摘 要: 卷烟企业设备管理信息系统建立了维修管理、计量管理、润滑管理、备件管理等数据库,对系统实现的功能、计算模型和分析方法进行了研究,实现设备故障、备件及费用等的预测和绩效评估,通过持续改进,不断提高企业设备管理水平。 关键词: 卷烟企业;设备管理;信息系统;预防维修;计算机管理 随着科学技术的进步,卷烟企业设备管理工作要求通过高效率、高速化和连续化的作业达到产品精细加工和质量零缺陷的企业管理目标,这对设备管理工作提出了更高的要求。长期以来,因数据不全,难以分析设备的技术状态和故障行为,在设备管理中普遍采用故障后维修和基于使用时间的计划性维修模式,制约了设备管理服务于生产的作用。因此,推广应用计算机信息技术开展设备管理工作,改善设备技术状态、提高设备管理水平、降低维修费用,成为烟草企业完善设备管理工作的当务之急。本文通过设备管理信息系统(PMIS)的开发,使PMIS成为设备管理的“一个工具”、“一部档案”、“一本台帐”、“一份计划”和“一份维修决策参考”, 对不断提高企业设备管理水平、提高企业经济效益具有十分重要的意义。 1 设备管理信息系统(PMIS)系统概述 PMIS汇集了现代设备管理的理论和方法,应用计算机信息技术、统计技术及网络技术等手段对设备管理进行信息传递、处理,实现了:(1)智能化历史维修数据分析,指导设备预防性维修,生成备件采购计划;(2)通过控制图确定、分析重点传动部位温度、噪声、振动进行状态监测, 预测故障,反映设备运行状态;(3)利用精度指数确定维修级别,指导大中项维修;(4)依据换件分析、故障点检、状态监测、润滑点检生成维修计划,并对其进行跟踪;(5)通过对计量台帐的管理分析,生成检定计划;(6)利用排列图、统计表、雷达图等数理统计方法对设备点检及故障进行分析,指导设备维修保养;(7)利用维修换件分析数据实现标准规范的备件管理;(8)综合多模块信息实现设备计划管理、业绩评估和考核 (如图1 设备管理信息系统业务分析图示例所示);(9)按要求对技术资料档案实施管理;(10)通过数据字典动态生成程序录和输出界面。通过相关数据和信息的图表和数理统计分析,实现设备的预防维修,提高设备管理水平。 2 维修换件分析 2.1 维修换件周期测算 系统记录设备的开动时间、产量等数据,并将维修换件信息进行分类整理,作为分析计算的数据来源,然后计算各零件的使用寿命周期及其离散程度。针对某型号设备的某个零件,可计算出它的换件周期 和标准偏差S为
其中:Xij为某设备某零件相邻两次换件的时间间隔;I为同型号不同机号的一台设备;J为该设备该零件一次换件;n为同型号设备该零件的换件总数。 在设备管理中,零件换件周期一般可确定为[-3S,+3S]。维修换件后,新记录被输入系统,再次分类计算出和S,并根据计算结果对各产家的零件质量控制水平、维修人员的技术水平、设备的维护水平进行评估,为系统预测设备零部件故障和备件管理提供了依据。 2.2 维修换件预测 为了预测零件的故障维修更换时间进行预防维修,系统需对上述数据作进一步处理,消除不连续和样本不足的影响,计算零件的寿命。 某零件的维修换件总数量为N,在使用时间t内更换的数量为n(t),其更换率F(t)=n(t)/N,可靠度R(t)=[N-n(t)]/N。在[t、t+△t]内更换数量为△n(t),其更换概率h(t)=△n(t)/[N-n(t)],故障概率密度f(t)=△n(t)/N。 按照威布尔分布原理计算该零件的可靠度R(t)=exp[-(lt)b],用最小二乘法确定系数l和b,求出零件的故障概率密度函数f(t)和可靠度函数R(t)为 f(t)=lb(lt)b-1exp[-(lt)b] 零件寿命=ò R(t)dt 系统根据计算出的零件寿命预测维修换件时间,生成维修计划,经确认,直到该零件被更换,将数据录入系统重新计算,修正零件寿命,生成新的系统数据。 3 设备点检及分析模块 设备点检由操作点检(一级)、维修点检(二级)、专业点检(三级)和精密点检构成,把操作和维修有机地合为一体。 PMIS设备点检模块建立过程中,定点和定标两个环节至关重要。预先设定设备故障点,明确点检部位、项目和内容,规范故障描述、设计点检表、编制动态故障字典表、设计点检结果分析方法,做到有目的、有方向地进行点检,并制定衡量判断设备是否正常的依据和尺度,采取对策措施,达到排除故障,恢复设备性能的目的。 3.1 三级点检结果分析 系统记录点检信息(机型、机号、点检时间、点检部位、故障现象、点检测量值等),生成维修计划。二、三级点检结果对长期保持设备正常状态具有较强指导性,可用排列图、雷达图等方法进行重点分析达到:(1)按程度大小顺序提示出设备每个部组的故障隐患对整个设备状态的影响;(2)分析出设备需要重点改进的部位。 部组A点检故障隐患次数为a,所有部组故障隐患次数为b,部组A的故障隐患频数为a/b×100%,各部组依次相加可得到累计频数。按照“关键少数和次要多数”原则,系统将一台或一种型号设备各部组的故障隐患次数、维修换件费用、维修换件数量和它们的频数等项目从最重要到最次要进行排列,绘制并输出排列图(如图2所示),再用排列图或雷达图对造成该部组故障隐患的零部件故障因素进行分析,找出影响设备正常运行的主要部组故障因素,列入维修计划,实施维修。
图2 故障排列图
3.2 精密点检 精密点检模块记录各种零部组件单项标准精度,并将每个检查项目技术状态标准要求的精度允许值同实际值作比较,确定设备的精度指数,定量反映设备的综合精度水平。
精度指数 Ts为设备实测单项精度;Tp为设备单项标准精度。 当T≤2时,需对设备进行维护,调整小修或项修,2<T<3时,设备需进行中修,T≥3时,设备需大修。 4 设备状态监测 PMIS状态监测通过对设备重点传动部位的温度、噪声、振动、磨损及润滑性质等指标的检测判断预测设备运行现状和可能产生故障的部位和发展趋势。温度监测模块利用红外测温仪对设备进行检测,并将检测温度与正常温度和历史数据进行比对,判断该部位是否异常。 4.1 温度数据分析 相同条件下同型设备某传动部位的温度检测值呈正态分布。系统采用控制图原理进行计算,经过一段时间统计,得到各部位监测点的标准温度,即
其中,ti为某设备某部位检测温度;T0为该部位的标准温度;N为该部位的温度检测次数;为几台设备该部位检测的平均温度,n为同型号设备数 。 温度异常警报漏发造成的损失远远大于虚发警报,所以同型设备该部位的控制上界温度为
其中,Si为几台设备该部位检测温度的标准偏差。 4.2 分析计算过程 系统将多台设备该部位的一次检测温度作为一组数据记录,并计算出20组数据的T0和Tmax,绘制出控制图,剔除高于Tmax的数据后,再补足数据重新计算T0和Tmax,绘制新的控制图,直到没有数据点超出Tmax为止。这时T0和Tmax被确定为该部位的标准温度和上限温度,并计算出Tw做为报警温度,即 系统将Ti与T0、Tw和Tmax进行比对,当Tw≤Ti<Tmax时,系统提示该部位需要检查。Ti≥Tmax或连续出现Tw≤Ti<Tmax时,系统报警该部位需要维修。系统综合相同部位的振动、噪声等数据后分析设备的技术状态,准确判断出故障隐患。 5 设备润滑管理 PMIS设备润滑管理摸块对设备的润滑作业及状况进行台帐管理和检查,包括润滑台帐和润滑点检两个摸块。 5.1 润滑台帐 润滑台帐子摸块由历史润滑数据查询、项目字典、油品字典、油品化学分析数据记录查询和润滑周期计算等表格和模型构成。 5.2 润滑点检 润滑点检分为周点检和月点检两个部分,它由点检录入、数据查询、点检项目和故障字典、点检记录、油质指标记录等摸块和表格构成。 润滑员将检查情况输入系统。系统将这些数据与标准进行比较,诊断设备的不良润滑状况。实施润滑措施的信息被输入系统,充实系统数据,改进润滑。 6 计量管理 PMIS计量管理摸块包括计量台帐管理和计量仪器维修检定。 6.1 计量台帐管理 系统建立计量台帐,记录计量仪器的属性,以便查询。 6.2 计量仪器维修检定 系统建立了计量器具维修记录表,记录仪器的故障原因和现象、维修情况、更换零件、测试结果、维修时间、维修人员、维修后性能参数等,对仪器进行跟踪监控。 7 备件管理 PMIS备件管理摸块分为标准管理和实施管理两个子模块。 7.1 标准管理设定备件管理标准,对备件管理的各项属性进行记录管理。 7.2 实施管理包括供需调整管理、采购管理、收发管理、库存管理和费用管理等。实现供应采购计划、采购安排、委托登记、预算核对、采购分类、询价、合同、收货入库、发料、退库、备件存放、库存核对、费用统计、资金分类、报废等业务管理功能。 8 计划管理 PMIS的计划管理摸块主要是对设备的维修计划、备件计划、计量仪器检定计划、资金费用计划等进行管理。 8.1 维修计划子摸块调用各摸块数据生成设备维修计划,确定维修要求、工期、维修及验收人、验收条件等项目后实施维修,并将验收情况、工时和维修换件等信息输入系统,形成完整维修记录存档。 8.2 备件计划子模块从维修换件和备件管理模块中提取数据,编制出包括零件名称、件号、规格、采购量、安全供货期、价格、产家、使用设备及地点等信息的备件计划。 8.3 计量仪器检定计划子模块从计量管理模块中提取需要检定的仪器,明确检定时间、人员、检定要求等信息实施检定,并将属性数据输入系统。 8.4 资金费用计划模块根据各模块记录和提供的数据自动按部门、机型、机台、时间及业务职能的要求测算需要开支的费用(包括维护费、修理费、检查费、备件材料费等),编制费用开支计划。 9 绩效评估和检查 PMIS的绩效评估和检查模块从各模块中提取数据,按部门、机型、机台、维修人统计设备维修绩效(包括修后设备状态、效率、完好率、工时、点检实绩等),对维修人员进行业绩考核评价;按设备、部门及业务职能计算备件到货率、库损率、到货验收合格率、领用率、合同履行等指标,评价采购及保管实绩;按机台计算设备润滑泄漏率、润滑材料使用率等指标,评价润滑绩效;对计量仪器校准、检定和维修进行统计,对计量能力满足质量要求的程度进行评估;利用雷达图对设备效率、产品质量、维修成本等项目进行分析,综合评估工作成效。通过绩效评估和检查,实现设备管理工作的持续改进和完善。 10 设备技术资料档案管理 使用编程软件和数据库管理系统作为PMIS的开发工具,将数据导入Word和Excel,实现报表的输出上报、存档及查询,为决策提供参考。 11 结论 设备管理信息系统(PMIS)的开发和应用实现了设备管理活动标准化、业务工作自动化、费用管理电算化、管理维修一体化和持续改进的目的,为卷烟企业设备管理基础工作提供一种科学的应用工具,对设备管理工作的进步和设备效益的发挥具有重要的实用价值。通过全过程、多方位、多层次的计算机信息管理,全面提高企业设备管理水平,增强企业竞争能力。
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