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    企業信息化    
  “一基雙模”:讓設備管控更智能(2019-11)  
企業管理雜志 發布時間:20-01-20        
   

文/內蒙古第一機械集團有限公司



關鍵詞:一基雙模  設備管理  設備智能管控  內蒙古第一機集團  智能制造

     內蒙古第一機械集團有限公司(以下簡稱一機集團)于2014年開始實施“一基雙模”設備管控體系建設,是一項設備管理和設備保全創新項目。該項目以全面實現“預防維修”和“預知維修”為目標,以全面落實“一基雙模”設備管理保全模式為手段,以“設備信息化智能管控平臺”為工具,利用工業物聯網技術,通過基礎數據采集、數據自動分類匯總和人工智能分析,對設備管理水平、設備狀態、精度性能、本質安全度等指標做出科學客觀評估和精準判斷,進而采取針對性措施,全面提升管理能力,改善設備狀態,有效提高設備使用效率和使用效益。
     同時,充分利用計算機網絡技術和工控技術以及工業傳感技術,建立遠程在線設備狀態檢測、故障診斷和維修網絡,以全面滿足智能制造生產線和數字車間設備保全的管理要求。
    
“一基雙模”設備管控體系建設
1.搭建設備信息化智能管控基礎平臺
     一機集團擁有各類設備上萬臺,每時每刻都產生大量的基礎數據,單純依靠人工采集、分類匯總和統計分析這些異常龐大的數據,幾乎是不可能完成的任務。因此,借助工業物聯網技術,實現設備與設備、設備與系統、系統與系統、系統與軟件、軟件各功能模塊之間互聯互通,打造統一的管理平臺,適時采集設備管理和保全數據,通過云計算和大數據分析,對管理效果、設備狀態做出精準判斷,是實現設備信息化智能管控的前提和基礎。
2.做好設備管理數據日常化采集
     通過手工錄入、人工“五感”點檢、專業儀器檢測及工業在線傳感技術,采集相關數據,掌握設備及關鍵零部件狀態。采集的數據包括:設備型號、規格、產地、安裝使用時間、生產廠家及關鍵零部件的型號、規格、基數等基礎數據;設備幾何精度、重復定位精度等精度數據;關鍵部位或關鍵零部件的溫度、壓力、電流、電壓、阻抗、感抗、振動、脈沖、轉速等參數變化情況,設備潤滑油、液壓油的油品油質參數變化情況;同等工藝技術條件下的許用切削參數、產品質量等能效變化情況;設備故障發生時間、故障部位、故障現象、故障原因、故障排除方法、備品備件使用情況、故障排除時間等日常維保情況,以及恢復性修理、定檢定修、更新改造及再制造相關數據。
(1)設備狀態參數采集
     配有專業點檢設備,定期對設備液壓系統及潤滑系統的油品油質、旋轉部件的軸承和齒輪箱的振動脈沖信號和溫度、設備幾何精度和重復定位精度、電氣系統線路等的相關參數進行采集,并通過平臺接口將相關數據按照設備資產編號錄入平臺數據中心,為每臺設備建立油液、軸承、齒輪、電氣元器件檢測檔案,輸送到設備數據中心模塊統一管理。
(2)設備電氣系統信號采集
     主要采集數控設備PLC、NC系統中關于設備運行、故障報警信息、設備開關機狀態、運行程序、負載、功率、坐標等信息,并在信息化管控中心顯示設備操作界面,監控加工進程。當設備發生軟件類故障后,通過設備終端授權,接管設備PLC系統和NC系統,修改相關電氣參數,恢復設備使用功能。
     另外,在電氣系統發生故障后,利用電氣線路感知軟件,準確感知電氣系統硬件故障點,并在信息化智能管控中心該設備的電路模擬圖上直接顯示,指導維修技術人員展開精準預知維修,減少故障診斷時間,加快維修進程,縮短故障維修時間。同時,將上述過程中所采集到的數據輸送到設備數據中心模塊集中管理。


(3)設備振動、脈沖、溫度、轉速等運行信號采集
     在設備機械系統關鍵部件的旋轉零部件部位安裝信號傳感器,上傳到平臺在線狀態檢測模塊,通過振動和脈沖信號分析,準確感知軸承、齒輪等關鍵零部件的損壞程度,并利用虛擬3D模型與物理實體同步運行,準確顯示故障部位及損壞情況,預知事實故障發生時間,提前予以處置,從而實現精準預知維修。并將采集到的各項數據傳送到設備數據中心,進行統一管理。
3.及時分析處理應用設備管理數據
     利用設備信息化智能管控平臺,將采集到的各項數據按照固定的格式形成計算機可識別和利用的標準化文檔和多媒體資料,并分類歸檔,形成數據中心,為后續人工智能分析提供基礎數據。同時,對數據進行人工智能分析。對設備的故障預期、精度變化、狀態變化、能效變化和維保費用做出精準計算和準確評估,并出具分析報告,輸出與設備相關的各項管理指標。如故障率、重復故障率、平均故障維修時間、利用率、啟動率、備件使用成本等。
     具體來說,根據日常檢查考核數據,對各分子公司的設備日常維護、保養、點檢、設備本質安全度管理、季度同業務競賽等日常管理工作進行自主評價,指導各單位不斷強化管理意識,提升管理能力;根據設備操作證管理和日常檢查考核數據,對設備操作者的日常維護保養點檢到位情況、規范操作使用考核情況進行統計匯總,指導操作者等級評價和積分制考核工作;根據備件出入管理模塊數據,對每臺設備維保費進行統計;根據油液管理數據,對設備油液是否過濾、再利用和更換提供指導,實現狀態換油;根據效能監測模塊數據,對設備利用率、啟動率進行統計,指導各單位合理利用設備,提高生產效率;根據當年定檢定修開展情況,自主編制下一周期定檢定修計劃,并提前一至兩周自動換新,確保相關設備設施在檢定周期內使用;按照恢復性修理過程中零部件更換情況,自動更新設備配置,為設備關鍵零部件狀態確認和備件采購提供參考;根據故障記錄、備件使用、點檢數據、點檢定修中小修精度檢測數據和在線狀態檢測數據,對設備老化/劣化情況、精度流失情況以及零部件狀態給出評估結果,為預防維修和恢復性修理等決策提供數據支撐;自動計算各項設備管理指標,對設備保全管理能力和水平進行評估,指導企業不斷創新管理方法、改善管理手段,持續提升管理保全能力和水平。
4.推行“雙模并行”設備管控模式與信息化有機結合
     根據分析報告和設備管理指針性指標,發現設備管理、設備保全和設備使用維護保養過程中存在的問題,并制定相應對策,逐一予以落實。主要包括:管理重心調整;維保策略優化;應急搶修方案策劃和實施;預防維修、維修預防和精準預知維修方案策劃和實施;恢復性修理、更新改造及再制造和報廢決策、實施等,重點對“兩多、一長、一高”設備(在評估周期內“故障多、重復故障多、故障停機時間長、維保費用高”的設備)及時采取針對性措施,抓重點、治難點,有效提升保全效率,全面推行和有效落實TPM設備管理模式和“四系十六制”設備保全模式,最終形成“雙模并行”“雙效監控”“人機協調”的立體化設備綜合管控格局。
5.形成體系支撐與保障
     一機集團建有設備信息化智能管控中心,負責各種設備和遠程數據采集設備運行監管;同時負責對現場操作者操作行為、設備安全狀態、維修人員維修行為等進行監管;接受網絡報故信息,通過手機App派工和下達現場突發情況處置指令;定期對人工智能分析結果進行整理歸檔。同時,建立健全“四級”設備管理組織體系,在班組內部開展設備點檢管理、日常維保管理、故障管理、備品備件成本核算等基礎管理活動,確保集團公司級設備管理理念、管理策略和管理方法真正貫徹到生產一線、落實到機臺和人員。重點要把設備信息化智能管控平臺的終端設在生產一線、設在機臺旁邊,確保基礎數據的及時性、真實性和可靠性。


    
“一基雙模”設備管控體系實施效果

1.建立信息化智能管理體系,有效提升管理能力
     一是設備基礎管理全面實現了基于流程的信息化管理,有效提升了辦公效率。二是有效規范作業行為,實現標準化保全。三是數據真實可靠,均來自設備日常維保、點檢等基礎作業以及在線自動采集,數據的真實性和可靠性較強。四是決策科學客觀,設備恢復性修理、升級改造以及報廢決策的發起,主要源于對設備狀態數據的人工智能分析。數據采集全面、準確,人工智能分析基于真實數據,規避了人為感情因素影響,有效提升決策的客觀性和科學性。五是以設備固定資產編號為索引的平臺架構,確保各項管理工作必須圍繞機臺以及與機臺相關的人和物開展,對象明確、針對性強,管理效率高。
2.建立起診斷維修數據庫,提供強大數據支撐
     一機集團的“一基雙模”信息化智能設備管控體系建有設備保全知識庫,經過多年積累,目前共計建立有效記錄36000余條,幾乎囊括了各類設備的各種常見故障,并詳細記載每一個維修人員的診斷和維修方法。這些相關記錄不僅為后續同類型故障診斷和維修提供借鑒和參考,同時為專業技術人才提供不可多得的實踐教材,有利于企業的人才隊伍建設和持續穩定發展。
     此外,通過對相關記錄的匯總和整理,梳理出不同類型設備、不同系統故障的程式化診斷維修方法,通過去粗取精、去偽存真、不斷矯正,最終形成標準化診斷維修工藝技術文件。可以促進平臺中具備自學能力的人工智能模塊成長,增強其智能分析的準確性,減少保全工作對維修技術人員的依賴性。
3.提高設備綜合使用效益,促進質量效益型發展
     在經濟效益上,通過備品備件出入庫管理模塊,實現各分子公司數據共享和內部調劑,有效降低庫存數量,減少庫存積壓,并逐步建立起安全庫存。該項目實施三年累計節創價值8305.5萬元。
     在社會效益上,“一基雙模”信息化智能設備管控體系的建成,強化了企業設備管理和保全能力,有力地支持了企業軍民品生產。同時,有效降低個人感情因素對設備管理效果和設備狀態確認的影響,提升評價真實性和準確性,提高設備管理及保全決策客觀性和針對性。
     此外,一機集團通過不斷完善,先行先試,為該體系大面積推廣應用創造條件,以期對機械制造行業的設備保全工作產生推進作用。■


成果創造人:王貴勇 張愛國 常青 趙愛國
王曉光 呂巖 郭永杰 李成榮 劉全 陳麗娜
馬超
欄目主編 程丹丹
 

 
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