黃永紅¹  金宇暉²  靳世²

（1.中冶南方工程技術(shù)有限公司技術(shù)研究院2.華中科技大學(xué)能源 與動(dòng)力工程學(xué)院 武漢 430223）

【摘要】分析了鋼鐵企業(yè)運(yùn)維管理的現(xiàn)狀，通過分析比較運(yùn)維管理與六西格瑪質(zhì)量管理的特點(diǎn)，得出管理邏輯基本相同的結(jié)論。借用六西格瑪質(zhì)量管理的邏輯，結(jié)合生產(chǎn)調(diào)研和實(shí)踐，按照保障管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的步驟路徑，識(shí)別并總結(jié)出了運(yùn)維管理的關(guān)鍵活動(dòng)，根據(jù)關(guān)鍵活動(dòng)管理類別分層，從宏觀層面設(shè)計(jì)出了工作邏輯框架圖，并指出了該邏輯框架圖在未來的運(yùn)維管理智能化升級(jí)轉(zhuǎn)型過程中的用途。

【關(guān)鍵詞】鋼鐵企業(yè)運(yùn)維；關(guān)鍵話動(dòng)；工作邏輯；框架設(shè)計(jì)；運(yùn)維優(yōu)化；智能化升級(jí)

1概述

大數(shù)據(jù)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，將催生鋼鐵企業(yè)管理升級(jí)，也意味著鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)核心價(jià)值的提升。核心價(jià)值包括質(zhì)量、靈活性及生產(chǎn)效率三大方面。三大核心價(jià)值對(duì)應(yīng)的是鋼鐵企業(yè)三大管理系統(tǒng)，即全流程的質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理、運(yùn)營維護(hù)管理。

運(yùn)維管理與生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理的管理對(duì)象相同，即均是對(duì)鋼鐵流程制造系統(tǒng)進(jìn)行管理。三者在數(shù)據(jù)的需求上有重疊交叉,都需要系統(tǒng)運(yùn)行的過程數(shù)據(jù)。但三者的目標(biāo)和管理過程并不相同。

（1） 質(zhì)量管理^[1]：就是在產(chǎn)品性能、可信性、安全性、適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、時(shí)間性等方面全面滿足顧客需求程度的管理過程。

（2） 生產(chǎn)管理:就是對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行計(jì)劃、組織、 指揮、協(xié)調(diào)、控制和考核等一系列管理活動(dòng)的總稱^[2]。 

（3）運(yùn)維管理：為保障鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、有效運(yùn)行而采取的生產(chǎn)組織管理活動(dòng)^[3]。

本研究關(guān)注的作為生產(chǎn)效率保障的運(yùn)維管理,對(duì)鋼鐵企業(yè)的意義不言而喻。

2鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)維管理現(xiàn)狀

鋼鐵企業(yè)管理過程中.在生產(chǎn)管理中兼顧質(zhì)量,在質(zhì)量管理中兼顧生產(chǎn)效率，三者的關(guān)系是密不可分的。但相比較而言，鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)研究的較多^[4]，且實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)豐富，管理工具及標(biāo)準(zhǔn)體系比較成熟、完備。如ISO 90001質(zhì)量管理體系、六西格瑪質(zhì)量管理^[5,6]等。生產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究也較多^[2]。而運(yùn)維管理的研究僅見于IT行業(yè)^[3,7,8]。目前在鋼鐵企業(yè)運(yùn)維管理的具體環(huán)節(jié)方面（如鋼鐵企業(yè)設(shè)備管理、設(shè)備維護(hù)與維修、技術(shù)管理、設(shè)備故障診斷、設(shè)備信息化管控、維保外包管理^[9,13]等）有一些研究探索。

在鋼鐵企業(yè)運(yùn)維的設(shè)備管理方面,胡邦喜^[10]進(jìn)行了較系統(tǒng)地研究。其中，對(duì)設(shè)備管理活動(dòng)的內(nèi)容進(jìn)行了界定。同時(shí)，指出了大型冶金企業(yè)在設(shè)備管理中的困難及問題，并針對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行了研究，如對(duì)設(shè)備狀態(tài)的運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)策略、運(yùn)行的故障智能化診斷、維保工作的社會(huì)化合作等方面的研究探討。另外，提出了設(shè)備管理目標(biāo)即是設(shè)備全生命周期優(yōu)化管理的觀點(diǎn)，對(duì)設(shè)備管理的考評(píng)量化具有較重要的意義。

在鋼鐵企業(yè)運(yùn)維的技術(shù)管理方面,鞏慶^[14]對(duì)企業(yè)全面技術(shù)管理體系的研究值得借鑒參考。該研究描繪了技術(shù)管理體系的作用框架，并將整個(gè)體系劃分成六個(gè)子體系，便于各體系管理工作的整合。其中技術(shù)創(chuàng)新管理子體系、設(shè)備及工藝技術(shù)管理子體系、信息技術(shù)管理子體系的研究,對(duì)運(yùn)維管理中技術(shù)管理有指導(dǎo)作用。

在知識(shí)管理方面，董玉祥^[15]強(qiáng)調(diào)了建立企業(yè)級(jí)的知識(shí)管理系統(tǒng)對(duì)開展智能信息化系統(tǒng)模型及其技術(shù)研究的重要性。

運(yùn)維信息化管理方面,袁曉慧^[16]描述了唐鋼設(shè)備管理信息化建設(shè)的過程，重點(diǎn)介紹了設(shè)備管理信息化系統(tǒng)管理軟件、應(yīng)用模式及其在生產(chǎn)經(jīng)營中取得的成效。張其龍^[17]介紹了萊鋼煉鋼廠設(shè)備信息化管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用情況，并闡述了該系統(tǒng)在設(shè)備備件庫存、危險(xiǎn)源預(yù)知預(yù)控、日常點(diǎn)檢控制管理以及該系統(tǒng)應(yīng)用的效果。王建新^[18]描述了企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)在全面設(shè)備資產(chǎn)管理中的應(yīng)用前景,并就物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)應(yīng)用對(duì)企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)的影響進(jìn)行了分析。

在設(shè)備運(yùn)行故障診斷及狀態(tài)維護(hù)研究方面，王冬梅、宋志龍、劉俊峰^[19,23]等人就冶金機(jī)械及電氣設(shè)備等常規(guī)設(shè)備診斷進(jìn)行了研究。孫夢(mèng)園、劉富春、代晴林^[24,26]旳對(duì)故障診斷方法及軟件開發(fā)有一定深度的探索。而且在復(fù)雜裝備及系統(tǒng)的精密故障診斷探索方面,提出了應(yīng)委托設(shè)備制造商、聘請(qǐng)專家或開發(fā)有針對(duì)性的專家系統(tǒng)等進(jìn)行診斷的觀點(diǎn)^[24-28]。

為提高鋼鐵企業(yè)運(yùn)維日常管理的效率，胡邦喜^[10][29]就設(shè)備維保獨(dú)立外包,實(shí)現(xiàn)社會(huì)化分工合作方面進(jìn)行了探索。在提高系統(tǒng)的安全性運(yùn)行管理方面，詹少偉^[30]就能源管控系統(tǒng)進(jìn)行了探索，提出了按事前防護(hù)、事中監(jiān)控與事后審計(jì)這三個(gè)維度，按安全等級(jí)實(shí)施分級(jí)保護(hù)的思想，強(qiáng)調(diào)了安全技術(shù)與人員管理相結(jié)合的理念。王先華叩根據(jù)對(duì)鋼鐵企業(yè)安全管理與事故控制的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了鋼鐵企業(yè)安全管理系統(tǒng)診斷評(píng)估模式的框架及詳細(xì)過程方法,并在實(shí)踐中進(jìn)行了應(yīng)用。

從以上相關(guān)方面的研究中可見，運(yùn)維管理在鋼鐵企業(yè)是一項(xiàng)重要的管理，業(yè)內(nèi)人士也作出了有益的探索，但從鋼鐵企業(yè)運(yùn)維管理系統(tǒng)特點(diǎn)、管理范圍界定、工作框架、流程以及管理的改善優(yōu)化等方面看，還未見有系統(tǒng)地探索和研究。究其原因，一是鋼鐵工業(yè)產(chǎn)線長、專業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)密集、設(shè)備種類多、管理幅度寬、管理所依賴的數(shù)據(jù)量龐大，大系統(tǒng)的共性研究顯得不切實(shí)際。二是相比于質(zhì)量管理的性能指標(biāo)、生產(chǎn)管理考核的進(jìn)度計(jì)劃指標(biāo)來說，運(yùn)維保證的效率指標(biāo)的考量及歸因困難。

本文研究運(yùn)維管理的關(guān)鍵活動(dòng)及工作邏輯框架，意圖是將運(yùn)維管理的研究進(jìn)行系統(tǒng)全面的梳理，使相關(guān)研究在關(guān)注現(xiàn)有研究成果的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)目前管理研究中的短板。

對(duì)于運(yùn)維管理實(shí)施主體的鋼鐵企業(yè)，應(yīng)將運(yùn)維管理納入企業(yè)的重要管理之一，按照運(yùn)維管理工作框架,一步步實(shí)施管理優(yōu)化提升。

3運(yùn)維管理步驟及關(guān)鍵活動(dòng)識(shí)別與分析

3.1 分析方法

運(yùn)維管理與質(zhì)量管理雖然在保證體系、研究方法上有區(qū)別，但在管理的程序和邏輯上,都有一個(gè)改進(jìn)目標(biāo)，前者保證的是運(yùn)行系統(tǒng)的效率（即運(yùn)行質(zhì)量），后者保證的是產(chǎn)品或作品的質(zhì)量^[1]。本研究以六西格瑪質(zhì)量管理作為參照，將兩項(xiàng)管理特點(diǎn)對(duì)比分析見表1。

基于本研究針對(duì)的是運(yùn)維管理活動(dòng)的邏輯，從表1 7項(xiàng)特點(diǎn)分析對(duì)比可見，在其內(nèi)在邏輯一致的情況下，才會(huì)導(dǎo)致外在特點(diǎn)基本一致。只是目前兩者在理論完善程度上有差距。但這并不影響管理邏輯上的一致性。因此，借用六西格瑪管理步驟,根據(jù)鋼鐵企業(yè)實(shí)踐活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn).對(duì)運(yùn)維關(guān)鍵活動(dòng)的邏輯進(jìn)行理清這種研究方法是可行的。 

3.2 關(guān)鍵活動(dòng)識(shí)別與分析

六西格瑪質(zhì)量管理在制造流程的公司中得到了廣泛推廣應(yīng)用,其管理思想不僅是一種理念，也是績效改進(jìn)的工具，用于產(chǎn)品質(zhì)量提升，還可用于軟件運(yùn)維的質(zhì)量提升^[34]。鋼鐵企業(yè)除了機(jī)械裝備外，也離不開信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及軟件的運(yùn)行維護(hù)。因此六西格瑪改進(jìn)方法DMAIC也適用于鋼鐵企業(yè)的質(zhì)量改進(jìn)提升。通過定義(Define)、測量(Measure) 、分析(Analyze)、改進(jìn)仃mprove)和控制(Control)等5個(gè)步驟。每個(gè)步驟缺一不可，可以看成是關(guān)鍵路徑。

關(guān)鍵路徑的定義常見于項(xiàng)目的進(jìn)度管理。實(shí)施過程中，完成項(xiàng)目的最短時(shí)間是從開始點(diǎn)到完成點(diǎn)的最長路徑.稱為關(guān)鍵路徑,組成關(guān)鍵路徑的活動(dòng)稱為關(guān)鍵活動(dòng)。關(guān)鍵活動(dòng)會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度^[35]。

如果把保證某一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)看成是一個(gè)項(xiàng)目，則實(shí)現(xiàn)的過程也同樣有關(guān)鍵路徑及關(guān)鍵活動(dòng)。

運(yùn)維管理實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)有如下幾個(gè)：

(1)保產(chǎn)目標(biāo)。

(2)產(chǎn)線完備性目標(biāo)。

(3)運(yùn)營成本目標(biāo)。

(4)維護(hù)成本目標(biāo)。

為保證以上目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，管理工作首先必須理清各管理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵路徑，在管理步驟下關(guān)鍵路徑的活動(dòng)分析如圖1所示。

六西格瑪方法的DMAIC步驟是一個(gè)邏輯嚴(yán)密的過程循環(huán)。在“改進(jìn)”實(shí)施后，最后一步的“C控制”中對(duì)改進(jìn)的效果進(jìn)行評(píng)估。評(píng)估的過程，是對(duì)改進(jìn)實(shí)施后成果的監(jiān)測，便于進(jìn)一步持續(xù)改進(jìn)。評(píng)估的記錄，便于在“定義”階段進(jìn)行完善，以便在下一個(gè)循環(huán)中作為“定義”，使目標(biāo)保證的改進(jìn)措施以標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的行為固定下來。

六西格瑪方法論要求基于決策的數(shù)據(jù)必須是可靠的。因此要進(jìn)行測量系統(tǒng)分析。“M測量”是目標(biāo)保證的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量很大程度上決定了 “A分析”的準(zhǔn)確性^[6]。因此“A分析”過程中，如果測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量不可靠，或者測量的項(xiàng)目不能反映與出現(xiàn)問題的內(nèi)在相關(guān)性，則需要對(duì)測量系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià),并重新設(shè)計(jì)“測量”至“分析”的過程。

需要說明的是，圖1中將四個(gè)保證目標(biāo)割裂開來分析是為了邏輯梳理的方便，實(shí)際上在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，四個(gè)目標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)的,要求其共同保證最優(yōu)是不可能的。“M測量”步驟中的信息數(shù)據(jù), 也并不是針對(duì)每個(gè)保證目標(biāo)都設(shè)置一套檢測儀表，而且大量的信息數(shù)據(jù)都來源于生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

對(duì)于“I改進(jìn)”步驟，還存在一個(gè)多目標(biāo)關(guān)聯(lián)優(yōu)化改進(jìn)的趨勢(shì)。雖然如此，本圖的意義在于將生產(chǎn)運(yùn)行維護(hù)中的關(guān)鍵活動(dòng)，通過一個(gè)完整的邏輯步驟，對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)梳理和分析，使實(shí)際生產(chǎn)過程中的運(yùn)維活動(dòng)得以歸納提煉。

為了將分析歸納與實(shí)際情況相吻合，將圖1中的單目標(biāo)進(jìn)行邏輯歸并，同時(shí)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)研究成果^{[1,10,15,28,41-44]}進(jìn)行總結(jié)，集合出運(yùn)維管理的關(guān)鍵活動(dòng)如表2所示。

表2中的關(guān)鍵活動(dòng)，有些從根本上來說就是一項(xiàng)科學(xué)研究，甚至是一個(gè)大的課題。女曠設(shè)備壽命周期管理策略”、“基于運(yùn)維成本優(yōu)化的工藝改進(jìn)建議”等，單憑生產(chǎn)企業(yè)自身的力量也許不可能做好，但生產(chǎn)企業(yè)可以通過規(guī)劃整合社會(huì)力量來達(dá)成目標(biāo)。

4運(yùn)維關(guān)鍵活動(dòng)分析的工作框架設(shè)計(jì)

一般對(duì)于有固定程序的生產(chǎn)活動(dòng)應(yīng)有一個(gè)工作流的概念。將工作分解成定義良好的角色、任務(wù)，按照一定的規(guī)則和過程來執(zhí)行這些任務(wù)，并對(duì)它們進(jìn)行監(jiān)控，可以達(dá)到工作設(shè)定的目標(biāo)^[45]。

上節(jié)列出了鋼鐵企業(yè)運(yùn)維關(guān)鍵活動(dòng)清單，但并沒有區(qū)分岀由這些活動(dòng)產(chǎn)生的任務(wù)是由什么角色、什么樣工作流程完成的。這里提出工作框架的概念是將角色和工作流組合起一個(gè)工作框架，便于實(shí)施過程中提高管理效率和運(yùn)維管理水平。

從表2中的運(yùn)維管理關(guān)鍵活動(dòng)來看，特別是在“I改進(jìn)”步驟中，一項(xiàng)關(guān)鍵活動(dòng)就涉及了鋼鐵制造中不同梯次關(guān)系的多個(gè)層次，如有實(shí)體生產(chǎn)物質(zhì)本源層、多尺度工藝過程本質(zhì)關(guān)系層、自動(dòng)化在線數(shù)據(jù)采集層、企業(yè)內(nèi)部大數(shù)據(jù)層、鋼鐵終產(chǎn)品與市場層等^[46]，同時(shí)還隱含著社會(huì)化合作的“互聯(lián)網(wǎng)+” 的最高層級(jí)。甚至在“定義”至“控制”的五個(gè)步驟中，都不排除社會(huì)化合作。如設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷、維保外包等。但不管涉及哪個(gè)層級(jí)，工作框架都可以按照目前鋼鐵企業(yè)管理模式中機(jī)構(gòu)分層分類的特點(diǎn)進(jìn)行歸并。

根據(jù)管理的工作性質(zhì)，鋼鐵企業(yè)運(yùn)營工作類別有技術(shù)支持、設(shè)備支持、生產(chǎn)運(yùn)行管控等^[47],還有企業(yè)決策支持等。運(yùn)維關(guān)鍵活動(dòng)的角色及任務(wù)在管理工作中的流程框架如圖2所示。

5關(guān)鍵活動(dòng)工作框架圖說明及用途構(gòu)想

5.1 說明

(1) 圖2中的“工作類別”是根據(jù)工作屬性而定義的，并不代表一個(gè)具體的管理機(jī)構(gòu)。關(guān)于管理機(jī)構(gòu)設(shè)置不屬于本文討論范圍。

(2)關(guān)鍵活動(dòng)之間的路徑連接,是基于以上關(guān)鍵活動(dòng)分析中的內(nèi)在邏輯，并結(jié)合多年來鋼鐵行業(yè)運(yùn)維的生產(chǎn)實(shí)踐及相關(guān)研究而獲得的。基于鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性、技術(shù)密集性特征，不排除各企業(yè)有局部差別。

(3)本框架圖繪制，并未考慮現(xiàn)實(shí)過程中的難易程度，而是一種優(yōu)化邏輯，一種改進(jìn)提升的思維方向。

5.2用途構(gòu)想

(1) 本文識(shí)別出的鋼鐵企業(yè)運(yùn)維管理的關(guān)鍵活動(dòng),擬用于企業(yè)理清工作的短板.以提升生產(chǎn)效率。企業(yè)在通過自身力量來攻克這些短板的同時(shí),也可通過管理機(jī)制上的運(yùn)作，進(jìn)行社會(huì)化的合作。如與設(shè)備制造商、工程技術(shù)公司、科研及高端咨詢機(jī)構(gòu)等進(jìn)行合作研發(fā)及實(shí)施。特別是“分析”、“改進(jìn)”這兩個(gè)步驟中的關(guān)鍵活動(dòng)，它所涉及到的管理幅度較寬、數(shù)據(jù)多且要求高、技術(shù)難度大、涉及影響因素多。要實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化“改進(jìn)”，不是一件容易的事,必須多方合作進(jìn)行攻克。

(2)企業(yè)可以按照運(yùn)維管理的工作邏輯框架，結(jié)合大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及信息化管理平臺(tái)的建設(shè)，實(shí)行機(jī)構(gòu)重構(gòu)、流程再造的工作。并根據(jù)企業(yè)具體情況，逐步實(shí)現(xiàn)扁平化管理。消除不合邏輯的管理流程及多層次管理的弊端,提升企業(yè)管理效率。

(3)運(yùn)維關(guān)鍵活動(dòng)識(shí)別及工作邏輯框架圖也能作為智能化升級(jí)成熟度研究的基礎(chǔ)。使鋼鐵企業(yè)運(yùn)維管理按照科學(xué)的路徑進(jìn)行智能化升級(jí)。

(4)成熟度的研究，將使目前的一些有益的研究成果能夠逐步落地，不再是“紙上的成果”，顯示其科技創(chuàng)新的力量。如設(shè)備管理體系、技術(shù)管理體系、運(yùn)維專家系統(tǒng)及一些設(shè)備的故障診斷技術(shù)等研究成果，可以依照工作邏輯流程，逐步轉(zhuǎn)化成符合企業(yè)需要的技術(shù)加以應(yīng)用。

6結(jié)論

(1)通過分析比較，發(fā)現(xiàn)運(yùn)維管理與六西格瑪質(zhì)量管理有基本相同的邏輯特點(diǎn)。借用六西格瑪質(zhì)量管理的邏輯,結(jié)合生產(chǎn)調(diào)研和實(shí)踐，歸納出運(yùn)維管理的關(guān)鍵活動(dòng)。該活動(dòng)符合鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)特征。

(2)將關(guān)鍵活動(dòng)根據(jù)工作類別分層，規(guī)劃岀了工作邏輯框架圖。此運(yùn)維管理工作框架雖然視角宏觀，但均能落實(shí)到實(shí)處，避免了落入不切實(shí)際的謬誤。

(3)關(guān)鍵活動(dòng)分析及工作框架設(shè)計(jì)中，雖未考慮實(shí)現(xiàn)的難易程度及推進(jìn)路線，但在未來的研究中，利用本文研究成果，結(jié)合成熟度的分析.可規(guī)劃出轉(zhuǎn)型升級(jí)的優(yōu)化路徑。

(4) 作為未來智能化技術(shù)升級(jí)責(zé)任主體的鋼鐵企業(yè)，可以根據(jù)本課題研究成果,從整體上進(jìn)行全面的邏輯規(guī)劃.將本企業(yè)和社會(huì)上的資源納入規(guī)劃范圍，同時(shí)進(jìn)行有目標(biāo)的投入。而對(duì)于參與鋼鐵企業(yè)運(yùn)維智能化升級(jí)的社會(huì)研究機(jī)構(gòu)和團(tuán)體,如何挖掘符合未來發(fā)展趨勢(shì)的課題，本研究也具有一定的導(dǎo)向及參考作用。

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