基于PDCA和NDCA的设备预防保障模式

蒋大明

（中节能万润股份有限公司，山东烟台 264000）

0 引言

对于精细化工企业来讲，工艺、原料和设备三位一体，互相促进，缺一不可。设备管理是企业生存发展的基础保障和重要物质基础，但随坏随修的设备保障模式已难以满足当前精细化工企业生产的实际需求，导致设备故障和安全隐患频繁出现。作为公司设备管理者有责任不断积极探索设备保障的新途径、新方法、新路子。以基于PDCA 和NDCA 的设备预防保障模式，在改进设备管理、维修体制，改善设备运行状态，减少设备故障，提高设备经济使用寿命，提高企业经济效益等方面均具有重要的意义。

1 基于PDCA 和NDCA 的设备预防保障模式

在精细化工设备预防保障工作实施过程中，PDCA（Plan-Do-Check-Action，计划、实施、检查和行动）、NDCA（Normal-Do-Check-Action，正常化、执行、检查和行动）在实际应用过程中主要是安排相应的计划工作，贯彻到整个设备预防保障工作中，属于目前设备预防保障中非常高效的管理方式。另外，在PDCA、NDCA 管理模式中，P 指的是设备预防保障计划，D 指的是管理落实过程，C 指的是检查过程，A 指的是处理过程，N 指的是形成标准化的设备预防保障模式。精细化工设备预防管理工作中，在对PDCA 和NDCA 管理模式利用的基础上，结合实际情况构建完善的设备预防实施计划方案，并在实践过程中构建相应的实施方案。在执行阶段中，需按照实施方案中的内容来开展各项设备预防保障工作。在检查过程中，需结合实际情况对设备预防保障实际执行过程进行严格的检查与分析。在处理过程中，需对检查阶段中所得出的结果对实施计划作出有效的优化和调整。经过这一持续的改善环，最后形成具有精细化工特点的设备预防保障标准化的模式。

1.1 结合PNCA 和NDCA 的设备预防保障方针

“好的开始是成功的一半”，制定适合精细化工特点的设备预防保障方针对企业设备长期、安全、稳定运行，提升企业整体设备管理水平具有重要的意义。鉴于随坏随修的设备故障管理模式给企业带来的风险及危害是不可估量的，长期以往维修经验得不到沉淀，设备点检、维保、维修未有适应设备运行的标准，设备故障率居高不下，已无法满足企业长期稳定生产的需求。结合PNCA 和NDCA 的持续改善环，设备预防保障要坚定不移地贯彻执行“调整、改革、整顿、优化”的方针，坚持“预防为主”和“故障预案”相结合的原则。制定设备预防保障标准，做到按章操作，精心维护，使设备处于良好的运行状态，提前将设备缺陷进行消除，进一步改革设备预防保障模式，适应现代化建设的需要。

1.2 设备专业预防与故障预案促进预防保障管理落实

设备专业预防主要是通过对设备开展点检、维保、计划性检修、故障倒查改进等工作，使设备尽可能的在一个完整的生产周期甚至整个设备全生命周期不出现计划外的故障，不出现设备事故。设备专业预防建立在完善的基本制度和充分的信息统计基础之上，同时要保证设备采购“一次性做对”，并且在日常使用中要严格执行“三大纪律”，做到“班前检查、按章操作、隐患上报”，做好计划性检维修，并且每个模块工作都要遵循PDCA 和NDCA理念，进行不断地复盘与优化。虽然开展设备专业预防后设备故障率会大幅降低，但突发的设备故障尚无法百分之百避免，因此需要提前做好设备故障预案，当设备在生产期间出现计划外的故障停机，通过预先做好备件储备发挥内外部维修资源，用最短的时间将突发设备故障修复，保障正常生产。

1.2.1 设备档案及基础信息统计

建立完善的设备单机档案，重点做好设备改造、维修信息的统计，形成包含设备规格型号、技术参数、生产厂家、备件清单等基本信息以及设备维修、改造记录、事故报告等全生命周期的履历档案。设备档案就如病人的病例，以单机档案做为设备专业预防的基础，一旦设备出现问题或进行改造前，调阅出此设备的档案即可掌握设备的过往使用情况，从而根据设备的具体情况制定最佳的维修、改造方案，做到有的放矢。同时设备档案也可作为后续同类设备采购的标准，便于设备的迭代更换。

1.2.2 计划性维修与设备保养

要确保设备在完整生产周期内不出现计划外停机，须在生产间歇期间做好设备的维护保养，根据设备出厂要求以及历史使用中出现过的问题进行必要的保养。在必要保养基础上进一步做好基于经验和基于状态的计划性检修，基于经验的检修主要根据国家标准、设备说明书、常规维修规范以及设备运行以来的运行维修经验，定期开展有针对性的预防性检修，此类检修要求聚焦重点、遵守规范、沉淀经验；基于状态的计划性检修主要是根据点巡检及实时状态监测系统（图1），在设备出现故障前的劣化萌芽阶段，提前发现设备隐患及时采取最佳方式进行干预，消除设备隐患，防止故障发生。通过设备保养及计划性检修，使设备保持完好状态稳定运行。

图1 设备状态监测系统

1.2.3 故障倒查复盘

设备专业预防的重点是设备故障的倒查复盘，设备运行信息记录统计的目的也是为倒查复盘提供数据支持，故障倒查复盘是将事后维修转移至事前预防的关键，关注重复故障，找出故障根因；实施故障追溯，发现保养缺陷；实施故障倒查，防范源头风险。通过对同一台、同一类设备历史运行和维修记录进行倒查分析，总结导致故障的根本原因，针对性地进行攻关改进，从而减少同类故障的发生，同时故障倒查复盘是不断迭代持续的工作，对于某一类故障首先根据现象分析原因制定对应改进措施，并择机执行，进而持续跟踪验证改进效果，对于效果不佳的改进再次进行分析改善与验证，直至一类问题彻底断根消除。通过反复的故障倒查复盘，把故障“毒草”变为“肥料”，从而提高故障预测解决的准确率。

1.2.4 备件储备

机械设备的故障往往是因备件损坏引起的，而提前做好完善的备件储备是确保设备最短时间内恢复使用的物质基础。因此，在设备故障预案方面优先要做的是备件BOM（Bill of Material，备件清单）的建立以及必要备件的储备，每一台设备均需建立能够体现设备所有备件型号、数量、品牌、使用位置等详细的BOM，进而根据各个备件的重要性、采购难度等制定必要的备件储备定额，对关键备件进行足量的实物储备；同时对于非关键备件也需要提前做好采购渠道的落实，保证一旦设备因备件问题需要维修时能够第一时间获取。要建立完善的备件BOM 就需要从设备采购阶段入手，设备采购时便要求供应商提供备件清单，同时在日常运行维修过程中注意对已有备件BOM 进行核实补充，注重加强对备件到货质量的验收，确保储备的备件满足维修要求。在完成最基础的备件储备之后，仍需逐步开展备件优化替代，进而实现备件的标准化。

1.2.5 资源准备

设备故障预案除了备件仍要充分做好资源的准备。资源准备主要分为内部资源及外部资源两方面：对于内部资源首先要做好公司内部各车间/部门各类设备运行信息的共享，做好设备维修经验、设备备件、维修工具的共享，建立车间/部门间的互帮互助激励机制，组建关键设备技术小组，建立设备经验分享平台；外部资源主要是与设备生产厂家建立保持良好的联系，尤其是对于技术含量高、自行维修困难的设备，必须做好充分的外部资源储备，一旦设备出现自行无法处理的故障，能够在第一时间联系有能力的外部力量协助解决，同时注意利用好参观学习的机会，与同行业企业做好交流互动，利用好行业协会和技术论坛，以便引进新设备技术，预备好各领域模块专家力量，以备不时之需。

1.2.6 技能准备

设备故障的预防和解决离不开人，必须做好维修保障人员的技能准备，注重对维修保障人员的技能提升，建立相应的技能升级、技能分级机制，激发维修保障人员的自主学习兴趣和提升动力，定期组织专业技术培训，组织维修技能比武提升维修人员故障诊断和解决的能力，保证维修人员能够及时有效地解决常见、突发设备故障。

1.2.7 故障假想

为保证上述设备故障预案真正起到作用，遵循PDCA 和NDCA 的理念，定期进行故障假想，在正常运行期间模拟各类故障的发生，通过故障假想逐个检验备件储备是否完善、人员技能能否满足维修需求、内外部资源是否充分，在对过程中暴露的缺陷问题进行补充完善，从而保证在出现突发故障时所有故障预案能够及时有效应对，保障生产正常运行。

1.2.8 检查评价

为确保各项设备预防保障管理要求的终端落地效果，不断加强过程检查与纠偏，通过指导、监督、检查、考核、评审等，从日常不定期设备职能监察与定期的设备专业检查两方面双管齐下，实现对整个公司设备预防保障管理工作的全面管控。日常开展监督检查，每周开展设备专项检查，每月组织设备大检查，每半年进行设备管理评审，真正做到了“走下去，进现场”、面向结果、过程纠偏，及时检验公司各部门设备预防保障管理的运转情况。针对检查结果，建立问题台账、考核追责、跟踪闭环，运用PDCA 和NDCA 持续改善环，关注过程规范和管理闭环两大方面内容，不断发现问题，持续改进提升。

1.3 构建全生命周期的设备管理系统，形成预防保障模式标准

基于设备管理现状，通过信息系统的开发来规范和指导设备预防保障管理工作。以体系化的设备预防管理为基础，建设一个符合PDCA 和NDCA 要求的设备管理系统，建立设备全生命周期管理体系和设备综合维护管理平台，形成设备预防保障模式标准。即时传送数据、即时预警、即时采取相应措施，提高设备预防管理流程的效率，减少管理流程的差错，降低管理流程成本，对提升企业的基础管理水平意义重大。

1.3.1 云平台搭建

设备管理系统云平台主要涉及设备基础信息管理、设备状态变更管理、点检管理、润滑保养、设备维修、特种设备管理等功能模块，同时兼顾设备管理相关的基本信息设置、数据查询、数据统计分析等功能。基于性能成熟、高可用的平台框架，使用灵活性配置工作流，业务上可灵活配置，功能范围无限点使用，业务功能模块化配置，形成设备管理系统云平台整体架构（图2）。

图2 设备管理系统整体架构

1.3.2 标准化推动

以实现设备预防保障管理的“数字化、智能化、标准化、简单化”为目标，基于设备实时运行数据的监控与分析，使用设备检查专业工具，降低设备故障率、提高设备稳定运行时间，降低备件占用库存成本、提高日常点巡检和维修维保的计划性和标准性。

所有设备建立技术档案，一机一档，主要设备均有设备检修规程，实施设备规范化管理。设备管理模块基于设备基础数据、设备履历表，配合手持移动终端、条码及应用系统设备管理模块，对全厂设备全生命周期信息、设备台账履历、维修、润滑保养、资产信息等建立关联关系，实现设备综合信息的汇总、查询、管理与导出。

制定完善的设备维修管理流程，针对故障维修、计划维修、预知性维修业务，通过维修工单的生成与跟踪，对自动生成的预防性维修工单和手工录入的维修计划工单排程，从人员、备件、工具、工作步骤、工作进度等方面进行计划和审批，并组织执行、检查，填写完工报告，进行维修任务验收，跟踪工单状态，形成维修工单，并将工单归档保存，将历史工单进行分析整理，制定出专业的维修标准（图3）。

图3 维修管理流程

通过设备管理系统，建立设备保养的项目、标准、方法、策略（保养周期），根据上次保养时间，结合保养周期，自动生成下次保养计划，设备保养人员根据保养计划以及保存方法、标准等对设备进行保养作业。可以查询到设备的所有保养记录以及保养达成率，保养记录包括保养时间、保养人、实际保养内容。合理的润滑保养流程（图4），直接提高维护保养效率，减少故障停机时间，提高工作效率和设备利用率。通过系统化的管理，建立润滑保养标准，实施专职润滑保养，开展润滑保养现场查核和手持润滑制度，可以促进润滑保养工作开展，保障设备的正常运行。

图4 润滑保养流程

移动点巡检采用“以点串线、以线带面”的管理理念，以定点、定法、定标、定线、定期、定员的新型管理模式对设备进行规范化巡检任务的编制和下达，形成移动点巡检管理标准（图5）。点巡检班组通过手持移动点巡检仪替代人工纸笔填表、挂牌拨表式的传统巡检方式，并智能采集和记录设备状态。同时，通过各种限定条件充分保证员工到位率、合格率。移动点巡检仪可以将设备压力、温度、异常声音、振动以及设备“跑冒滴漏”异常情况和其它仪表数值量等状态信息准确记录下来，为设备的预防性维护维修奠定基础。通过移动点巡检，有效安排巡检计划与任务、监督巡检人员工作状态，实时准确反馈巡检情况，提升生产运行稳定性与安全性，降低管理成本、提高工作效率。

图5 移动点巡检管理流程

利用手持点巡检仪实现响应设备管理系统推送的设备点检、设备巡检、生产巡检、检验检定任务信息，点检人员到达指定设备后，扫描设备点巡检卡即可显示相应的点检、巡检策略，记录设备的运行温度和电流等信息（图6），并传输到设备管理系统，实现了点巡检结果和数据信息的实时远传收集，且利用信息化系统自动分析形成实时的关键参数变化曲线，实时关注分析设备劣化的程度与趋势，为设备状态的评估提供可视化的依据，并根据设备劣化倾向制定维修策略，确保设备状态可控。

图6 手持点巡检仪巡检内容

为使预防维修知识和信息更加有序化标准化，加快知识和信息的流动，实现知识共享与交流。建立设备预防保障知识库，模块包含设备润滑、设备点检、设备培训资料、设备保养、设备培训、备件采购、设备维修等知识库。此模块功能意义主要是让维修经验得到有效的共享，提高大家处理故障的水平，这样既能让设备主管夜里的电话少了，自己的工作也变得轻松了。此部分功能旨在提供企业长时间积累维修知识库查询，便于维修类似故障时有参考资料。

2 实施效果

2.1 为企业平稳生产提供重要保障

精细化工企业的安全平稳生产离不开设备的保障，而面对精细化工行业设备数量大、种类多的特点，采用基于PDCA 和NDCA 循环理念，推行以专业预防与故障预案为重点的设备运行保障模式，能够有效提升精细化工企业设备运行效率，避免设备事故，保障生产稳定运行，降低设备运行维修成本，进而推动公司的提质增效。自推行基于PDCA 和NDCA 的设备预防保障模式以来，企业未发生因突发性故障停机导致的非计划停产，为企业平稳生产提供了重要保障。

2.2 提升企业综合竞争力

基于PDCA 和NDCA 的设备预防保障模式，不断改善优化设备点巡检、维保、维修标准，深入推动全员参与的生产维护工作，开展三级点检与复核，建立隐患报告和故障倒查机制，完善故障抢修预案，优化备件BOM 管理，建立基于经验的计划性检修与基于状态监测的预知性维修相结合的预防维护体系，以确保设备良好的运行状态，降低设备故障率，降低运维费用，降低库存成本、降低消耗、节省人力，为企业提升综合竞争力提供强有力的管理基础支持。

2.3 促进企业“两化”融合

设备管理信息化的引入，规范设备管理工作人员职责，提升工作效率，能够精准掌控设备工作数据，实时提供设备当前及历史运行状态，保证设备状态的真实全面。能够使设备管理者快速了解设备运维绩效，规避设备运行风险，淘汰高耗设备，提供设备利用率降低设备运维成本。加强了企业高层与各分厂、车间层的联系，指令下达与数据上报快速准确。

3 结束语

根据国家“十四五”规划建议，在化工行业内要着重突出“两化”融合、大数据/物联网技术应用、设备全寿命周期精细化管理、设备装置长周期安全运行的要求背景下，鉴于精细化工企业的特殊性，涉及的设备数量大、种类繁多，设备管理工作繁重，设备的高负荷、长周期运行给设备预防保障工作提出了更高的要求。构建一套以PDCA 和NDCA 持续改善环为基础，以设备专业预防与故障预案为重点，依托于信息化和数据化平台的设备预防保障模式，能够有效提升精细化工企业的设备运行效率，减少故障停机，避免设备事故的发生，降低设备运行维修成本，保障生产稳定运行，进而推动企业的提质增效。