基于管控一体化的设备管理系统研究
发布：www.dhzk.net 时间：2020-10-08
管控一体化平台是以生产过程控制系统为基础，通过对企业生产管理、过程控制等信息的处理、分析、优化、整合、存储、发布，运用现代化生产管理模式建立覆盖企业生产管理与基础自动化的综合系统，在电厂推广管控一体化系统的应用，是顺应工业信息化发展的必然趋势。以设备管理为核心开发管控一体化系统，通过信息化手段提高设备管理水平，通过合理开发利用网络和信息资源，围绕设备管理规划实施了覆盖企业全部业务的统一信息平台，实现了各系统之间的数据共享，大幅提高了设备管理信息化水平，进而为高效管理和科学决策提供强有力的信息支持。
- 平台概述
图1 管控一体化平台规划图
系统以物理设备管理、缺陷管理、预防性维护、工单管理和点检管理五大模块，构成对生产设备的闭环管控体系：
- 形成以设备为核心，以项目为龙头，以工单为纽带的闭环管理体系，并实现全过程可追溯。
- 建立了完备设备台账，记录和提供设备信息，设备的基本参数及维护的历史记录，为设备的日常维护和管理提供必要的信息，可根据设备的在线运行数据和设备台账对设备出力水平、劣化趋势、设备寿命进行分析。
- 以结构化的标准实现设备管控。
- 通过与SIS接口大量采集使用设备实时数据，使设备静态和动态数据的深入融合、统一，设备管控更全面：设备的静态数据包括设备的基础信息和技术标准，其他信息为动态信息，包括设备实时数据、设备安装历史、设备缺陷与故障、设备维修历史、设备定期切换与实验、设备维修成本等
- 提供点检项定义、电建区域、电建路线、点检路线和异常处理等功能，贯彻“点检定修”先进设备管理思想，使设备检修规范化、标准化。
- 设备管理系统设计
- 物理设备管理
- 设备编码。对5、6号机组全部设备进行KKS编码。
- 设备台帐管理。以统一的设备编码标识体系为基础，通过对设备多方基础数据的分析，从设备位置、设备、设备类型建立多维设备台帐体系，与各种文档紧密相联，将信息处理纳入产生这些信息的实际工作中。设备台帐主要包括：基础台帐、检修台帐、标准工作台帐、备品备件台帐、运行台帐和设备成本台帐。
- 设备评级管理。实现对发电主、辅设备定期进行检查、鉴定和评级，提高设备完好率和健康水平，保证安全经济发电。通过设备知识库提供设备运行过程的所有的静态数据和动态历史数据，给设备评级提供判断依据。
- 设备异动管理。对设备、系统、建筑物的结构、连接方式、型号、材质、数量、增减与初次投入使用时有变动的情况进行管理。根据在生产过程的不同，设备异动分为甲类异动（厂级异动）和乙类异动（部门级）。
- 设备标准。包括设备相关的标准工作、检修技术标准、点检标准、维护保养标准和标准安全措施：
- 标准工作是在检修过程中，将设备检修所发生的常规工作总结、定义出来。每一项标准工作包括：完成该项工作所需时间、人员、材料、所需资源和任务等。在生产检修过程中通过实践逐步将标准工作完善，经过一定的数据积累，可以做到检修工作的标准化、专家化，能合理安排人力和其他资源，提高检修质量，降低检修成本，缩短故障分析过程。标准工作包括标准工作包和标准工单。标准工作包是指为重复故障处理和计划性维护建立标准的检修工艺知识库，包括检修步骤、备品备件计划、工具计划、人工计划，检修文档等。标准工单建立在标准工作的基础上，一个标准工单可对应多个标准工作。标准工单可按标准工单类型、优先级、分场和班组等进行分类，方便查询和引用。
- 检修技术标准指设备的一些固有属性，在设备检修文件包和工单中展现，给维修相关人员提供设备各种参数和属性信息，包括技术参数、组成部件、运行管理值、检修管理值、维护保养要求等。
- 点检标准是点检员、运行巡检、检修人员进行日常点检和测量的标准，可以按照定义规则自动生成点检任务。内容包括：测项、测量方法、测量周期、测量标准、测量岗位等信息。
- 维护保养标准指为保证设备可靠性与安全性，制定按照预定的规则自动生成维护保养任务。内容包括任务生成周期、工作内容（关联标准作业）、任务执行单位和点检岗位。
- 标准安全措施指为了实现辅助隔离，建立设备标准的隔离措施数据库，标准隔离措施中不仅要有不同类别的隔离设备的各种可能状态，还必须记录这个措施目前的实施状态。标准隔离措施支持随工作票的业务活动动态增加。
- 缺陷管理
缺陷管理主要包括缺陷处理和缺陷统计考核两大功能。
- 缺陷处理：以工作流驱动，设备知识库为支撑，对缺陷登记、鉴定、审核、执行、总结进行有序处理，辅助相关人员做出科学的消缺决策、规范检修作业，降低误修、错修率。支持缺陷全过程信息追溯分析、修正完善设备检修文件包功能，建立全面闭环的消缺管理机制。从记录缺陷开始，到进行检查确认、许可处理、生成工单，直至问题解决，这一系列的工作流程都被置于权限和状态控制之下，所有缺陷及处理的每个步骤和结果都存储在经验库中，便于管理人员检查参考。缺陷处理还支持以下功能：
- 根据大唐消缺规范，区别不同缺陷级别的处理流程，明确职工的责任和分工；
- 缺陷登记，支持人工手动输入缺陷，同事支持与生产管理子系统的运行管理、安全管理等模块相关联，触发缺陷；
- 对缺陷的处理，支持直接处理和生成工单这两种处理方式，并可通过工单链接相应的工作票和操作票；
- 支持多种方式的缺陷通知，包括打印缺陷通知单，发送短信等；
- 支持针对设备/位置发生的故障，按优先次序提交缺陷申请，根据不同优先级处理不同缺陷。
- 缺陷统计与考核，支持根据缺陷记录和维修报告将缺陷进行分类，用于评估故障发生的频率、其薄弱环节、范围和损坏的原因等。根据评估的结果完善维修策略。对缺陷的分类支持包括按专业、按缺陷代码、缺陷危机程度、检修班组等。支持按照分场、班组、机组、日期、设备位置、缺陷状态、缺陷类型等条件组合查询并统计消缺率。支持根据缺陷统计的结果，自动生成相应的缺陷考核单。
- 预防性维护
预防性维护通过周期、事件等创建预防性维修计划，进行定期维修、维护，并能自动生成预防性维修工单，为需要计划维护的设备建立详细的维护计划策略，提高设备维护维护保养的预见性和计划性，将电厂职员尤其是生产人员从庞大的紧急性维修的工作重担下解放出来。
图2 预防性维护示意图
预防性维护主要包括预防性维护建立、预防性维护调度和预防性维护工单三大功能。
- 预防性维护建立，支持周期性预防性维护，支持包括大修、小修、点检、定修等多种预防性维护类型，预防性维护建立具有如下子功能：
- 预防性维护计划触发的条件支持频率、仪器仪表的计量读数、设备运行小时数等；
- 支持建立预防性维护相关任务的标准工作、预防性维护路线等信息，标准工作包括工序、任务、职员、资源、零件等内容，以确定和预测该预防性维护的成本、物资需求和工作负荷；
- 预防性维护计划支持生成相应的工单申请，经排除后生成可执行的工单。
- 预防性维护调度，支持对预防性工作进行调度，预防性维护调度的功能结构如下图所示。
图3 预防性维护调度结构图
- 支持根据预防性维护记录创建某个期间的预防性维护的具体计划；
- 支持根据预防性维护计划预定人力、资源和备品备件；
- 预防性维护的到期日和定期检查以安全规则或运行规则为基础；
- 支持预防性维护计划的延续和修改、删除和添加。
- 预防性维护工单，具体的预防性维护计划经批准执行后，支持生成为可执行的工单。
- 在生成预防性维护工单之前，可预览每个期间的预防性维护；
- 预防性维护可以临时保留，暂不生成工单；
- 在多个设备（流程）的基础上创建单独的预防性维护工单。
- 工单管理
工单完成关闭后，支持形成完整的检修记录。记录检修过程和检修后的设备状况等信息，总结设备发生的故障、所表现出来的症状、产生故障的原因，以及解决该故障所采取的措施，同时支持工单汇报。
图4 工单管理示意图
工单管理主要包括工单生成、工单处理、工单成本统计和工单归档四大功能。
- 工单生成，支持多种方式建立工单。包括直接建立工单、根据申请建立工单（包括由缺陷、项目等模块产生的工作申请）、从标准工作库中根据标准工作建立工单、根据标准工单建立工单。工
- 工单处理，支持工作流控制，监控工单的计划、安排、完成和结束，并对工单执行过程中发生的检修成本进行统计。
- 工单成本统计，依据工单为载体，对维护、维修工程中涉及的预算和发生的物资、人工、资源及其他费用进行跟踪管理，并支持自动更新到设备台帐。工单支持从四个方面来统计成本：物资、人工、资源、费用。
- 工单归档，支持在工单关闭后，集中对某一期间的工单进行总结归档，便于检索和统计成本。
- 支持根据工单记录的内容，总结设备发生的故障、所表现出来的症状、产生故障的原因，以及解决该故障所采取的措施，作为设备可靠性分析的数据来源。
- 设备点检管理
点检管理主要功能有：
- 点检设定。包括点检点的设定、点检路线的设定、点检方式的设定、点检周期的设定、点检设备的设定。
- 点检参数来源设置。点检需要输入的参数来源支持由点检人员输入和由其他功能模块传送。
- 点检任务自动分配。支持点检人员每天下载点检任务，并根据定义的点检路线，采集输入各参数。
- 点检对标分析。支持点检的结果参数根据预设定的点检标准参数进行对比分析，支持根据点检结果生成工作申请或缺陷，报高层领导批准生成工单，排除设备问题。
- 点检劣化趋势分析。支持根据历次的点检结果的分析，生成设备劣化趋势分析图，供设备管理人员分析设备状况。
- 点检绩效管理。支持对点检人员绩效考核功能，包括点检任务完成情况、点检准确率等。
- 提升效果分析
- 通过对运行行为管控，实现人员、设备无伤害管理
- 通过对设备安全管控，实现系统无漏洞、设备无故障管理。
- 通过风险提前预控，实现设备安全风险管控。
- 全面实现设备实时监控，保障机组高效、经济运行。
- 规范化、标准化运行管理，提升设备运行安全。
- 设备维护指标、绩效管理一体化，强化工作执行力。
- 总结
通过管控一体化系统的上线，发电企业形成了自己的设备管理特色和亮点，形成了发电企业特色的管理框架。将企业管理提高到精细化管理、超前控制和动态管理的更高层次；为与设备紧密相关的各项生产业务提供了全面的事前计划与预测（正向与反向），事中控制和事后考核、分析手段； 同时实现对各项管理目标的任务分解、考核奖惩与分析总结，提高全员参与管理的积极性；系统实际涉及设备管理的全方位和各流程，及时统计各设备运行、维护的执行情况、完成情况及差异，为管理层提供实时、准确和有效的参考信息；以科学管理为手段，以设备安全为核心，以经济效益为目的，实现了企业物流、工作流、资金流、控制流的集成，以开放性的管理信息系统促进管理信息化水平提升。