炼化企业设备关键绩效指标分析促管理提升

2021-01-21喻瑶琦龚海桥

设备管理与维修 2021年15期

喻瑶琦，龚海桥

（中韩（武汉）石油化工有限公司，湖北武汉 430082）

1 实施背景

大型炼化企业确保生产装置安全、稳定、长周期、经济运行，是设备管理的根本宗旨。中国石油化工集团公司（以下简称“中国石化”）正在全系统推广设备完整性管理体系建设，需要有一套精准科学的设备关键绩效指标和分析机制，明确目标，持续改进，从而实现一流的设备管理综合效能。

KPI（Key Performance Indicators，关键绩效指标）用在设备管理领域时，用来表征和反馈设备管理执行效果，进而优化设备管理策略，实现持续改进的目标。指标具有SMART 特征，即：Specific 目标具体，Measurable 量化可测，Achievable 可达到，Relevant and Realistic 有关联性和现实的，Time phased 有实效性。

过去中国石化炼化企业设备关键绩效指标尚未形成统一的体系标准，各企业自主探索做法不一，设备基础数据采集渠道各异，数据集成共享不够，指标统计过于关注设备个体状况，这些问题制约了指标用于设备管理进行综合性、全局性和同等可比评价的能力。由此，某试点企业承担了炼油事业部“中国石化炼油企业设备管理KPI 体系研究”科技开发项目，开始炼化企业设备关键绩效指标的应用研究。

2 试点企业具体做法

2.1 “S”特征：制定具体的设备管理绩效指标

企业研究项目组基于本企业多年的数据积累和指标分析改进策略的经验，结合国际国内一流炼化企业的特色做法，提出了一套设备关键绩效指标体系。以此为基础，中国石化以文件形式发布了“炼化企业设备关键性绩效指标体系”，提出集团级6 个、企业级9个、专业级42 个设备关键性绩效指标体系，覆盖动静电仪各个设备专业，要求各企业设备完整性管理体系遵照执行。集团每年依据各企业的指标实际完成情况，进行指标对比分析、排名评价和动态调整。试点企业严格按照已经发布的设备关键性绩效指标清单执行，将指标分解到公司级、专业级和装置级，科学设定指标值，明确各个指标的责任单位和责任人，设备可靠性工程师每月出具指标完成情况分析报告，动态修正设备预知维修策略。

2.2 “M”特征：设备管理绩效指标量化可测量

依据炼油事业部统一发布的设备关键绩效指标清单，企业逐个指标核对了指标测算方法、数据获取渠道、数据采集方法、数据更新频次，制定了设备关键绩效指标测算规则和取数逻辑，形成指标测算总体框架，或实时或定期接入数据源，实现指标测算的更新功能。针对部分指标暂时不具备条件直接测算的问题，对现有设备信息系统的记录、字段做了自定义开发或设置，变相实现指标分类统计功能，形成制度规定。比如换热设备切除检修率，需要识别拣出设备切除台位，企业利用线上登记的设备缺陷记录为基础，将自动取数路径定义为，某个期间，登记的故障类型缺陷记录，设备号的类别为换热设备，已勾选“停机”选项，满足这3 条则记入换热设备切除台位的分子项。逻辑将转动设备专用的“停机”字段扩展开放给静设备专业使用。

2.3 “A”特征：设备管理绩效指标设定合理指标值

企业为设备管理绩效指标设定合理的指标值，将前三年对应指标的移动平均值作为基准数据，考虑动静电仪的专业特点，设备设施的硬件基础，装置是否在大修年度，对标同行业先进水平，合理浮动，确定指标值。对设备管理绩效指标层层分解到公司级、专业级和装置级，明确由各级责任单位责任人包保完成，配套发布相关经济责任制考核条款，做到有奖有罚。对于新增加的设备管理绩效指标，设第一年的观察期，只统计不考核。

2.4 “R”特征：设备管理绩效指标的关联性和现实性

设备关键绩效指标测算，对设备基础数据来源的及时、准确、完整性提出了更高要求。企业分析发现，指标所涉70%的参数来源于设备缺陷记录，所以必须要确保设备缺陷记录的实时、便捷、高质量提报。首先，将ERP（Enterprise Resource Planning，企业资源计划）系统创建的设备主数据代码作为该设备的唯一身份证，设备的特性参数、故障缺陷、维修档案信息均绑定该设备号，并向所有设备相关系统分发。其次，研发投用“缺陷与作业票系统”，找准炼化企业装置现场“有作业必开票”这个突破口，将设备缺陷记录作为开具检维修作业票的前置条件予以确认，彻底杜绝设备缺陷不记、漏记、少记、缺记的问题。“缺陷与作业票系统”后台复杂设计，前台傻瓜输入，辅之以大范围的培训，确保装置人员能随时上手高质量提报设备缺陷信息。将设备缺陷记录通过接口程序实时传输至ERP 系统，等待触发后续维修工单业务，可实现设备维修过程数据的自动归集。最后，设备KPI 绩效指标及其测算功能设置在设备完整性管理平台，所需测算的数据通过设备完整性管理平台，从各设备相关系统中自动抽取或关联处理。例如，装置仪表自动控制率、装置仪表联锁投用率指标测算，事先维护好仪表设备与仪表回路对照关系，自动抽取公司“生产实时数据采集系统”的信息进行匹配计算。预防性维修系统抽取ERP 系统的设备主数据信息、设备缺陷故障信息、设备维修信息，采集在线离线监测的设备运行数据，通过后台专家支持工具，可模拟测算该台设备的预知性维修策略。

2.5 “T”特征：设备管理绩效指标分析具有实效性

企业设备关键绩效指标的统计分析与策略制定是一项常态化工作，由动静电仪设备专家团队主持完成，动静电仪可靠性工程师具体负责，每月制作发布设备KPI 统计月报，指标完成情况在设备部门例会上通报讲评，典型问题由设备专家团队组织进行根原因分析，指定措施，拿出解决方案。

（1）转动设备专业“年度机泵重复检修台次”指标分析改进。该指标是指12 个月内同一台机泵发生两次及以上检修的机泵台数。转动设备专家团队将高频重复检修台位倒序排列组织攻关，发现和纠正违规操作，加强设备管理与工艺操作、生产的配合，使机泵处于长期的稳定运行状态。对于经过调整操作和适应工艺参数后仍不能解决问题的机泵，安排进行设备改造或更新，使设备能更好适应生产需求。一系列措施实施后，重复检修台次逐年减少，在2016—2020 年生产周期内，发生重复检修的机泵台位从13.5 台次/（百台·年）逐年降低，至2020 年本轮生产周期的末期，重复检修的机泵台位为8.07 台次/（百台·年），总的重复检修次数从322 台次降低到165 台次，机泵设备可靠度显著提高。

（2）电气专业“电机MTBF（Mean Time Between Failures，平均故障间隔时间）”指标分析改进。电气设备专家团队跟踪指标发现，在2018 年下半年区间，电机MTBF 值呈逐月下降趋势（图1）。通过根原因分析，发现电机故障台位大部分表现为电机引线及定子线圈部位的检修处理不当，随后调整了检修策略，制定了高压电机抽芯检查措施、线圈引线检查标准、轴承室尺寸复测方案、缺陷电机返厂维修规定等，此后杜绝了电机类设备的突发本体故障。

（3）仪表专业“常规仪表故障率”指标分析改进。企业仪表设备台件众多，约占各类设备总数的90%，而各类常规仪表又占全部仪表设备的80%～90%。仪表专家团队致力于降低常规仪表故障率，通过进一步数据分析，发现变送器、液位计、调节阀故障占比高。2018 年，仪表专业更新更换了一批使用年限超长的变送器，分步实施罐区液位计更新改造工作，对调节阀的预防性检维修深度和范围进行重新评估，更新处于寿命末期的关键阀门，抓实接线箱防水防尘、端子紧固检查工作，常规仪表故障率明显降低，其所关联的关键仪表突发故障也显著减少。在2016—2020 年生产周期内，该项指标从0.96‰下降到0.54‰。

3 开展设备关键绩效指标分析的具体成效

（1）指标与国际接轨，横向可比，客观评价企业设备完整性管理水平。企业率先在中石化集团实现“四年半一修”装置长周期运行。以本生产周期“装置可靠性指数”为例，分别为97.02%、97.19%、97.05%和97.18%，总体上与生产实际状况相符，即使是在装置停工大修前夕，对标所罗门（Solomon）可靠性评价体系，该项指标值仍处于国际较好水平。与该项指标相关联，千台机泵密封消耗量、大机组故障率、仪表自控率等多项指标值也均保持较好水平。

（2）倒逼提升设备基础资料的准确性与完整性。设备关键绩效指标统计需要完善的设备基础资料作支撑。静设备可靠性工程师针对设备技术参数缺项较多的现状，自主确定了“静设备技术参数完整性”指标，督办补齐各类参数值，历时一年时间，将设备参数完整性从不足35%提高到90%。设备关键绩效指标测算的数据源70%来自于设备缺陷信息，企业研发投用了“缺陷与作业票系统”，装置操作人员可随时上手高质量提报设备缺陷记录，月提报近1000 条缺陷，月消缺闭环80%以上，真正为设备指标的准确测算做到了“正本清源”。

（3）培养了一批擅长设备数据分析的可靠性工程师。由可靠性工程师具体负责每月的设备关键绩效指标分析工作，拟定设备KPI 分析月报，自主研究推进本专业设备数据的收集、流转、统计与集成共享，基于定量分析提出检维修具体决策，一方面锤炼了自身业务素质，另一方面也提升了设备可靠度。