陈 军
张家口钢源信息技术有限公司
随着企业信息化建设的逐步深入，推进设备管理信息化日见重要。企业信息化的成效建立在管理现实的基础上，先进的管理水平与先进的计算机技术相结合，无疑将促进企业实现降低成本和提高利润率的目标。现在企业制度要求建立信息化管理系统，公司物流优化项目正在如火如荼的开展，企业大型化、一体化进程不可逆转，要求设备管理水平不断提升，为企业发展打好坚实基础。设备管理信息系统在现有的设备管理方法基础上，以计算机技术、网络技术为手段，辅助设备管理，实现企业设备管理科学化、规范化。
1 确立理由
自2020年11月，某厂150吨转炉的投入使用，装备水平达到国内领先水平，到2021年6月，该厂有150吨转炉两座，120吨转炉一座，110吨转炉两座，年产钢量达到700万吨。面对激烈的市场竞争和要求，依托现代化的设备装备水平，在设备管理信息化建设上必须向前推进。
针对新投产的150吨炉区，建立和完善150吨炉区设备技术档案，制定完善设备的专业点检、岗位点检台帐、维修档案、关键设备故障台帐（详细记录故障原因、维修结果、防范措施，积累经验，杜绝设备事故），确立三级点检及反馈制度，建立设备事故应急响应机制等方面入手，按照百吨炉区的标准规范各类基础管理文件，在原有现代化计算机控制系统设计的基础上，完善信息化共享平台，使设备基础管理与现代化计算机技术相结合，实现企业低成本投入，高利润回报的目的。
百吨炉区在原有设备基础管理的基础上，完善各类基础管理台账，严格执行设备管理考核制度，充分发挥现代化设备状态在线监测系统，有效控制设备事故。通过每月两次的事故预案演练，使各车间、科室提高了对突发事件的应急能力，收到了预期的效果。充分利用计算机自动化系统资源，分析和判断各类异常设备故障，提高了设备开动率，降低设备事故。
同时，在全厂范围内努力推行设备全员管理体制及点检定修制度，强化车间的管理，以点带面，推动设备管理精细化，规范化，标准化。通过加强设备管理信息化建设，设备管理水平得到了提升。
2 实施进度计划
2.1 建立完善150吨炉区设备技术档案。
通过设备技术档案的编制，规范设备数据信息采集的过程，将设备系统信息资源汇总成为一种标准的模式，从而有效的为该厂设备管理人员所用。设备技术档案将伴随着设备全寿命过程管理，不断的完善，充实相应的内容，成为设备管理系统的工具书，从而正确、有效的指导该厂机动系统的各项工作，实现该厂设备的精细化管理。
通过设备技术档案的编制，将深入到全厂各个系统的设备管理工作中，并且要求车间根据技术档案样本，整理和编制车间各个系统内部的设备管理技术档案，按照统一格式，要求规范化、标准化，并且形成长效机制，车间设立专门的管理人员，对相应内容进行补充和完善，达到指导实际，满足现代设备管理的要求。
150吨转炉投产后将实现工艺装备大型化、自动化生产，设备的管理也将走向信息化更高、专业化更强的管理道路，设备的装机容量加大、生产效率提高、作业连续性增强，突发事故造成的生产中断，将会给公司带来巨大的经济损失，因此要始终把设备管理工作摆在关系生产发展的重要地位来抓，以科学的态度、务实的精神、规范的管理和创新的勇气向管理要效益，为适应新技术、新工艺的发展需要，促进企业设备管理水平，按照建立现代企业制度和机制、技术以及管理创新的要求，不断优化设备管理运行体系，创新管理模式，使设备的性能、状态、不断满足生产的需求，在降低设备维修成本的基础上，不断提高设备利用率、完好率，为生产平稳顺利的进行提供基础保障.建立和完善设备技术档案工作势在必行。
2.2 建立三级点检及反馈制度。
设备点检制度是炼钢厂设备工作中的一项基本责任制度，其实质是将厂生产设备按分工区域和专业分别交给点检人员管理，通过点检人员对设备的管理和点检，准确掌握设备技术状况，实行有效的计划检修，维持和改善设备工作性能，预防事故发生，减少停机时间，延长机件寿命，提高设备工作效率，以降低维修费，保证正常生产。大型设备管理离不开日常的点检定修制度和三级点检工作，做到修理与改造更新相结合，群众管理与专业技术队伍管理相结合，技术管理与经济管理相结合，日常维护与检修相结合。是保持设备良好运行的基础，针对炼钢厂的现状具体从以下几方面进行工作。
制定完善150吨炉区设备的专业点检、岗位点检台帐、维修档案、关键设备故障台帐（详细记录故障原因、维修结果、防范措施，积累经验，杜绝设备事故）。完善专职点检程序，实现闭环管理；按岗定时点检的横向点检体系与机械、电气、仪表维护人员定时定位点检的纵向点检体系相结合，使设备运行状态的控制要素分解落实到每一个岗位。认真审定各岗位的点检表，加大对基层班组点检表填写的检查指导，努力提高基层班组点检质量和水平。150吨转炉投产后，随着设备装备大型化、复杂化、自动化程度上升，努力推行设备全员管理，强化三级点检职责，三级点检均执行设备点检承包制，使在线设备点检覆盖率100%。
2.3 建立设备事故应急响应机制。
为了加强对重大大型设备事故的有效控制，提高处理突发事件的应变能力，一旦发生大型设备重大事故，能够及时有效地组织抢险救援工作，迅速、有效、有序的开展应急救援行动，抢救遇险人员和控制事故扩大，将事故损失减小到最小程度，依照《安全生产法》和有关法律、法规及集团公司和炼钢厂的有关规定，特制定本预案。宣钢炼钢厂成立重大大型固定设备事故应急处理总指挥部，总指挥部设在生产部调度室。总指挥由厂长、党委书记担任，副总指挥由生产厂长、设备厂长、总工程师、 其他副职领导、副书记、厂工会主席。成员包括各车间及相关科室。指挥部职责主要对重大事故发生后，分析判断事故，决定启动应急抢修救援预案；召集指挥部成员到达指挥现场，协调物资、设备、医疗、救护、消防、通信、后勤等专业小组活动；批准现场抢险救灾方案，组织指挥现场抢救；负责事故上报工作；负责组织全厂重大大型固定设备事故应急处理演练，监督检查各生产车间及相关单位的应急演练。
发生重大大型固定设备事故后，发现人员应立即向本单位主管领导汇报，事故单位应立即向厂生产部调度室汇报。生产部调度室值班人员在接到事故单位的报警电话后，要问明情况：事故发生的时间、地点、程度、范围和设备类型等，并立即向当日值班厂长和厂事故应急救援总指挥进行汇报。重大大型固定设备事故造成3 人以上伤亡，或下落不明，造成冶炼较长时间停产时，炼钢厂应急救援指挥部总指挥，决定启动厂大型固定设备事故应急处理预案。启动重大大型固定设备事故应急处理预案后，生产部调度室要立即电话通知指挥部成员到达指定地点。成员单位接受命令并按照应急救援预案，到达现场进行事故抢险和处理。保持各成员单位之间和指挥部的通信联络。
救援工作由现场指挥部总指挥统一指挥，按不同类型设备迅速开展抢救工作。厂重大大型固定设备事故应急处理指挥部要同事故现场保持密切联系，当重大大型固定设备事故扩大, 现场情况恶化，救援力量和消防力量不时，应及时申请地方政府或上级机关支援。
厂重大大型固定设备事故应急处理指挥部待现场抢险情况好转，事故得到有效控制，现场指挥部便可宣布应急恢复。抢险工作完毕，应及时清点人员,检查各项设施，按照事故抢修方案和措施,积极组织人员抢修损坏的设施。除事故区域外其它地方应按要求逐步恢复。善后处理工作由事故发生的车间进行。厂按要求组成事故调查组，同时展开事故调查。
重大大型固定设备事故被彻底控制后，由厂应急处理指挥部宣布应急响应结束。生产部调度室按应急救援预案的要求进行总结评审工作。
3 保证措施
3.1 严格执行设备管理考核制度。
为适应150吨炉区、100吨炉区投产的需要，在最短时间内150吨炉区顺利达产、达效，同时保证炼钢厂现有的“五炉五机”稳定高效运行，摸清该厂设备状况底数，完善设备管理规章制度，消除隐患，夯实基础，落实责任，提高该厂的设备综合管理水平，为炼钢生产提供坚实的设备保证。该厂设备系统开展设备管理攻关活动。
制定设备攻关目标，全面完成公司机动系统的各项设备系统考核指标；设备管理科、各车间都具备完善的设备基础管理制度、作业文件、各类设备管理统计报表，图纸、档案技术资料完整、准确；制定合理、具有可操作性的设备定修模型，在保证正常的炼钢生产节奏、稳产、高产的前提下组织好全厂“五炉五机”的定修工作；较短时间内使该厂设备综合管理水平达到公司各兄弟单位先进水平，在机动处的各项考评中达到先进水平；建立以车间为基础的点检组织机构，设备承包到人，制定合理的设备点巡检制度、点检标准、点检路线，规范点巡检记录，为定修提供准确的依据；特种设备技术资料完备，运行可靠，操作人员接受全面、规范的操作培训，持证上岗；规范备件管理，完善生产、检修及大型事故件的储备工作；建立完备的事故台帐，完善设备事故应急预案，制定反事故演练计划和管理制度，坚持反事故演练；通过设备攻关会，摸清全厂大型关键设备的合理更换周期,完成大型关键事故件的储备。进一步完善设备事故应急预案特别是150t炉区设备事故应急预案，并进行演练。各设备攻关车间制定区域责任制、攻关目标、实施办法。对厂设备管理科、各车间设备基础管理工作进行完善、检查、监督，包括图纸资料、主要生产设备技术档案、设备维修记录、各类设备管理统计报表等，并提出改进意见。进一步完善该厂车间级设备点巡检制度、组织机构，制定调整点检标准，规范点巡检记录。制定既能保证设备安全运行又满足生产需要的检（定）修模式，制定合理的定修周期。规范特种设备管理工作包括锅炉、压力容器、风、水、电、气（含氧、氮、煤气），完善技术资料，提出设备运行的可靠性的评估意见。备件管理工作方面，完善制度坚决执行公司及厂有关规定，包括：备件计划申报、计划催办、设备备件领用、检查验收，严肃备件计划和领用的考核管理，大型件的储备工作在年底之前落实到位。对事故进行统计、分析，找出原因，拿出对策，对可能发生并影响生产的各类设备事故进行预测，建立、完善设备事故应急预案，成立炼钢厂为主的领导小组，制定反事故演练计划和规章制度，针对预案进行反事故演练。每周五的设备例会各攻关车间负责人汇报攻关工作的进展情况，对于工作中表现突出的单位和个人予以表彰，在工作中未能按照要求完成的单位和个人予以处罚。
3.2 设备状态在线监测系统充分利用。
设备在线监测系统存分利用，在反映设备状态的信号中，应用最广的是振动信号，因为振动是引起设备故障的主要原因，设备的各种故障一般在振动信号上有所反映，振动信号包含着各种丰富的信息，而对振动进行测量一般不会影响设备的正常工作，十分方便。安装机械设备振动监测故障诊断系统的必要性和意义主要表现在以下几方面：
A、通过数据记录和信号分析，在事故发生后为事故分析提供有力的证据，能够减少判断故障的时间，减少事故停机造成的损失；
B、许多故障的发生都有一个由轻到重的发展过程。通过趋势分析和对异常信号的检测，能够早期发现设备潜在的故障，及时采取预防措施，避免或减少事故的发生，延长使用期限，提高设备可用率；
C、通过对设备的状态分析，可以确定合理的检修时机和检修方案，能够促进维修制度从事故维修、定期维修向视情维修的转变，避免不必要的停机，并能通过提高修复速度减少停机时间，节约维修费用，具有很高的经济效益；
D、故障诊断专家系统的应用能够解决现场专家不足的问题，能够充分利用领域专家的丰富经验，使故障诊断的整体水平有所提高，从而创造巨大的社会效益和经济效益。
充分利用设备在线检测系统，搞好设备的预知维修。根据需要，有计划的对关键性设备进行定期检测，使点检更加专业化，通过在线的技术诊断和倾向性诊断和技术专家的精度测试检查，为预知维修奠定了基础。通过培训，由一名专业人员每天观察测量数据，从中学习和掌握这门专业的在线检测设备，能够从中得到掌握和提高，为以后利用高科技设备搞好预知维修奠定基础。各个监测点均正常工作，每月由检测公司出具当月的倾动系统趋势分析图及分析结果报告便于针对具体的反常信息分析和判断，把设备隐患发现在初始状态，及时解决。
3.3 制定完善设备的专业点检、岗位点检台帐、维修档案、关键设备故障台帐（详细记录故障原因、维修结果、防范措施，积累经验，杜绝设备事故）。
努力推行设备全员管理，强化车间级点检职责，车间级点检执行设备点检承包制，使在线设备点检覆盖率100%。完善专业点检程序，实现闭环管理；按岗定时点检的横向点检体系与机械、电气、仪表维护人员定时定位点检的纵向点检体系相结合，使设备运行状态的控制要素分解落实到每一个岗位。认真审定各岗位的点检表，加大对班组点检表填写的检查指导，努力提高基层班组点检质量和水平。严格按照点检标准、点检周期进行点检。车间带动岗位点检和专业点检上水平，要求“承包人就是管理和责任人 ”，履行“系统检查、区域负责”的原则，进一步完善和落实车间级点巡检制，将精细化管理思路贯穿于过程准备的每一个细节。
3.4 定期进行事故预案演练。
随着生产的节奏加快，各类突发设备事故不定，针对这一特征，在厂控设备预案的基础上，编制车间级各项事故预案，并且进行相应的演练，增强职工处理突发事故的能力。车间组织相关各个专业大组，对所辖设备的容易出现的故障进行事故预案的编制，并且针对每一次大型的超过4个小时的检修项目，编制相应的抢修预案，以便在突发事故面前，能够从容面对和组织人力、备件、材料等工机具，及时处理和解决突发事故，把损失降到最低。并且结合实际进行演练，通过组织相应事故预案的演练，提高职工队伍处理设备事故的能力，并且不断完善和健全预案内容，切实达到指导实际的检修的目的。
3.5 充分利用计算机自动化系统资源。
120吨转炉控制系统，其结构属于双工业级以太网环路结构，其工业以太网交换机为施耐德。在整个以太网环路上，一共设有转炉炉前主控室，1#炉电磁站，转炉吹氩站主控室，一次除尘风机房PLC室四个站点，每个站点都装有一台工业交换机，炉前主控室工业交换机负责将炉前操作站包括本体操作站，散料操作站，1#炉服务器，汽化冷却系统操作站（通过光缆接到百吨炉区热力间）以及转炉倾动监视计算机（具有1#炉操作站的备机作用）接入环网；转炉吹氩站主控室工业交换机负责将转炉吹氩操作站接入环网；1#炉电磁站工业交换机负责将转炉本体PLC，转炉散料PLC，转炉烟气净化PLC以及转炉汽化冷却PLC接入环网；一次除尘风机房PLC室工业交换机负责将一次除尘风机PLC，一次除尘风机操作站，风动厂煤气加压站PLC和操作站（通过光缆接到动力厂）接入环网。
转炉本体控制系统：
转炉本体控制系统由一套双机热备CPU和五个远程站控制机架组成。通讯线缆使用的是RG-6同轴缆。其中CPU和2#，3#远程站在1#炉电磁站，2#，3#远程站在转炉39.5米PLC控制室，1#远程站在厂房东南角厂房外PLC室。
其中，在CPU模块上还挂有MB+网络，控制氧枪变频器以及与PROFIBUS-DP总线通讯。
PROFIBUS-DP总线上挂有转炉倾角编码器以及氧枪高度编码器。具体线路接线顺序如图所示，具体位置为PROFIBUS-DP MASTER在1#电磁站控制柜内，+01PLC1在转炉平台东3.5米平台，+1AOC31，+1AOC32，+1AOC33，+1AOC34在转炉四周厂房钢结构框架上，，+1AOC02在16.4米平台转炉东侧厂房钢结构框架上，，+1AOC03在刮渣器平台转炉东侧平台北护栏上，，+1AOC01在氧枪横移小车北侧对面厂房钢结构框架上，其余编码器位置不再赘述。
百吨炉区控制系统采用美国AB公司的Controllogix5000系列的PLC对现场设备进行控制。Controllogix5000系列的PLC在控制领域属中高端产品，具有稳定性高，处理速度快等特点。2#、3#,转炉本体控制系统包括散料系统、氧枪升降系统和转炉倾动系统，散料系统由一套PLC（包括一个主机架和一个扩展机架）控制，氧枪升降系统和转炉倾动系统由一套PLC（包括一个主机架和一个扩展机架）控制。在2#、3#,炉的网络设计上，一开始采用AB公司比较典型的三层网络结构，即上层以太网，中层控制网（ControlNet），下层设备网（DeviceNet）。以太网用于日常计算机维护、管理，计算机之间的数据共享，以及PLC与数据库的连接。ControlNet用于PLC与PLC之间以及上位机与PLC之间的数据传输。DeviceNet用于连接现场支持DeviceNet总线的设备，连接了两套用于氧枪升降的变频器。其网络结构示意如下：
150吨炉区自动化软件系统主要有转炉炼钢的吹炼过程包括顶吹、底吹、溅渣护炉等工艺过程；从控制对象而言，包括转炉炉体、氧枪、仪控系统的检测仪表、控制阀门等设备；从控制方式而言，包括二级计算机、一级自动、一级手动等方式。为实现对整个冶炼过程的良好控制，基础自动化的软件将采用结构化、模块化的编程思想：其中第一层也即最底层的控制模块将完成对所有检测及控制对象的信号采集、指令输出；第二层控制模块则根据工艺控制的要求，通过控制第一层模块来达到不同的工艺阶段对不同的控制对象的控制要求；第三层也即最高层控制模块则将通过对第二层模块的组织以达到转炉炼钢完整的控制要求。
4 成果的实施效果
通过加强设备管理信息化建设，一年来该厂设备设备管理水平得到了提升，主要有以下几方面：
4.1 设备基础管理向精细化方向迈进，实现设备管理制度化、标准化、规范化：
设备管理科根据现代大型化设备管理的特点，对设备管理组织机构进行健全和完善，在设备管理科直接管理的基础上成立以两个炉区为单位的点检站，负责对所辖炉区的设备进行维护点检工作，做到准确掌握设备的运行情况，收集日常维护无法及时处理的隐患及关键设备运转的周期，制定详细、准确的定修计划，为设备定修提供依据。对关键设备实行“机、电、控、检、操”五位一体包机制，从问题发现、原因分析、故障处理、预防措施制定到效果评估和现场验证等，明确项目责任人及完成时间。设备基础管理向精细化方向迈进，实现设备管理制度化、标准化、规范化。
4.2 完善设备点检体系，以精细化及分工合作管理稳步推进设备点检定修工作。
根据专业要求合理配置相关人员，细化分工，订立管理制度，及时了解设备状况，合理根据设备定修周期申报定修计划，严格执行设备定修计划模式，使得点检定修管理逐步趋于标准化和规范化。完善了专职点检程序，实现了闭环管理；实现设备全员化管理，强化车间级点检职能，执行设备点检承包制，使在线设备点检覆盖率达到100%，月非计划停机率≤1.0%。
4.3 坚持公司设备检修联动机制，灵活实施，全面搞好该厂设备检修管理工作。
通过完善该厂设备定修模型，延长了设备定修周期，缩短检修时间。大中修、年修管理工作按照网络计划安排，高质量、高标准的确保实体工程按照“六保”目标完成。月度计划检修工作，随时掌握设备情况，严肃考核，科学、合理编制月度检修计划，深入现场组织实施，减少非计划检修和抢修，将月度定修的项目完成、时间命中、质量合格作为工作重点来管理，最终实现检修按计划执行，挖掘潜在的效益。
2021年，针对全厂设备大型化、现代化的装备特点，加强设备管理信息化建设，在设备管理上突出重点，强化过程控制，按照精细化管理的要求，不断优化设备管理运行体系，创新管理模式，全厂设备管理实现了主要生产设备可开动率98.15%,比年计划96%提高了2.15%，主要设备事故、故障停机率为零，比计划0.4%降低了0.4%。技术改造项目审批后当年开工率100%，完成率100%，验收合格率100%，施工过程影响生产事故率为零。实现检修计划准确率≥99%，检修项目完成率≥100%，检修项目合格率100%。对设备事故做到100%有分析，100%有防范措施，100%有考核。 备用设备的可开动率实现100%，环保设备运行率实现100%。