此项工作重视程度不够，常常出现没有进行变更风险评估，没有进行审批就实施变更的情况，容易形成事故隐患。

(13)设备报废：设备报废应建立审批程序，进行报废鉴定，形成报废鉴定材料。报废设备应建立台账。设备报废后，需将报废设备信息提交财务部，由财务部对设备资产进行处置。

(14)费用管理：化工企业应做出年度维修费用预算，并将预算分解到各部门进行预算控制。设备的维修费用最好能具体到单台设备，方便进行设备效能/费用比的计算、比较，确定该设备使用是否经济。

(15)设备管理KPI：应定期统计设备管理KPI，分析统计周期内设备管理工作优劣，根据分析结果，持续改进，不断提高。

5 技术标准的制定

在实际工作中，不同人员对设备分类、设备故障、设备维修方法等问题有不同的认识和表述，设备数据的收集会因个人或部门习惯不同而产生差异。这会导致设备管理信息系统中数据混乱，数据无法提取和分析。为解决该问题，企业需建立设备管理的技术标准。

技术标准的制定对设备管理有着重要意义，制定技术标准，可以实现工作的有序化、规范化，是提升设备管理水平的重要措施。笔者认为，设备管理信息化工作需要制定的技术标准有两项：设备数据(设备台账)收集标准、设备故障及维修标准。

5.1 设备数据(设备台账)收集标准

设备台账是设备管理的基础。在收集数据、建立设备台账前，需要确定设备台账的编制技术标准。设备台账(设备数据)应包括5个部分：逻辑位置、设备号、设备分类与分级、设备通用参数、设备技术参数(特有参数)。

(1)设备逻辑位置需制定编制规则，逻辑位置要能反应设备在整体装置中的层级，确保逻辑位置编码具有唯一性。

(2)设备号是设备的唯一性编号，可简单按设备所在位置或种类编制。

(3)设备分类与分级：在化工企业实践中，分类主要有3个维度：设备分类(动设备、静设备、电气设备、仪表设备)、设备种类(例如：固定管板式换热器、悬臂式离心泵等)、特种设备分类(例如：锅炉、压力容器、压力管道等)，分级主要是设备关键程度等级。设备种类是设备技术参数字段、故障分析与维修标准体系制定的基础；设备关键程度等级是设备分级管理的基础。可以说设备分类分级是设备技术管理的“第一步”。

(4)设备通用参数是所有设备都具有的参数，如设备规格型号、重量、设备体积(长宽高)、设备生产厂家、设备出厂日期、设备投用日期等。在设备台账收集汇总前，需确定通用参数字段。

(5)设备技术参数(或称特性参数)是同一种类设备所特有的属性，如泵的流量、扬程，换热器的管程设计压力、壳程设计压力。技术参数的制定应根据设备种类进行，不同种类的设备具有不同的技术参数。

设备台账建立过程中，常遇到设备边界划分问题，例如，泵体与配套电动机的划分。在很多企业，将泵体与电动机作为一台设备进行建档管理。但在动设备与电气设备由不同部门维修的情况下，这种建档方式在后续工作中存在不便。应将泵体和电动机作为两台设备进行建档管理。推荐按照ISO 14224 《石油天然气工业 设备可靠性和维修数据的采集与交换》标准进行设备边界划分。

如果企业有更高的管理需求，可按ISO 14224标准，将设备结构进行分级，即在设备单元层级下，继续划分为子单元(子设备)层级、维修产品层级，有利于后续的故障分析工作和维修作业标准化工作的进行。

5.2 设备故障及维修标准

化工企业多为连续生产企业，设备停运将会造成较大损失，但在设备使用过程中，必然会出现缺陷、故障，这就对设备的可靠性提出非常高的要求。分析故障原因，总结故障规律，采取预防性维系，是提高设备可靠性非常重要的手段。故障的分析工作，是建立在故障描述统一的基础上。

在故障信息录入时，因个人习惯不同，故障表述方式也各不相同，需要建立统一的标准描述，如生锈、锈蚀、腐蚀是同一种现象的不同表述，应统一成标准描述：腐蚀。

为更好的指导设备维修工作，可根据故障描述，将故障信息与维修方法建立关联，这样可以形成从故障原因到故障维修方法的标准库。该标准库可以指导维修人员，根据故障现象，分析故障原因，选取合适的维修方法和标准维修包进行维修。建立该标准库，需收集设备故障位置、故障现象、故障机理、故障原因、维修策略、标准维修包数据，收集完成后进行编码。故障现象、故障机理、故障原因、维修策略、标准维修包间应建立对应关系。因不同种类设备的故障不同，故障编码需要与设备种类进行匹配。

标准维修包中应包括：维修作业名称，标准步骤，标准工时，所需工具，所需维修物料[3]。

6 软件功能规划

根据设备管理方法和工作流程，可以大体确定设备管理系统需要有六项基本功能：设备主数据(或称设备台账)、通知单、工单、周期性工作、报表、检查/验收功能。

(1)台账功能：可以实现设备信息的录入，查询功能。设备台账、合格供应商名录可通过该功能实现。

(2)通知单功能：记录设备故障/缺陷(应支持故障与维修标准库代码的输入)，并将故障/缺陷信息发送至维修单位，通知维修单位进行维修/维护处理。完成维修/维护后记录作业信息。

(3)工单功能：维修单位收到通知单后，维修单位计划员向维修作业人员下达工单，工单就是工作任务单，工单中应含有工作任务、工作时间、计划工作内容、维修费用等信息。

(4)周期性工作功能：部分工作需按照时间周期进行，系统要能够按周期触发工单，工单结束后，可继续进行下一个循环。设备的预防性维修、特种设备定期检验、监测设备的定期检定可通过该功能实现。

(5)报表功能：可以从设备主数据、通知单、工单中提取数据，按照预定算法，形成预定格式的报表。设备故障分析、设备管理KPI统计工作可通过该功能实现。

(6)检查/验收功能：预先制定检查/验收计划，将计划按节点录入管理信息系统，每个节点进行检查/验收作业，并将结果记录在系统上。ITP计划执行、验收、定期检查等工作可通过该功能实现。

7 结语

设备管理信息化工作实现了设备管理信息记录的标准化，提供了信息查询和分析功能，打破了信息孤岛，优化了设备管理工作流程。设备管理信息化工作极大提高了企业设备管理能力和水平。

本文对设备管理信息化工作中业务蓝图规划进行了分析，提出了适合化工企业设备管理的业务蓝图规划。随着科技的飞速发展，设备管理手段不断创新，适合企业的业务蓝图也在不断变化。只有不断吸收新理念、新方法，及时更新业务蓝图，优化设备管理信息系统配置，才能使设备管理水平不断提高。