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基于管控一体化的设备管理系统研究

发布时间: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。

  1. 平台概述
管控一体化信息平台以设备管理和运行管理为主线,以生产指标管理为龙头,以设备台账记录为核心,以安全生产管理为基础,引导企业从常规管理迈向精细化闭环管理。系统平台结构上由信息网络、数据交换、应用集成、企业门户四个部分组成,功能上共包括9个分系统、62个功能模块,模块划分如图1所示。
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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:
  1. 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。
  2. 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。
  3. 以结构化的标准实现设备管控。
  4. 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
  5. 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。
 
  1. 设备管理系统设计
设备管理系统从物理设备定义、设备使用和设备维护三维角度建立电厂全部设备的整体框架和各类设备管理台帐,对设备的基础信息、操作记录、检修历史、成本信息、零件清单等信息进行综合管理。通过设备数据库形成设备知识库,并构建树状结构,支持快速地查询、显示有关设备的运行状况、检修历史、操作记录、异动状况等信息,对各种安全隐患支持及时采取措施,保障正常安全生产,使设备管理达到自动化、信息化,信息共享化,以满足工作多方需求。
  1. 物理设备管理
物理设备管理具有如下功能:
  1. 设备编码。对5、6号机组全部设备进行KKS编码。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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)。
  5. 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:
缺陷管理采用工作流驱动,通过缺缺陷记录、缺陷提交、缺陷判断、缺陷处理、缺陷保留、缺陷升级、缺陷注销、缺陷验收、缺陷统计、缺陷考核等,对设备缺陷进行登记、审核、批准、跟踪、统计,使电厂能对设备缺陷进行有序处理。
缺陷管理主要包括缺陷处理和缺陷统计考核两大功能。
  1. 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:
  1. 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。
    1. 预防性维护
预防性维护目的是“防患于未然”,在缺陷未发生前事先进行维护保养。工作中的良好维护和正确维护,可以使设备运行时间增加,减少故障,确保工厂设备的可靠性。
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。
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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。
  1. 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:
  1. 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。
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图3 预防性维护调度结构图
  1. 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。
工单管理对由缺陷产生的工单、预防性维护工单,进行人员、备件、工具、工作步骤的计划、审批、执行、检查和完工处理,检修管理通过工作流的运行机制推动事务向既定的方向发展,从而有效控制设备维护工作的进程。
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。
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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。
  1. 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
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
    1. 设备点检管理
设备点检是指按照一定的标准、一定周期、对设备规定的部位进行检查,以便早期发现设备故障隐患,及时加以修理调整,使设备保持其规定功能的设备管理方法。
点检管理主要功能有:
  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  1. 提升效果分析
系统以建设数字化设备管理模式为目标,基于集团本质安全发电企业管理体系,通过信息化管理推动企业在设备安全管理、设备运行状态监控、设备指标管理等诸多方面的建设与提高,推动企业对设备价值链上所有环节进行有效管理,强调动态监控设备运行和维护状况,及时掌握信息,决策控制。
  1. 通过对运行行为管控,实现人员、设备无伤害管理
利用系统对设备使用人员的培训、管理进行监管和推动,固化安全操作要求,从而实现行为管控,做到人员、设备无伤害管理。如通过对缺陷管理的培训、演练,加强查缺、消缺意识,固化消缺的流程,进行流程管控,提高设备消缺效率。
  1. 通过对设备安全管控,实现系统无漏洞、设备无故障管理。
  2. 通过风险提前预控,实现设备安全风险管控。
  3. 全面实现设备实时监控,保障机组高效、经济运行。
实时、历史的运行过程监控,透明化运行工况;掌控实时的设备性能数据,量化评估机组运行经济性。
  1. 规范化、标准化运行管理,提升设备运行安全。
实现红绿灯控制的管理思想,避免工作随意性;实现例行工作程序化,系统根据定期工作周期,实现工作任务到期提醒、发起定期工作的执行流程,提高工作执行效率,降低人为失误率;建立标准化设备管理体系。
  1. 设备维护指标、绩效管理一体化,强化工作执行力。
 建立贯穿设备管理全过程的指标体系,提供实时的对标分析,实现指标控制精细化;建立维护绩效评估体系,将制度或规程中的考核规则与每项业务活动有效衔接,使考核结果客观、可追溯。
  1. 总结
管控一体化系统投运以来,已在发电企业形成了良好的信息管理基础。已投入使用的设备管理、生产管理、安全管理、项目管理、任务管理及生产日报等模块经现场使用均收到良好效果,并通过这些系统之间的集成,真正实现了对生产设备的闭环管理。
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。