陳 軍
張家口鋼源信息技術有限公司
隨著企業信息化建設的逐步深入，推進設備管理信息化日見重要。企業信息化的成效建立在管理現實的基礎上，先進的管理水平與先進的計算機技術相結合，無疑將促進企業實現降低成本和提高利潤率的目標。現在企業制度要求建立信息化管理系統，公司物流優化項目正在如火如荼的開展，企業大型化、一體化進程不可逆轉，要求設備管理水平不斷提升，為企業發展打好堅實基礎。設備管理信息系統在現有的設備管理方法基礎上，以計算機技術、網絡技術為手段，輔助設備管理，實現企業設備管理科學化、規范化。
1 確立理由
自2020年11月，某廠150噸轉爐的投入使用，裝備水平達到國內領先水平，到2021年6月，該廠有150噸轉爐兩座，120噸轉爐一座，110噸轉爐兩座，年產鋼量達到700萬噸。面對激烈的市場競爭和要求，依托現代化的設備裝備水平，在設備管理信息化建設上必須向前推進。
針對新投產的150噸爐區，建立和完善150噸爐區設備技術檔案，制定完善設備的專業點檢、崗位點檢臺帳、維修檔案、關鍵設備故障臺帳（詳細記錄故障原因、維修結果、防范措施，積累經驗，杜絕設備事故），確立三級點檢及反饋制度，建立設備事故應急響應機制等方面入手，按照百噸爐區的標準規范各類基礎管理文件，在原有現代化計算機控制系統設計的基礎上，完善信息化共享平臺，使設備基礎管理與現代化計算機技術相結合，實現企業低成本投入，高利潤回報的目的。
百噸爐區在原有設備基礎管理的基礎上，完善各類基礎管理臺賬，嚴格執行設備管理考核制度，充分發揮現代化設備狀態在線監測系統，有效控制設備事故。通過每月兩次的事故預案演練，使各車間、科室提高了對突發事件的應急能力，收到了預期的效果。充分利用計算機自動化系統資源，分析和判斷各類異常設備故障，提高了設備開動率，降低設備事故。
同時，在全廠范圍內努力推行設備全員管理體制及點檢定修制度，強化車間的管理，以點帶面，推動設備管理精細化，規范化，標準化。通過加強設備管理信息化建設，設備管理水平得到了提升。
2 實施進度計劃
2.1 建立完善150噸爐區設備技術檔案。
通過設備技術檔案的編制，規范設備數據信息采集的過程，將設備系統信息資源匯總成為一種標準的模式，從而有效的為該廠設備管理人員所用。設備技術檔案將伴隨著設備全壽命過程管理，不斷的完善，充實相應的內容，成為設備管理系統的工具書，從而正確、有效的指導該廠機動系統的各項工作，實現該廠設備的精細化管理。
通過設備技術檔案的編制，將深入到全廠各個系統的設備管理工作中，并且要求車間根據技術檔案樣本，整理和編制車間各個系統內部的設備管理技術檔案，按照統一格式，要求規范化、標準化，并且形成長效機制，車間設立專門的管理人員，對相應內容進行補充和完善，達到指導實際，滿足現代設備管理的要求。
150噸轉爐投產后將實現工藝裝備大型化、自動化生產，設備的管理也將走向信息化更高、專業化更強的管理道路，設備的裝機容量加大、生產效率提高、作業連續性增強，突發事故造成的生產中斷，將會給公司帶來巨大的經濟損失，因此要始終把設備管理工作擺在關系生產發展的重要地位來抓，以科學的態度、務實的精神、規范的管理和創新的勇氣向管理要效益，為適應新技術、新工藝的發展需要，促進企業設備管理水平，按照建立現代企業制度和機制、技術以及管理創新的要求，不斷優化設備管理運行體系，創新管理模式，使設備的性能、狀態、不斷滿足生產的需求，在降低設備維修成本的基礎上，不斷提高設備利用率、完好率，為生產平穩順利的進行提供基礎保障.建立和完善設備技術檔案工作勢在必行。
2.2 建立三級點檢及反饋制度。
設備點檢制度是煉鋼廠設備工作中的一項基本責任制度，其實質是將廠生產設備按分工區域和專業分別交給點檢人員管理，通過點檢人員對設備的管理和點檢，準確掌握設備技術狀況，實行有效的計劃檢修，維持和改善設備工作性能，預防事故發生，減少停機時間，延長機件壽命，提高設備工作效率，以降低維修費，保證正常生產。大型設備管理離不開日常的點檢定修制度和三級點檢工作，做到修理與改造更新相結合，群眾管理與專業技術隊伍管理相結合，技術管理與經濟管理相結合，日常維護與檢修相結合。是保持設備良好運行的基礎，針對煉鋼廠的現狀具體從以下幾方面進行工作。
制定完善150噸爐區設備的專業點檢、崗位點檢臺帳、維修檔案、關鍵設備故障臺帳（詳細記錄故障原因、維修結果、防范措施，積累經驗，杜絕設備事故）。完善專職點檢程序，實現閉環管理；按崗定時點檢的橫向點檢體系與機械、電氣、儀表維護人員定時定位點檢的縱向點檢體系相結合，使設備運行狀態的控制要素分解落實到每一個崗位。認真審定各崗位的點檢表，加大對基層班組點檢表填寫的檢查指導，努力提高基層班組點檢質量和水平。150噸轉爐投產后，隨著設備裝備大型化、復雜化、自動化程度上升，努力推行設備全員管理，強化三級點檢職責，三級點檢均執行設備點檢承包制，使在線設備點檢覆蓋率100%。
2.3 建立設備事故應急響應機制。
為了加強對重大大型設備事故的有效控制，提高處理突發事件的應變能力，一旦發生大型設備重大事故，能夠及時有效地組織搶險救援工作，迅速、有效、有序的開展應急救援行動，搶救遇險人員和控制事故擴大，將事故損失減小到最小程度，依照《安全生產法》和有關法律、法規及集團公司和煉鋼廠的有關規定，特制定本預案。宣鋼煉鋼廠成立重大大型固定設備事故應急處理總指揮部，總指揮部設在生產部調度室。總指揮由廠長、黨委書記擔任，副總指揮由生產廠長、設備廠長、總工程師、 其他副職領導、副書記、廠工會主席。成員包括各車間及相關科室。指揮部職責主要對重大事故發生后，分析判斷事故，決定啟動應急搶修救援預案；召集指揮部成員到達指揮現場，協調物資、設備、醫療、救護、消防、通信、后勤等專業小組活動；批準現場搶險救災方案，組織指揮現場搶救；負責事故上報工作；負責組織全廠重大大型固定設備事故應急處理演練，監督檢查各生產車間及相關單位的應急演練。
發生重大大型固定設備事故后，發現人員應立即向本單位主管領導匯報，事故單位應立即向廠生產部調度室匯報。生產部調度室值班人員在接到事故單位的報警電話后，要問明情況：事故發生的時間、地點、程度、范圍和設備類型等，并立即向當日值班廠長和廠事故應急救援總指揮進行匯報。重大大型固定設備事故造成3 人以上傷亡，或下落不明，造成冶煉較長時間停產時，煉鋼廠應急救援指揮部總指揮，決定啟動廠大型固定設備事故應急處理預案。啟動重大大型固定設備事故應急處理預案后，生產部調度室要立即電話通知指揮部成員到達指定地點。成員單位接受命令并按照應急救援預案，到達現場進行事故搶險和處理。保持各成員單位之間和指揮部的通信聯絡。
救援工作由現場指揮部總指揮統一指揮，按不同類型設備迅速開展搶救工作。廠重大大型固定設備事故應急處理指揮部要同事故現場保持密切聯系，當重大大型固定設備事故擴大, 現場情況惡化，救援力量和消防力量不時，應及時申請地方政府或上級機關支援。
廠重大大型固定設備事故應急處理指揮部待現場搶險情況好轉，事故得到有效控制，現場指揮部便可宣布應急恢復。搶險工作完畢，應及時清點人員,檢查各項設施，按照事故搶修方案和措施,積極組織人員搶修損壞的設施。除事故區域外其它地方應按要求逐步恢復。善后處理工作由事故發生的車間進行。廠按要求組成事故調查組，同時展開事故調查。
重大大型固定設備事故被徹底控制后，由廠應急處理指揮部宣布應急響應結束。生產部調度室按應急救援預案的要求進行總結評審工作。
3 保證措施
3.1 嚴格執行設備管理考核制度。
為適應150噸爐區、100噸爐區投產的需要，在最短時間內150噸爐區順利達產、達效，同時保證煉鋼廠現有的“五爐五機”穩定高效運行，摸清該廠設備狀況底數，完善設備管理規章制度，消除隱患，夯實基礎，落實責任，提高該廠的設備綜合管理水平，為煉鋼生產提供堅實的設備保證。該廠設備系統開展設備管理攻關活動。
制定設備攻關目標，全面完成公司機動系統的各項設備系統考核指標；設備管理科、各車間都具備完善的設備基礎管理制度、作業文件、各類設備管理統計報表，圖紙、檔案技術資料完整、準確；制定合理、具有可操作性的設備定修模型，在保證正常的煉鋼生產節奏、穩產、高產的前提下組織好全廠“五爐五機”的定修工作；較短時間內使該廠設備綜合管理水平達到公司各兄弟單位先進水平，在機動處的各項考評中達到先進水平；建立以車間為基礎的點檢組織機構，設備承包到人，制定合理的設備點巡檢制度、點檢標準、點檢路線，規范點巡檢記錄，為定修提供準確的依據；特種設備技術資料完備，運行可靠，操作人員接受全面、規范的操作培訓，持證上崗；規范備件管理，完善生產、檢修及大型事故件的儲備工作；建立完備的事故臺帳，完善設備事故應急預案，制定反事故演練計劃和管理制度，堅持反事故演練；通過設備攻關會，摸清全廠大型關鍵設備的合理更換周期,完成大型關鍵事故件的儲備。進一步完善設備事故應急預案特別是150t爐區設備事故應急預案，并進行演練。各設備攻關車間制定區域責任制、攻關目標、實施辦法。對廠設備管理科、各車間設備基礎管理工作進行完善、檢查、監督，包括圖紙資料、主要生產設備技術檔案、設備維修記錄、各類設備管理統計報表等，并提出改進意見。進一步完善該廠車間級設備點巡檢制度、組織機構，制定調整點檢標準，規范點巡檢記錄。制定既能保證設備安全運行又滿足生產需要的檢（定）修模式，制定合理的定修周期。規范特種設備管理工作包括鍋爐、壓力容器、風、水、電、氣（含氧、氮、煤氣），完善技術資料，提出設備運行的可靠性的評估意見。備件管理工作方面，完善制度堅決執行公司及廠有關規定，包括：備件計劃申報、計劃催辦、設備備件領用、檢查驗收，嚴肅備件計劃和領用的考核管理，大型件的儲備工作在年底之前落實到位。對事故進行統計、分析，找出原因，拿出對策，對可能發生并影響生產的各類設備事故進行預測，建立、完善設備事故應急預案，成立煉鋼廠為主的領導小組，制定反事故演練計劃和規章制度，針對預案進行反事故演練。每周五的設備例會各攻關車間負責人匯報攻關工作的進展情況，對于工作中表現突出的單位和個人予以表彰，在工作中未能按照要求完成的單位和個人予以處罰。
3.2 設備狀態在線監測系統充分利用。
設備在線監測系統存分利用，在反映設備狀態的信號中，應用最廣的是振動信號，因為振動是引起設備故障的主要原因，設備的各種故障一般在振動信號上有所反映，振動信號包含著各種豐富的信息，而對振動進行測量一般不會影響設備的正常工作，十分方便。安裝機械設備振動監測故障診斷系統的必要性和意義主要表現在以下幾方面：
A、通過數據記錄和信號分析，在事故發生后為事故分析提供有力的證據，能夠減少判斷故障的時間，減少事故停機造成的損失；
B、許多故障的發生都有一個由輕到重的發展過程。通過趨勢分析和對異常信號的檢測，能夠早期發現設備潛在的故障，及時采取預防措施，避免或減少事故的發生，延長使用期限，提高設備可用率；
C、通過對設備的狀態分析，可以確定合理的檢修時機和檢修方案，能夠促進維修制度從事故維修、定期維修向視情維修的轉變，避免不必要的停機，并能通過提高修復速度減少停機時間，節約維修費用，具有很高的經濟效益；
D、故障診斷專家系統的應用能夠解決現場專家不足的問題，能夠充分利用領域專家的豐富經驗，使故障診斷的整體水平有所提高，從而創造巨大的社會效益和經濟效益。
充分利用設備在線檢測系統，搞好設備的預知維修。根據需要，有計劃的對關鍵性設備進行定期檢測，使點檢更加專業化，通過在線的技術診斷和傾向性診斷和技術專家的精度測試檢查，為預知維修奠定了基礎。通過培訓，由一名專業人員每天觀察測量數據，從中學習和掌握這門專業的在線檢測設備，能夠從中得到掌握和提高，為以后利用高科技設備搞好預知維修奠定基礎。各個監測點均正常工作，每月由檢測公司出具當月的傾動系統趨勢分析圖及分析結果報告便于針對具體的反常信息分析和判斷，把設備隱患發現在初始狀態，及時解決。
3.3 制定完善設備的專業點檢、崗位點檢臺帳、維修檔案、關鍵設備故障臺帳（詳細記錄故障原因、維修結果、防范措施，積累經驗，杜絕設備事故）。
努力推行設備全員管理，強化車間級點檢職責，車間級點檢執行設備點檢承包制，使在線設備點檢覆蓋率100%。完善專業點檢程序，實現閉環管理；按崗定時點檢的橫向點檢體系與機械、電氣、儀表維護人員定時定位點檢的縱向點檢體系相結合，使設備運行狀態的控制要素分解落實到每一個崗位。認真審定各崗位的點檢表，加大對班組點檢表填寫的檢查指導，努力提高基層班組點檢質量和水平。嚴格按照點檢標準、點檢周期進行點檢。車間帶動崗位點檢和專業點檢上水平，要求“承包人就是管理和責任人 ”，履行“系統檢查、區域負責”的原則，進一步完善和落實車間級點巡檢制，將精細化管理思路貫穿于過程準備的每一個細節。
3.4 定期進行事故預案演練。
隨著生產的節奏加快，各類突發設備事故不定，針對這一特征，在廠控設備預案的基礎上，編制車間級各項事故預案，并且進行相應的演練，增強職工處理突發事故的能力。車間組織相關各個專業大組，對所轄設備的容易出現的故障進行事故預案的編制，并且針對每一次大型的超過4個小時的檢修項目，編制相應的搶修預案，以便在突發事故面前，能夠從容面對和組織人力、備件、材料等工機具，及時處理和解決突發事故，把損失降到最低。并且結合實際進行演練，通過組織相應事故預案的演練，提高職工隊伍處理設備事故的能力，并且不斷完善和健全預案內容，切實達到指導實際的檢修的目的。
3.5 充分利用計算機自動化系統資源。
120噸轉爐控制系統，其結構屬于雙工業級以太網環路結構，其工業以太網交換機為施耐德。在整個以太網環路上，一共設有轉爐爐前主控室，1#爐電磁站，轉爐吹氬站主控室，一次除塵風機房PLC室四個站點，每個站點都裝有一臺工業交換機，爐前主控室工業交換機負責將爐前操作站包括本體操作站，散料操作站，1#爐服務器，汽化冷卻系統操作站（通過光纜接到百噸爐區熱力間）以及轉爐傾動監視計算機（具有1#爐操作站的備機作用）接入環網；轉爐吹氬站主控室工業交換機負責將轉爐吹氬操作站接入環網；1#爐電磁站工業交換機負責將轉爐本體PLC，轉爐散料PLC，轉爐煙氣凈化PLC以及轉爐汽化冷卻PLC接入環網；一次除塵風機房PLC室工業交換機負責將一次除塵風機PLC，一次除塵風機操作站，風動廠煤氣加壓站PLC和操作站（通過光纜接到動力廠）接入環網。
轉爐本體控制系統：
轉爐本體控制系統由一套雙機熱備CPU和五個遠程站控制機架組成。通訊線纜使用的是RG-6同軸纜。其中CPU和2#，3#遠程站在1#爐電磁站，2#，3#遠程站在轉爐39.5米PLC控制室，1#遠程站在廠房東南角廠房外PLC室。
其中，在CPU模塊上還掛有MB+網絡，控制氧槍變頻器以及與PROFIBUS-DP總線通訊。
PROFIBUS-DP總線上掛有轉爐傾角編碼器以及氧槍高度編碼器。具體線路接線順序如圖所示，具體位置為PROFIBUS-DP MASTER在1#電磁站控制柜內，+01PLC1在轉爐平臺東3.5米平臺，+1AOC31，+1AOC32，+1AOC33，+1AOC34在轉爐四周廠房鋼結構框架上，，+1AOC02在16.4米平臺轉爐東側廠房鋼結構框架上，，+1AOC03在刮渣器平臺轉爐東側平臺北護欄上，，+1AOC01在氧槍橫移小車北側對面廠房鋼結構框架上，其余編碼器位置不再贅述。
百噸爐區控制系統采用美國AB公司的Controllogix5000系列的PLC對現場設備進行控制。Controllogix5000系列的PLC在控制領域屬中高端產品，具有穩定性高，處理速度快等特點。2#、3#,轉爐本體控制系統包括散料系統、氧槍升降系統和轉爐傾動系統，散料系統由一套PLC（包括一個主機架和一個擴展機架）控制，氧槍升降系統和轉爐傾動系統由一套PLC（包括一個主機架和一個擴展機架）控制。在2#、3#,爐的網絡設計上，一開始采用AB公司比較典型的三層網絡結構，即上層以太網，中層控制網（ControlNet），下層設備網（DeviceNet）。以太網用于日常計算機維護、管理，計算機之間的數據共享，以及PLC與數據庫的連接。ControlNet用于PLC與PLC之間以及上位機與PLC之間的數據傳輸。DeviceNet用于連接現場支持DeviceNet總線的設備，連接了兩套用于氧槍升降的變頻器。其網絡結構示意如下：
150噸爐區自動化軟件系統主要有轉爐煉鋼的吹煉過程包括頂吹、底吹、濺渣護爐等工藝過程；從控制對象而言，包括轉爐爐體、氧槍、儀控系統的檢測儀表、控制閥門等設備；從控制方式而言，包括二級計算機、一級自動、一級手動等方式。為實現對整個冶煉過程的良好控制，基礎自動化的軟件將采用結構化、模塊化的編程思想：其中第一層也即最底層的控制模塊將完成對所有檢測及控制對象的信號采集、指令輸出；第二層控制模塊則根據工藝控制的要求，通過控制第一層模塊來達到不同的工藝階段對不同的控制對象的控制要求；第三層也即最高層控制模塊則將通過對第二層模塊的組織以達到轉爐煉鋼完整的控制要求。
4 成果的實施效果
通過加強設備管理信息化建設，一年來該廠設備設備管理水平得到了提升，主要有以下幾方面：
4.1 設備基礎管理向精細化方向邁進，實現設備管理制度化、標準化、規范化：
設備管理科根據現代大型化設備管理的特點，對設備管理組織機構進行健全和完善，在設備管理科直接管理的基礎上成立以兩個爐區為單位的點檢站，負責對所轄爐區的設備進行維護點檢工作，做到準確掌握設備的運行情況，收集日常維護無法及時處理的隱患及關鍵設備運轉的周期，制定詳細、準確的定修計劃，為設備定修提供依據。對關鍵設備實行“機、電、控、檢、操”五位一體包機制，從問題發現、原因分析、故障處理、預防措施制定到效果評估和現場驗證等，明確項目責任人及完成時間。設備基礎管理向精細化方向邁進，實現設備管理制度化、標準化、規范化。
4.2 完善設備點檢體系，以精細化及分工合作管理穩步推進設備點檢定修工作。
根據專業要求合理配置相關人員，細化分工，訂立管理制度，及時了解設備狀況，合理根據設備定修周期申報定修計劃，嚴格執行設備定修計劃模式，使得點檢定修管理逐步趨于標準化和規范化。完善了專職點檢程序，實現了閉環管理；實現設備全員化管理，強化車間級點檢職能，執行設備點檢承包制，使在線設備點檢覆蓋率達到100%，月非計劃停機率≤1.0%。
4.3 堅持公司設備檢修聯動機制，靈活實施，全面搞好該廠設備檢修管理工作。
通過完善該廠設備定修模型，延長了設備定修周期，縮短檢修時間。大中修、年修管理工作按照網絡計劃安排，高質量、高標準的確保實體工程按照“六保”目標完成。月度計劃檢修工作，隨時掌握設備情況，嚴肅考核，科學、合理編制月度檢修計劃，深入現場組織實施，減少非計劃檢修和搶修，將月度定修的項目完成、時間命中、質量合格作為工作重點來管理，最終實現檢修按計劃執行，挖掘潛在的效益。
2021年，針對全廠設備大型化、現代化的裝備特點，加強設備管理信息化建設，在設備管理上突出重點，強化過程控制，按照精細化管理的要求，不斷優化設備管理運行體系，創新管理模式，全廠設備管理實現了主要生產設備可開動率98.15%,比年計劃96%提高了2.15%，主要設備事故、故障停機率為零，比計劃0.4%降低了0.4%。技術改造項目審批后當年開工率100%，完成率100%，驗收合格率100%，施工過程影響生產事故率為零。實現檢修計劃準確率≥99%，檢修項目完成率≥100%，檢修項目合格率100%。對設備事故做到100%有分析，100%有防范措施，100%有考核。 備用設備的可開動率實現100%，環保設備運行率實現100%。