黃永紅¹  金宇暉²  靳世²

（1.中冶南方工程技術有限公司技術研究院2.華中科技大學能源 與動力工程學院 武漢 430223）

【摘要】分析了鋼鐵企業運維管理的現狀，通過分析比較運維管理與六西格瑪質量管理的特點，得出管理邏輯基本相同的結論。借用六西格瑪質量管理的邏輯，結合生產調研和實踐，按照保障管理目標實現的步驟路徑，識別并總結出了運維管理的關鍵活動，根據關鍵活動管理類別分層，從宏觀層面設計出了工作邏輯框架圖，并指出了該邏輯框架圖在未來的運維管理智能化升級轉型過程中的用途。

【關鍵詞】鋼鐵企業運維；關鍵話動；工作邏輯；框架設計；運維優化；智能化升級

1概述

大數據及工業互聯網時代，將催生鋼鐵企業管理升級，也意味著鋼鐵企業產品生產活動核心價值的提升。核心價值包括質量、靈活性及生產效率三大方面。三大核心價值對應的是鋼鐵企業三大管理系統，即全流程的質量管理、生產管理、運營維護管理。

運維管理與生產管理、質量管理的管理對象相同，即均是對鋼鐵流程制造系統進行管理。三者在數據的需求上有重疊交叉,都需要系統運行的過程數據。但三者的目標和管理過程并不相同。

（1） 質量管理^[1]：就是在產品性能、可信性、安全性、適應性、經濟性、時間性等方面全面滿足顧客需求程度的管理過程。

（2） 生產管理:就是對生產過程進行計劃、組織、 指揮、協調、控制和考核等一系列管理活動的總稱^[2]。 

（3）運維管理：為保障鋼鐵生產系統安全、優質、有效運行而采取的生產組織管理活動^[3]。

本研究關注的作為生產效率保障的運維管理,對鋼鐵企業的意義不言而喻。

2鋼鐵企業生產運維管理現狀

鋼鐵企業管理過程中.在生產管理中兼顧質量,在質量管理中兼顧生產效率，三者的關系是密不可分的。但相比較而言，鋼鐵企業質量管理系統研究的較多^[4]，且實踐的經驗豐富，管理工具及標準體系比較成熟、完備。如ISO 90001質量管理體系、六西格瑪質量管理^[5,6]等。生產管理系統的研究也較多^[2]。而運維管理的研究僅見于IT行業^[3,7,8]。目前在鋼鐵企業運維管理的具體環節方面（如鋼鐵企業設備管理、設備維護與維修、技術管理、設備故障診斷、設備信息化管控、維保外包管理^[9,13]等）有一些研究探索。

在鋼鐵企業運維的設備管理方面,胡邦喜^[10]進行了較系統地研究。其中，對設備管理活動的內容進行了界定。同時，指出了大型冶金企業在設備管理中的困難及問題，并針對相關環節進行了研究，如對設備狀態的運行維護保養策略、運行的故障智能化診斷、維保工作的社會化合作等方面的研究探討。另外，提出了設備管理目標即是設備全生命周期優化管理的觀點，對設備管理的考評量化具有較重要的意義。

在鋼鐵企業運維的技術管理方面,鞏慶^[14]對企業全面技術管理體系的研究值得借鑒參考。該研究描繪了技術管理體系的作用框架，并將整個體系劃分成六個子體系，便于各體系管理工作的整合。其中技術創新管理子體系、設備及工藝技術管理子體系、信息技術管理子體系的研究,對運維管理中技術管理有指導作用。

在知識管理方面，董玉祥^[15]強調了建立企業級的知識管理系統對開展智能信息化系統模型及其技術研究的重要性。

運維信息化管理方面,袁曉慧^[16]描述了唐鋼設備管理信息化建設的過程，重點介紹了設備管理信息化系統管理軟件、應用模式及其在生產經營中取得的成效。張其龍^[17]介紹了萊鋼煉鋼廠設備信息化管理系統的開發和應用情況，并闡述了該系統在設備備件庫存、危險源預知預控、日常點檢控制管理以及該系統應用的效果。王建新^[18]描述了企業資產管理系統在全面設備資產管理中的應用前景,并就物聯網、大數據、云計算等新技術應用對企業資產管理系統發展趨勢的影響進行了分析。

在設備運行故障診斷及狀態維護研究方面，王冬梅、宋志龍、劉俊峰^[19,23]等人就冶金機械及電氣設備等常規設備診斷進行了研究。孫夢園、劉富春、代晴林^[24,26]旳對故障診斷方法及軟件開發有一定深度的探索。而且在復雜裝備及系統的精密故障診斷探索方面,提出了應委托設備制造商、聘請專家或開發有針對性的專家系統等進行診斷的觀點^[24-28]。

為提高鋼鐵企業運維日常管理的效率，胡邦喜^[10][29]就設備維保獨立外包,實現社會化分工合作方面進行了探索。在提高系統的安全性運行管理方面，詹少偉^[30]就能源管控系統進行了探索，提出了按事前防護、事中監控與事后審計這三個維度，按安全等級實施分級保護的思想，強調了安全技術與人員管理相結合的理念。王先華叩根據對鋼鐵企業安全管理與事故控制的實踐經驗，提出了鋼鐵企業安全管理系統診斷評估模式的框架及詳細過程方法,并在實踐中進行了應用。

從以上相關方面的研究中可見，運維管理在鋼鐵企業是一項重要的管理，業內人士也作出了有益的探索，但從鋼鐵企業運維管理系統特點、管理范圍界定、工作框架、流程以及管理的改善優化等方面看，還未見有系統地探索和研究。究其原因，一是鋼鐵工業產線長、專業系統復雜、技術密集、設備種類多、管理幅度寬、管理所依賴的數據量龐大，大系統的共性研究顯得不切實際。二是相比于質量管理的性能指標、生產管理考核的進度計劃指標來說，運維保證的效率指標的考量及歸因困難。

本文研究運維管理的關鍵活動及工作邏輯框架，意圖是將運維管理的研究進行系統全面的梳理，使相關研究在關注現有研究成果的同時，發現目前管理研究中的短板。

對于運維管理實施主體的鋼鐵企業，應將運維管理納入企業的重要管理之一，按照運維管理工作框架,一步步實施管理優化提升。

3運維管理步驟及關鍵活動識別與分析

3.1 分析方法

運維管理與質量管理雖然在保證體系、研究方法上有區別，但在管理的程序和邏輯上,都有一個改進目標，前者保證的是運行系統的效率（即運行質量），后者保證的是產品或作品的質量^[1]。本研究以六西格瑪質量管理作為參照，將兩項管理特點對比分析見表1。

基于本研究針對的是運維管理活動的邏輯，從表1 7項特點分析對比可見，在其內在邏輯一致的情況下，才會導致外在特點基本一致。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,根據鋼鐵企業實踐活動的經驗.對運維關鍵活動的邏輯進行理清這種研究方法是可行的。 

3.2 關鍵活動識別與分析

六西格瑪質量管理在制造流程的公司中得到了廣泛推廣應用,其管理思想不僅是一種理念，也是績效改進的工具，用于產品質量提升，還可用于軟件運維的質量提升^[34]。鋼鐵企業除了機械裝備外，也離不開信息網絡設備及軟件的運行維護。因此六西格瑪改進方法DMAIC也適用于鋼鐵企業的質量改進提升。通過定義(Define)、測量(Measure) 、分析(Analyze)、改進仃mprove)和控制(Control)等5個步驟。每個步驟缺一不可，可以看成是關鍵路徑。

關鍵路徑的定義常見于項目的進度管理。實施過程中，完成項目的最短時間是從開始點到完成點的最長路徑.稱為關鍵路徑,組成關鍵路徑的活動稱為關鍵活動。關鍵活動會影響整個項目的進度^[35]。

如果把保證某一目標的實現看成是一個項目，則實現的過程也同樣有關鍵路徑及關鍵活動。

運維管理實現的目標有如下幾個：

(1)保產目標。

(2)產線完備性目標。

(3)運營成本目標。

(4)維護成本目標。

為保證以上目標的實現，管理工作首先必須理清各管理目標實現的關鍵路徑，在管理步驟下關鍵路徑的活動分析如圖1所示。

六西格瑪方法的DMAIC步驟是一個邏輯嚴密的過程循環。在“改進”實施后，最后一步的“C控制”中對改進的效果進行評估。評估的過程，是對改進實施后成果的監測，便于進一步持續改進。評估的記錄，便于在“定義”階段進行完善，以便在下一個循環中作為“定義”，使目標保證的改進措施以標準或規范的行為固定下來。

六西格瑪方法論要求基于決策的數據必須是可靠的。因此要進行測量系統分析。“M測量”是目標保證的基礎，數據本身的質量很大程度上決定了 “A分析”的準確性^[6]。因此“A分析”過程中，如果測量數據的質量不可靠，或者測量的項目不能反映與出現問題的內在相關性，則需要對測量系統進行評價,并重新設計“測量”至“分析”的過程。

需要說明的是，圖1中將四個保證目標割裂開來分析是為了邏輯梳理的方便，實際上在生產運行過程中，四個目標是相互關聯的,要求其共同保證最優是不可能的。“M測量”步驟中的信息數據, 也并不是針對每個保證目標都設置一套檢測儀表，而且大量的信息數據都來源于生產管理系統。

對于“I改進”步驟，還存在一個多目標關聯優化改進的趨勢。雖然如此，本圖的意義在于將生產運行維護中的關鍵活動，通過一個完整的邏輯步驟，對其進行詳細梳理和分析，使實際生產過程中的運維活動得以歸納提煉。

為了將分析歸納與實際情況相吻合，將圖1中的單目標進行邏輯歸并，同時對相關文獻研究成果^{[1,10,15,28,41-44]}進行總結，集合出運維管理的關鍵活動如表2所示。

表2中的關鍵活動，有些從根本上來說就是一項科學研究，甚至是一個大的課題。女曠設備壽命周期管理策略”、“基于運維成本優化的工藝改進建議”等，單憑生產企業自身的力量也許不可能做好，但生產企業可以通過規劃整合社會力量來達成目標。

4運維關鍵活動分析的工作框架設計

一般對于有固定程序的生產活動應有一個工作流的概念。將工作分解成定義良好的角色、任務，按照一定的規則和過程來執行這些任務，并對它們進行監控，可以達到工作設定的目標^[45]。

上節列出了鋼鐵企業運維關鍵活動清單，但并沒有區分岀由這些活動產生的任務是由什么角色、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工作框架，便于實施過程中提高管理效率和運維管理水平。

從表2中的運維管理關鍵活動來看，特別是在“I改進”步驟中，一項關鍵活動就涉及了鋼鐵制造中不同梯次關系的多個層次，如有實體生產物質本源層、多尺度工藝過程本質關系層、自動化在線數據采集層、企業內部大數據層、鋼鐵終產品與市場層等^[46]，同時還隱含著社會化合作的“互聯網+” 的最高層級。甚至在“定義”至“控制”的五個步驟中，都不排除社會化合作。如設備的遠程診斷、維保外包等。但不管涉及哪個層級，工作框架都可以按照目前鋼鐵企業管理模式中機構分層分類的特點進行歸并。

根據管理的工作性質，鋼鐵企業運營工作類別有技術支持、設備支持、生產運行管控等^[47],還有企業決策支持等。運維關鍵活動的角色及任務在管理工作中的流程框架如圖2所示。

5關鍵活動工作框架圖說明及用途構想

5.1 說明

(1) 圖2中的“工作類別”是根據工作屬性而定義的，并不代表一個具體的管理機構。關于管理機構設置不屬于本文討論范圍。

(2)關鍵活動之間的路徑連接,是基于以上關鍵活動分析中的內在邏輯，并結合多年來鋼鐵行業運維的生產實踐及相關研究而獲得的。基于鋼鐵生產系統的復雜性、技術密集性特征，不排除各企業有局部差別。

(3)本框架圖繪制，并未考慮現實過程中的難易程度，而是一種優化邏輯，一種改進提升的思維方向。

5.2用途構想

(1) 本文識別出的鋼鐵企業運維管理的關鍵活動,擬用于企業理清工作的短板.以提升生產效率。企業在通過自身力量來攻克這些短板的同時,也可通過管理機制上的運作，進行社會化的合作。如與設備制造商、工程技術公司、科研及高端咨詢機構等進行合作研發及實施。特別是“分析”、“改進”這兩個步驟中的關鍵活動，它所涉及到的管理幅度較寬、數據多且要求高、技術難度大、涉及影響因素多。要實現多目標優化“改進”，不是一件容易的事,必須多方合作進行攻克。

(2)企業可以按照運維管理的工作邏輯框架，結合大數據系統及信息化管理平臺的建設，實行機構重構、流程再造的工作。并根據企業具體情況，逐步實現扁平化管理。消除不合邏輯的管理流程及多層次管理的弊端,提升企業管理效率。

(3)運維關鍵活動識別及工作邏輯框架圖也能作為智能化升級成熟度研究的基礎。使鋼鐵企業運維管理按照科學的路徑進行智能化升級。

(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”，顯示其科技創新的力量。如設備管理體系、技術管理體系、運維專家系統及一些設備的故障診斷技術等研究成果，可以依照工作邏輯流程，逐步轉化成符合企業需要的技術加以應用。

6結論

(1)通過分析比較，發現運維管理與六西格瑪質量管理有基本相同的邏輯特點。借用六西格瑪質量管理的邏輯,結合生產調研和實踐，歸納出運維管理的關鍵活動。該活動符合鋼鐵企業生產系統特征。

(2)將關鍵活動根據工作類別分層，規劃岀了工作邏輯框架圖。此運維管理工作框架雖然視角宏觀，但均能落實到實處，避免了落入不切實際的謬誤。

(3)關鍵活動分析及工作框架設計中，雖未考慮實現的難易程度及推進路線，但在未來的研究中，利用本文研究成果，結合成熟度的分析.可規劃出轉型升級的優化路徑。

(4) 作為未來智能化技術升級責任主體的鋼鐵企業，可以根據本課題研究成果,從整體上進行全面的邏輯規劃.將本企業和社會上的資源納入規劃范圍，同時進行有目標的投入。而對于參與鋼鐵企業運維智能化升級的社會研究機構和團體,如何挖掘符合未來發展趨勢的課題，本研究也具有一定的導向及參考作用。

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