设备性能认证在检维修体系中的应用研究

陈加坤 刘银初 吴松涛 邓艳

摘要：为切实构建“以工艺产品质量为导向、以设备健康管理为抓手”系统规范化、科学实效化的设备检维修体系，以提高设备完好率，降低设备故障率，保障设备正常稳定运行，提升产品工艺质量。本文通过深入分析目前制丝车间在构建设备检维修体系过程中存在的问题，从构建设备运维的系统、构成系统运行的组件、组合组件运转的元件及各项现场设备运维管理活动之间的关系来开展设备性能认证专项工作，详细从机械、电器和计量三大核心部分元件全面展开，同时在认证过程中针对设备关键功能部位及故障隐患部位进行原因分析并给出相应预防维修和处理措施，为做好今后的设备管理和检维修工作奠定了基础。

Abstract： In order to construct a standardized， scientific and effective equipment inspection and maintenance system， which is guided by the quality of process products and grasped by the health management of equipment.In order to improve the intact rate of equipment， reduce the failure rate of equipment， ensure the normal and stable operation of equipment， and improve the quality of product process.In this paper， through in-depth analysis of the existing problems in the process of building equipment inspection and maintenance system in the Tobacco Production Workshop，The special work of equipment performance certification is carried out from the aspects of building equipment operation and maintenance system， components of system operation， components of combined component operation and the relationship between various field equipment operation and maintenance management activities.Detailed from the machinery， electrical appliances and measurement of the three core components of the comprehensive development.At the same time， in the process of certification， the reasons for the key functional parts and hidden trouble parts of the equipment are analyzed， and the corresponding preventive maintenance and treatment measures are given. It lays a foundation for future equipment management and maintenance.

關键词：设备检维修体系;设备性能认证;设备健康管理;设备管理;检维修

Key words： equipment maintenance system;equipment performance certification;equipment health management;equipment management;inspection and maintenance

中图分类号：U673.38                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）17-0209-04

0  引言

当前，设备检维修已从传统概念中的维修操作技艺上升至科学生产力，不仅能够保持和恢复设备良好技术状态及正常工作运行，而且也可以改善设备性能和提高企业设备。检维修体系主要包括点检、状态监测、预防维修、精确维修、故障管理和备件管理等方面，因此，设备检维修体系是TnPM精益设备管理体系中核心工作。近年来，随着国家局在卷烟工业企业推进“六精”设备精益化管理模式[1]，对照最新更高、更明确要求的管理模式，当前异地技改后的制丝车间在设备检维修体系中仍存在诸多不足：设备检维修管控重点不够明确、具体点检项目内容不够清晰、设备状态监测不够精准、设备故障管理不够系统科学、备件领用库存管理不够精细、设备运维评定标准不够健全和设备性能未能处于受控状态，尤其是设备关键功能部位。因此，如何应用创新管理方法来有效提高设备完好率，降低设备故障率，保障设备正常稳定运行，提升产品工艺质量是当前设备检维修体系中的一项重要任务。

1  设计思路

设备性能，尤其是设备关键功能部位性能受控是设备检维修体系管理的重要核心，关键功能部位的性能、精度与状态更是决定设备功能良好与否的主要核心因素。当设备的功能部位，特别是关键功能部位的性能、精度值或是运行技术参数偏离允差值时，不仅会影响设备的正常、稳定、连续运行，更是会严重降低设备生产效率和产品质量，此时，必须对设备功能部位尤其关键功能部位从机械、电器和计量等三大块的性能、精度、技术状态进行全面详细认证，对异常表现、故障隐患、偏差范围等进行及时的性能恢复或校正，以保证功能的良好，从而确保设备健康稳定运行。

此次设备性能认证工作以单台设备为单位，贯穿整条工艺线段，即逐一线段、逐一单台设备、逐一元件进行精细性能认证，分机械、电气和计量三步走，设计思路如图1示。首先，设计此次设备性能认证实用有效的验证方式思路;其次，依据实质性认证方式思路编制实效合理的认证表格，即从单台设备分解至组件，组件分解至元件，再细化构成元件所应认证的项目，并结合设备使用说明书及工艺生产要求制定精准的一对一评定认证标准及认证结果;然后，系统深入分析各元件的最终认证结果、同时结合设备操作人员自主维护结果和设备维修人员点、巡检维修结果，准确描述设备目前现有存在问题及已发生故障或隐患;最后，明确以当前生产品牌工艺指标、设备保工艺的运行参数及功能要求，通过文字性、数据性的方式闡述设备性能综合评价。

2  实施过程

从图1可看到设备性能认证最终结果主要由四个大板块构成，其中最核心部分就是组成设备系统组件的三大关键模块，即机械、电器及计量，且机械、电器元件的健康可控状态又是设备正常稳定有效运行的前提和可持续运转工作的基础，可以说机械、电器部分的健康是否能处于可控状态是整个设备性能认证的核心。要认证好这三大关键核心部分，必须首先从其组成部件的相关元件进行精细化梳理并逐一认证，尤其是设备中的关键功能部件，关键功能部件不仅是维持设备正常运转的核心要因，更是确保生产过程中设备零故障的重要因素。

设备性能认证核心工作，即通过性能认证准确对组成设备元件进行准确受控与预防措施分析，并精准设定相应元件作业及管理的受控评定标准，同时对元件认证结果进行因素分析，实质就是对元件功效异常造成设备故障问题进行原因分析，进而确定直接或间接导致该部件功效或设备性能不良的根本原因，并针对根本原因利用5WHY分析法给出相应消除原因的预防或处理措施，从而为功能部位尤其是关键功能部位的受控管理提供作业行为和管理行为的依据，确保功能部位的功效、性能、精度及技术状态处于受控状态。设备性能认证是一个逻辑决断的过程，即在性能认证—存在问题—故障情况—导致原因—解决问题—预防行为之间建立基于设备零部件技术特性和工艺质量要求的技术逻辑，同时在设备性能认证过程中设定和明确了保证部件功效处于良好状态的受控标准，并对这些部件合理工作方式或环境进行了受控设定。以制叶丝线段中的SQ213D切丝机设备性能认证部分结果为例说明，如图2、图3所示。

其中，从图3认证结果可知，针对认证需要数据量化项，均在生产认证过程中进行实时状态监测工作且数据实际值记录，并就评定标准值与实际测量值进行对比分析，进而给出对应元件的在线认证结果。另外，针对水分仪、温度仪和电子皮带秤等在线计量部件也进行实时在线认证且在认证记录表中增加了误差状态记录栏，以就误差值求平均后判定是否处于标准允差范围。如红外温度仪认证部分结果为例说明，如图4示，最后，再集中根据单台设备各元件的认证结果和认证前已出现的异常及故障（隐患）问题，并结合当前生产品牌工艺指标、设备说明书中运行参数及功能要求，给出设备性能综合评价。

3  检维修体系中的作用

设备检维修体系是设备检维修管理体制上的一种创新，其主要包括点检、状态监测、预防维修、精确维修、故障管理和备件管理等方面，是TnPM精益设备管理的重要组成部分。全系统的设备检维修体系是TnPM建设的核心，可将其分解为四个环节;Strategy—维护策略、On-site—现场运维、Organizing—维修组织、Normalizing—规范化和改善[2-3]，构成闭环控制过程，简称SOON体系，寓意为快速而有效的体系，目的以提高设备维修准确率，降低设备故障率，实现设备健康管理。

本着以点带面的思想，通过进行设备性能认证，强化设备检维修体系各个组成模块，如图5示。

3.1 设备点检

设备性能认证结果对组成设备元件的功能、性能、精度和技术状态有了较好的认识和理解，是制定适宜、有效完整的设备点检总基准书的技术基础，也是实现三级点检精细化的技术基础。依据完整的设备性能认证结果，对先前不够精细化的设备点检总基准书进行实时更新优化完善，同时融合在三级点检过程中发现的异常或故障（隐患）信息，且利用长期设备维护点检积累的点检数据、图像等进行分析、筛选和审核，拟定出精细化的点检项目、类型、周期、方法及标准等内容。认证确定结束后，仍需进一步进行巩固跟踪认证，并根据实时点检结果与认证结果相互对比分析，再不断优化三级点检内容，尤其是精密点检中数据量化内容，进而确保设备点检标准执行的规范化，可执行、可分析、可监控性。

3.2 设备状态检测

通过此次设备性能认证，就全线运行中的设备整体或是构成其零部件的技术状态进行检查认证，目的即判断其是否运行正常，是否有异常和劣化的迹象，如SQ213D切丝机设备上的切丝机速度编码器、速度监控器等;工艺数据的显示元件，如：在线水分仪、红外温度仪、接触式温度仪、流量计量器等;及分布生产线上的全部计量设备，如：电子皮带秤、静态秤等。认证时充分将在线观感判断与先进的监测设备如测温仪、超声波测振仪有机结合;另外，针对需要量化具体认证数值以确保精密点检准确性的功能部位或是零部件，在认证过程中进行了反复多次的科学检查认证，以确保量化的具体数值具有可靠性、精准性。认证完成后统一规范化整理出相关设备在线状态监测台账，再以此台账为基础，利用数据分析、图像处理等进行科学统计分析、筛选和审核，得出科学可靠、有效的事实结论，为检维修体系中后续设备维护管理工作奠定理论科学依据。

3.3 设备预防性维修

设备性能认证过程建立了科学可靠、依之有效的在线状态监测台账，因此，不仅能够充分掌握设备故障前的异常症状、劣化信息，而且可以确切判断出需要维修或更换的零部件，为设备预防性维修建立了可行性的依据。全线设备性能认证结束后，基于全线设备性能认证结果，结合车间主导性检维修模式和单台设备的检维修策略，逐台设备、逐一功能部位进行设定或优化，针对不同类型设备，如：转动设备预测性维修、静设备预测性维修、电气设备预测性维修、仪表计量设备预测性维修，制定合适的预防性维修项目、以什么方式预防性维修、何时预防性维修、预防性维修后鉴定标准如何、预防性维修所需更换的备件等构成设备预防性维修的结构。所以，设备性能认证结果不仅给定了设备检维修体系中的必不可少的预防性维修作业模式，也明确了全线每一台设备科学适宜合理的预防性维修策略计划表。进而不仅能够提前采取相关预防控制故障措施，以减少停机时间和停机损失，降低维护成本，提高设备的有效利用率，而且能够充分利用设备和零部件的潜力，避免过度维护，节约维护成本，减少停机损失。

3.4 设备精确维修

设备精确维修是设备检维修体系建设的重点，基于制定精准的技术标准和作业标准、精准的检修计划基础上，强化维修技术标准化、维修流程规范化和维修质量验收标准化以实现设备的精确维修。设备性能认证过程中，详细列出了全线各设备的功能部位或是零部件的功能、性能、精度以及技术状态，同时也依据认证结果制定了各设备科学适宜合理的预防性维修策略计划表。为此，可进一步基于上述内容精确编制各设备检维修管理相应基准或作业标准，如设备自主维护管理基准、设备保养管理基准、设备点检管理基准、设备润滑管理基准、设备故障事故管理基准、设备维修管理基准、定期调校管理基准、预防维修项目的维修作业标准、备件库存控制基准等。通过精益求精维修技术标准化、维修流程规范化和维修质量验收标准化，进而规定维修作业项目如何做、做到什么程度、如何验证是否达到了规定的要求等，以将设备精确维修的作业内容、作业方法、作业技术要求、作业质量验证标准[4]等，进行基于操作的规定。

3.5 设备故障管理

设备检维修体系中，对于精益设备故障管理而言，发掘并及时正确处理异常、隐患、缺陷和故障，是保证设备正常运行的前提与基础，且必须对已发故障、潜在隐患和现有缺陷进行受控管理。经过此次设备性能认证，已经对全线设备整体或是构成其零部件异常情况、劣化迹象、潜在隐患、现有缺陷及已发故障进行了系统的分析整理，并结合日常生产过程中岗位操作人员对设备的异常记录和维修人员对设备点巡检及疑难故障处置情况，准确编制了《设备故障案例库》，故障案例库中详细编写了故障时间、故障部位含元件、故障原因、故障处理措施、故障预防性维修策略、换件记录和统计分析，并且针对导致生产线故障中断，单机设备30分钟以上故障、月度内同一设备部位发生2次以上故障和疑难典型故障，设备管理技术组与维修组将进行展开设备故障分析会，并进行《典型疑难故障5WHY分析》，通过典型疑难故障5WHY分析，精确定位造成设备故障的根本原因，为设备预防性维修奠定基础，目的使得精益设备故障控制管理得以规范化、便捷化和系统化。

3.6 设备备件管理

设备性能认证对于设备备件的精益化管理作用举重若轻，通过设备性能认证，充分对全线各设备上相应元件的信息进行了统一规范化确认整理。针对目前零配件采购、库存控制管理而言，大部分零配件的采购依据仅来源于现有厂家设备说明书或设备装配图册，进而使得大部分零备件的采购途径只能是采取单一烟机厂家来源，尤其是进口设备。因此，通过此次设备性能认证，对于可辨识的零配件进行型号统一确认、厂家统一归类、数量统一整理，以使得初始零配件单一来源采购，改由多家竞价后择优采购，极大有效的降低了零配件采购费用、减小了零备件的采购周期。另外，在线检测认证中，不仅能够通过充分掌握设备故障前的异常症状、劣化信息，确切判断出需要维修或更换的零部件，而且也可以实时在满足设备正常运行的前提下对易损件进行小改小革或是功能部位进行局部改造，以充分利用设备和零部件的潜力，避免过度维护，准确掌控库存，节约维护成本，为精益设备备件管理奠定基础。

4  总结

设备性能认证在设备检维修体系中的作用不言而喻，认证过程以一种创新思维模式，从设备点检、状态监测、预防维修、精确维修、故障管理和备件管理全面提升与健全了检维修体系，不仅系统化、规范化和实效化的保障了设备检维修受控体系，而且确保了设备管理过程和作业行为上处于受控状态，为车间生产的安全、稳定、高效、低耗运行和产品质量优质化提供了有效支撑，设备维修准确率也得以提高，朝追求设备零故障更进一步，设备运行效率穩步提升，实现了设备健康管理。

参考文献：

[1]代小明，陈裕文.建设专业检维修体系 促进设备精益化管理[J].中国设备工程，2016（01）：38-41.

[2]王江涛.TnPM在郴州卷烟厂生产设备管理体系的应用研究.

[3]徐保强，李葆文.Tn PM 企业推进实务.

[4]郑重，徐旭东，刘德峰，胡春雷，王庆志，吕兴.设备检维修管理体系在热压罐系统中的应用研究，129-132.

作者简介：陈加坤（1989-），男，江西九江人，硕士，专业为机械设计及理论，助理工程师，主要从事设备技术管理工作;邓艳（通讯作者）（1990-），女，江西九江人，硕士，泰和县烟草专卖局。