基于数据分析的供水厂生产运行管理问题及优化对策研究

张凤涛, 肖 峰

(1.天津市自来水集团有限公司, 天津 300042; 2.天津市自来水集团有限公司凌庄水厂,天津 300042)

二十大报告明确将“增进民生福祉,提高人民生活品质”作为今后五年奋斗目标之一[1-2]。 饮水安全事关民生福祉,关乎广大人民群众的切身利益。供水厂安全稳定运行是保障群众生活及经济发展的重要基础之一,对城市发展有着至关重要的影响[3-4]。 随着社会的不断发展,人民群众对自来水的供给和品质提出了更高的要求,进而也给供水厂的综合管理能力带来新的挑战[5-7]。 基于上述时代背景,某水务集团提出“一流水厂”的建设目标,本文通过历史数据分析,明确该水务集团下属供水厂管理现状,找到供水厂管理上存在的不足,并提出针对性的建议对策。 一流水厂建设是一种内部流程的持续改进活动[8-9],有助于提升该水务集团下属供水厂管理质量和效率,提高人民群众用水满意度,维护供水厂的良好形象。

1 供水厂生产运行管理研究思路

以某水务集团下属供水厂为例,通过文献分析、实地研究方法中的问卷调查对供水厂进行了调研,同时结合访谈法和供水厂近3 年的数万条生产数据对供水厂管理问题现状进行深入归纳和剖析,具体研究思路见图1。

图1 研究思路Fig.1 The ideas of research

1.1 供水厂生产运行管理数据分析

针对某水务集团下属供水厂生产运行管理开展问卷调查,问卷调查对象主要是供水厂员工,发放问卷80 份,回收75 份,回收率为93.8%,问卷数据较为完善,问卷调查主要内容见表1。 为评价调查问卷模型的一致性和有效性,本调查问卷使用SPSS25.0 统计分析软件对回收的调查问卷数据进行信度和效度检验。

表1 某水务集团下属供水厂管理问题调查问卷Tab.1 List of management questions of the waterworks under Waterworks Group

1.1.1 信度检验

克朗巴赫系数(Cronbach’s Alpha)是调查问卷信度检验的常用指标,可以用来分析样本数据的可靠性。 因此,本文采用克朗巴赫系数法来检验数据的内部一致性(信度)。 将收集到的数据导入到SPSS25.0 软件,采用Cronbach 一致性系数(Alpha系数)进行信度检验。 本文所得的信度检验系数见表2。

表2 信度检验系数Tab.2 The coefficient of Reliability test

当Cronbach’s Alpha＞0.7 时,说明数据是可信的;当Cronbach’s Alpha＞0.8 时,说明数据的可信度很高。 从表2 可以看出,整个量表及各变量下的项具有很高的可信度,表明调查问卷的可靠性很高,在此标准上,可以进行问卷数据的效度分析。

1.1.2 效度分析

本文通过KMO 检验和Bartlett 球形检验来考察问卷是否能够进行因子分析,然后用因子载荷和AVE 来验证数据的效度。

(1)探索性因子分析

首先运用KMO 检验和Bartlett 球形检验对数据的效度进行初步分析,结果见表3。

表3 量表的KMO 检验和Bartlett 球形检验Tab.3 KMO test and Bartlett spherical test of the scale

(2)验证性因子分析

运用AMOS 软件进行数据的效度分析,结果见表4。 一般情况下,因子载荷系数在0.7 以上就表明数据有较高的效度,大于0.5 则处于可接受状态。表4 的结果表明数据具有良好的收敛效度。 综上所述,说明调研数据具有良好的构建效度。

表4 效度分析Tab.4 Validity analysis

我们将该水务集团下属供水厂面临的问题分成以下几种类型,具体内容和所占比例见表5。

表5 管理问题类型及比例Tab.5 Management problem type and propartion

2 供水厂管理问题及解决对策

2.1 供水厂管理问题

2.1.1 应急管理问题

该水务集团下属供水厂应急管理存在以下问题：①供水厂应急处突体系存在碎片化、模糊化、不完善等问题,缺乏完整且有针对性的预案[8];②应急处突的处理流程不合理,员工对流程掌握不熟悉,应急预案定性分析较多,定量描绘较少,在应急突发情况下不能及时准确地按照相应程序处置;③各部门缺乏协调机制,未能形成合力,应急问题处置效率较低。

2.1.2 设备维护欠佳

首先,当前该水务集团下属供水厂设备维修体系的相关制度和内容不能随情况进行有效变化,如设备维护时间、预防性检查时间固定等。 其次,设施设备巡视检查、维护保养不到位及设施设备运行故障时,维修人员对解决措施不熟悉,无法应对突如其来的设备故障。 最后,当前维修计划对于备件的储备数量缺少规范,没有制定备件的存储定额,未考虑设备的运行状况,备件计划中只考虑设备数量和型号,备件存储不精确,存在大量浪费。

2.1.3 工序无法精准控制

该水务集团下属供水厂现存生产过程质控体系不细致,关键质量控制点位不明确,部分岗位的生产控制依赖于员工经验,操作规程不明确,控制手法不完善,导致班组内技能参差不齐,不能满足新员工培养的要求,也给日常水质保证带来隐患。

2.1.4 能耗监控薄弱

随着该水务集团下属供水厂产水规模扩大,制水产线增多,不同工况下,制水工艺缺少精准控制能力,导致产线设备能耗增加,特别是水泵、机组的能耗增长较快。 当前,该水务集团下属供水厂尚未形成对生产运行数据的能耗分析,缺少有针对性的大数据统计,不能及时发现能耗浪费点,无法及时对制水工艺参数进行优化调整,无法规划出降低能耗的技措大修项目。

2.1.5 水质化验监测不规范

现有水务集团下属供水厂的水质化验检测是制水的重要一环,根据原水检测结果形成制水工艺。一般情况下,供水厂通过源头取水进行人工化验,完成水质测定后,通过混凝试验输出药剂投加的工艺方案。 当前,化验过程作业方法缺少详细规范,过度依赖化验者经验,在新老人员交替过程中,无法准确一致地获得水质不断变化的动态数据。 水质化验过程迫切需要通过检测流程、人员操作技能的规范,提高化验数据的准确性,有效指导生产。

2.1.6 物料管理不完善

由于水务集团下属供水厂设施、设备较为复杂,导致仓库物料种类繁多,各种物料储备量大,难以统计,给采购部门备料造成困扰。 同时,物料管理流程不统一,进厂物资检测及入库标准不规范,容易造成水厂运行中的必要物资短缺,影响制水和供水。

2.2 供水厂运行管理优化对策

2.2.1 应急管理问题解决对策

首先,构建完善的应急预案体系。 对标标杆水厂,咨询相关领域专家,通过影响因子分析及失效模式分析的方法,合理完善应急预案体系。 其次,应急预案制定、修改需满足可操作性,当发生突发事件时,水厂应急小组可根据实际情况启动应急预案。再次,应急预案制定需考虑事件的严重等级,做到应急活动有的放矢,最大限度消除影响。 再次,应急活动要强调合作的协调性。 各部门应在突发性事情发生时紧密配合,共同应对,克服困难,特别需要与地方社区密切合作,使应急预案高效实施。 最后,应急演练日常化。 通过应急演练检验应急预案的实效性,找到应急方案与实际的差距,不断修正和完善预案。 通过应急演练可以让各部门熟悉应急流程并明确各自的职责权限和沟通能力。

2.2.2 设备维护问题解决对策

首先,通过引进先进的检查技术和方法对设备的可靠性进行分析,获得设备当前的运行状态,将设备维修计划由固定时间维修转变为基于设备状态的维修。 其次,合理区分设施设备重要等级,同时根据设施设备的运行状态,做出预防性和针对性检查计划,加强日常巡检与维护保养,确保水厂设施设备处于最佳运行状态,当维护人员发现设备异常时,能分析原因并采取应对措施确保设施和设备能正常运行。 最后,在备件计划中考虑设备的运行状态,增设技术人员分析报告一环,解决备件库存浪费问题。

2.2.3 工序精准控制问题解决对策

首先,建立完善的质控体系,为质量控制提供依据。 其次,梳理并归档各工序点位基础资料,完善各工序点位操作规程,建立健全工序质控点位超限预警机制。 最后,运行部应对产水全过程进行质量检查和监督,确保水质量的安全可靠。

2.2.4 能耗监控薄弱问题解决对策

首先,从水泵机组节能角度出发,引进变频调速系统,同时考虑更换与水泵机组相匹配的电机,优化水泵机组效能。 其次,加强水厂各种生产数据的总结和分析工作,挖掘数据潜力,通过周期性分析,掌握各数据之间的相关性,发现生产中的问题和不足,总结运行经验,指导和优化工艺运行,最终达到提质降耗的目的。

2.2.5 水质监测不规范问题解决对策

首先,引进先进的监测技术和方法,提升水质监测的效率和准确性。 其次,健全水质监测相关机制和制度。 通过梳理化验室操作流程,规范操作人员的操作细节,从而形成标准化的操作手册。 加强和完善各工序节点水质数据的监测和记录,优化现有水质报表各参数,定期对水质数据进行总结分析,确保出厂水水质达标。 最后,建立规范、统一和完善的水质监测培训制度,完善水质监测人才队伍建设,同时定期开展技术交流活动,并建立绩效考核标准和奖惩制度,取得上岗证后方可上岗。

2.2.6 物料管理不完善问题解决对策

首先,构建物料管理改善小组,明确物料管理成员责任和义务,建立良好的沟通协调机制。 其次,建立规范的物料管理、物资检测及补库标准,如：对物料管理采用ABC 分类法,价值高和价值低的物料分开管理。 最后,建立满足水厂生产的信息流。 对物料进行严格的批次管理,水厂可根据自身需求购入ERP 的库存管理系统,完善企业物料管理系统,有效遏制库存和物料的积压。

4 结语

供水厂安全运行是城市发展的命脉,关系着人民生活品质和幸福指数。 本文通过文献分析、问卷调查、实地访谈以及挖掘生产过程数据蕴含的信息,对某水务集团下属供水厂运行管理存在的问题进行了归纳和总结,并从应急处突、设备维护、工序精准控制、能耗监控、水质检测以及物料管理等六个方面提出了相关优化对策,为提升该水务集团下属供水厂运行管理能力和运行质量提供了借鉴。