信息化技术在卷接包车间设备管理中的应用

张振华，唐东风，李力

（1.河南中烟工业有限责任公司，河南 郑州 450016；2.河南中烟工业有限责任公司南阳卷烟厂，河南 南阳 473000）

目前，卷烟工业企业设备正朝着自动化、精密化、连续化、高速化、柔性化等方向发展，传统管理手段已经难以满足对设备精益化管理的需要。河南中烟工业有限责任公司（以下简称“河南中烟”）南阳卷烟厂通过开发与应用设备信息化系统，从技术、经济和组织等方面对设备生命周期全过程进行综合研究和探讨，取得了明显效果。

一、项目主要内容

1.分析管理需求，确定研究方向

根据预防性维修思想，结合设备生产实际需要，确定项目研究方向。

（1）由于制约设备运行效率的因素涉及人、机、料、法、环等，各因素之间的关联性较为复杂，随着控制对象复杂性的提高，单纯依靠维修人员凭借感官、简单仪表和个人经验进行诊断的故障诊断技术已经远不能适应现代化设备管理的要求。设备管理系统需要在一定程度上能够智能化地对设备故障现象进行分析，自动生成维修建议，并对维修结果进行跟踪反馈。

（2）由于卷烟生产的特殊性，车间级设备管理系统应能够保证生产计划的顺利执行，通过对生产过程数据的实时采集，监控原料、成品和入库的生产状态，并根据产量、消耗、质量等指标进行综合汇总，有选择性地开、停相关设备，使设备开动状态更准确更有针对性。在生产计划进行变更时，可随时根据下达的生产进度，通过有效的计划编制和科学的设备产能调度，保证设备生产能力发挥到最优水平。

（3）根据设备寿命和设备故障规律，需要灵活采用相应的修理方法和手段，在节省维修费用的条件下，尽量减少维修时间，保证设备的连续稳定运行，达到设备的综合利用效率最高，提高设备管理的经济效益。按照经济规律的客观要求，加强对设备的经济管理，降低设备管理各环节的费用支出，使设备整个寿命周期费用最经济。

2.搭建设备信息化管理软硬件环境

将设备管理系统与车间正在实施的数据采集系统结合起来，数据采集系统与车间作业通过执行系统联系起来。这里的现场控制包括PLC控制器、数据采集器、条形码、各种计量及检测仪器等。

具体设计原则是“以生产行为信息为核心，为管理决策系统提供直接的支持”。采用工业PC/PLC/SCADA等设备作为车间内各生产单元（生产设备）功能站的主要构件；采用大型关系型数据库（ORACLE）作为系统核心，进行实时数据存取和对比，实现生产信息的监视、控制和生产过程的管理。系统网络结构图如图1所示。

图1 系统网络结构图

3.以预防性维修思想优化设备管理流程

（1）以预防维修思想为指导制定设备轮保计划。采用SPC统计过程控制原理，对设备故障停机原因进行跟踪，建立过程控制图，当发现超过过程控制上限时，即判定该设备处于不良状态，同时实时调整轮保计划表，有针对性地对该设备进行预防性维修。以天为单位的设备轮保计划，由信息系统自动生成。

（2）设备轮保维修流程标准化。对轮保中的维修项目实行分类管理，维修项目分类内容包括：维修类型、维修级别、备件清单、维修费用计划、维修工具清单、维修技术标准等。根据设备信息化管理需要，对卷接、包装设备轮保、巡检、点检等各项管理标准进行相应修订完善。设备轮保维修标准化流程如图2所示。

（3）制定常用备件换件周期。根据数据库中的机台换件记录及维修记录，对某机型所有备件的换件情况进行统计分析，总结它们的故障规律，确定其换件周期。同时，将使用寿命不足两年的备件划分为“常用件”，并在其换件周期内，在设备轮保计划中进行换件处理，消除故障隐患，达到预防维修的目的。

图2 设备轮保维修标准化流程图

（4）换件情况统计。在设备维护模块中，有关设备项目的分类在表现方式和数据字段上保持全系统的一致性。在进行换件管理时，当输入设备编号（机台号）或设备类型后，系统可自动过滤生成一个与该设备或机型相匹配的维修记录项目列表，方便操作人员查阅。借助于维修项目分类，可以更加科学地编排相应预防性计划，更有效地保证设备维修质量与控制维修费用预算。

（5）备件费用统计。利用信息系统建立各机台每月度维修费用统计资料，为分析各设备备件消耗情况，发现备件管理漏洞，加强备件费用管理提供数据支撑。

（6）建立设备润滑检测诊断系统。根据设备不同润滑点的具体要求，建立统一的润滑保养档案，使润滑工作做到有档可查、有据可依。当接近规定的润滑换油日期时，系统给予及时提示。通过适时润滑并跟踪设备的润滑情况，达到减少故障、减少维修量、节约油量、节约油耗以及降低维修费用的目的。

二、效果评价

南阳卷烟厂卷包车间设备信息化系统于2007年着手实施，近几年来，在应用过程中的进行了持续改进，系统功能逐步趋于完善，并在应用中取得了明显成效。

1.提高了设备的运行效率

设备信息化系统的应用，为设备预防性维修工作提供了技术支撑，保障了设备的正常安全运行，提高了设备的运行效率。南阳卷烟厂卷接包设备有效作业率由2008年的87.56%提高到2010年92.06%；关键设备的无故障连续运行时间逐年得以提升（表1）。其中，PASSIM卷接设备以10.9小时的无故障连续运行时间，刷新了河南中烟同类机型无故障运行的最高纪录。

2.确保了产品质量

运用信息反馈系统，强化过程质量控制。根据设备信息化系统反馈的故障停机信息，组织技术攻关，先后解决了卷烟机端部落丝量超标、吸阻异常、烟支空头率高等阶段性质量问题，南阳卷烟厂在近年来河南中烟组织的历次在线质量评价中均名列前茅，万箱卷烟市场质量问题反馈品远低于公司所定目标（表2）。

表1 2008～2010年设备连续运行时间对比表

表2 2010年产品质量相关数据统计表

3.降低了生产消耗

基于设备信息系统的生产调度安排，强化了生产过程管理，使南阳卷烟厂近年来的生产消耗持续降低。2010年，万支耗烟叶6.62kg，万支耗盘纸618.04m，万支卷烟耗盒皮500.12张，万支卷烟耗条盒50.02张。

总之，通过设备管理信息化系统的实施，建立了一个完善的车间设备运行、维护、维修管理体系，并用于支撑设备的点检、检查、监测、维修、保养和润滑工作，为设备预防性维修工作奠定了基础，促进了设备管理工作效率和设备运行效能的提升，降低了设备运行与维护成本，保障了企业的稳定与发展。