自动化工厂设备成本管理方法探究

2021-04-03耿燕飞

中国设备工程 2021年2期

耿燕飞

（邯郸钢铁集团有限责任公司财务部，河北邯郸 056003）

随着社会的发展，自动化的应用在工厂中已是普遍现象。但是本世纪初建立的自动化工厂普遍面临一个挑战，那就是自动化控制单元的老化和维护成本之间的矛盾。也就是说如果一个工厂只单纯的进行设备升级换代就要面临资金成本的压力，在现在追求效率提升且降低生产成本的环境下是不太现实的，那么针对相关问题也就要寻求解决办法。

1 设备老化带来的备件成本压力

（1）人机交互界面的软件版本及主机老化之间的冲突。21世纪初的电脑操作系统主要为微软公司的WindowsXP 32位系统（以下简称WinXP），人机交互软件开发到使用均为建立在其中之上。随着微软公司对WinXP维护的放弃及CPU生产厂商英特尔对WinXP系统支持硬件上的放弃，也就意味着当主机硬件老化时面临着没有新备件可更换的问题。那么就要在更换主机配置时对主机操作系统进行升级，但操作系统的升级无疑要面临人机交互软件的兼容问题。通过升级人机交互软件的版本可以为其中的一个解决思路。同时随着以国产X86架构CPU生产厂商兆芯的逐步崛起，且其对WinXP系统有良好的兼容，无疑同样为一个解决思路。国产主机硬件的应用在成本控制方面可起到一定的启发作用。

（2）PLC及相关模块的老化问题。IEC规定的PLC无故障工作时间至少为10万小时，也就意味着当PLC的CPU在工作十几年后无疑要面临损坏停机的情况。作为PLC的核心器件，CPU的损坏无疑为致命性的。以降低生产成本进行考虑的话，我们要进行如下几个思考：①通过对现场电气室的维护保养，保持恒温恒湿可延长使用寿命。②对现场使用元器件进行统计，通过备件的有效采购来预防事故发生时的处理效果。③对备件提供商进行招标选择，保证质量的同时对采购成本进行压缩。

（3）现场检测元件老化问题。现场检测元件是自动化生产的基础，同时也是最易发生损耗的地方之一。对于此种成本控制有以下几点想法：①对现场检测元器件尽可能地做好防护措施，例如对明显暴露在外且同时其外部空间有拖拽或吊装其他物品可能性的情况下，在保证检测准确的情况下可加装防护装置。又例如在阴暗潮湿的区域会对电子元器件造成腐蚀等问题，此时对传感器的密封防护无疑也提出了更过的要求。②对接检测元器件位置的适量改动。通过对现场实际生产的观察可以发现原机加配的很多传感器位置并不是完全合理的，比如说位置不合理有时会造成传感器长期在恶劣环境下工作，其易造成传感器的精度下降或损坏。

(4)传感器种类繁多问题。作为21世纪初的大型工厂来说，众多设备随机打包的传感器等配件均为进口检测元器件。随着国产产品质量的提升，部分检测元器件在经过现场验证下可以进行国产化的替代。4、对备件进行统一。不同的设备生产厂家因为国籍或者使用习惯的不同会采用不同的元器件。经常会出现检测方法虽然相同，但是检测元器件品牌或者安装方式又或者安装口径等等问题造成检测元器件备件种类繁多，这无疑对备件的管理难度和成本造成挑战。通过对现场元器件的统计及安装改造，对相同类型的检测元器件进行品牌及型号的统一。通过降低备件的库存量来降低资金的占用。

（5）现场设备工况的变化。设备经过长时间运行后，其内部必然要出现一系列改变，同时参考生产工艺的变化会对设备维护人员的维护工作造成挑战。即怎么用有限的人力资源来配合生产以致提升生产效率及成品率。标准化无疑就是解决的途径之一，即通过标准化树立从点检到检修再到抢修的流程。以预防事故为主，尽可能地降低设备的生产隐患。通过检修来消除设备隐患，以降低抢修的事故概率。以此来保证生产的连续性，进而提升生产效率及合格率。那么就要从源头将点检标准化，根据现场要求制定每天或一个周期的点检计划，精确到个人，同时及时复查。对关键设备建立设备台账，了解设备具体情况，进行充分掌控。

（6）员工生产积极性。生产之中设备的损坏是不可避免的，当处理问题时将会出现设备部件是进行换新还是维修使用。对于维护人员来说换新是一个一劳永逸的办法，这样既可以维护好设备并且可以在一段时间内避免重复劳动或再次维修。对于现代工厂来说，更换全新备件以防止事故再次发生的目的是好的，因为维修时本应创造的生产价值要远远大于备件价值。但是还有一种情况为设备部件可能本身只是一部分损坏，通过仔细甄别进行维修后可达到长期使用目的。然而这种情况无疑对维护人员本身的能力提出了挑战。那么在开展员工培训的问题也就被提了上来，通过与财务部门的沟通，通过设立员工提升体系无疑是一个不错的选择。对于企业来说，既提升了员工的工作素质，又降低了备件的成本。对于员工来说，既让本职工作的理解更加深入，又对本身工作素质的提升达到了效果。这无疑是一个双赢的效果。

2 实例分析

（1）工厂某国外设备厂家的设备使用达到15年时开始出现连续损坏现象。背景为工厂大量采用该设备，但如果有任何一个设备损坏那么会影响全线生产。通过了解该设备厂家2020年起将不再提供全新备件的零配件，那么出现该种问题我们该如何选择？如下有几种方法仅供探讨：①采用该厂家升级换代产品。该厂家新产品售价仅为原有设备的一半价格，但是因为通讯协议等各种情况制约需要整套设备进行更换，该支出可能为千万级支出。②使用国产设备进行替代。通过对国产厂家的咨询了解，出现如下来那个种情况：甲厂家和原国外厂家有技术交流预授权，可以生产出与原有设备兼容的全新备件，并且价格为原有备件的一半甚至更低，只需要对损坏设备进行更换即可达到目的，不用全线替代。乙厂家具有自主研发的设备可替代原有设备，价格也极具诱惑力。诸如此类在自动化工厂的事件还有很多，这个就需要对事件仔细分析，综合研判。

（2）工厂使用大量传感器但厂家有很多种。例如某设备采用AS-i总线设计，作为通用标准有多个厂家均支持该协议，所以在该设备下竟出现多个厂家的AS-i设备接入。通过研究发现该设计没有任何实际应用区别，如果继续根据该方案申报备件无疑会造成巨大的浪费，同时虽然多厂家标准一致，但实际应用依旧有一些区别，无疑要浪费大量人力进行培训与识别。这种情况下对现场实际情况进行分析是否可以对不同的厂家的设备有目的地进行试验，制定统一标准，在之后的维护工作之中有目的地只使用某一个厂家的备件进行替换。

（3）某设备升级换代后员工的知识空白。工厂某备件现升级换代，其底层操作等出现巨大改变，此时涉及到维护人员的知识盲点，当遇到该种情况时出现以下来那个种情况出现以下两种可能：甲公司报价5万元，同时会在现场调试之后组织培训。乙公司备件报价4万元，不组织调试或培训。对该事件进行分析：①发挥员工主动性来主动自学，节省备件费一万余元。②购买较贵服务，从基础对员工进行培训，提升今后事故处理能力。这种抉择就要根据现场综合研判。