化工企业关键设备评估方法的研究及应用
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 10427 次点击
马黎明倪炎榕
(上海交通大学机械与动力工程学院上海210020)
摘要:企业关健设备的评估涉及到维修策略选择的优劣,针对化工企业设备运行要求安全性高、对环境影响大、生产工艺连续等特点,构建了化工企业关健设备评估指标体系,运用模糊综合评价算法评估出关键设备,根据其关键性的不同等级采取不同的维修模式,并以某化工企业为对象进行应用验证。
关键词:化工企业关键设备评估模糊算法
化工企业一般归属于流程制造,具有连续生产的特点,现代流程企业自动化程度高,生产连续性强,劳动活动逐渐从依靠人的体力操作转为依靠设备的技术性能。另外,企业中机器设备占企业设备资产总值的60%以上,所以设备管理的优劣直接影响企业的安全等级和生产效率。
为此,很多企业都引入全面生产维修(TPM)体系,维修管理是TPM体系的重要支柱之一,目前公认的基本维修方式有3种:事后维修、预防性维修和改进性维修。对于数量庞大的设备如果采取同一种维修策略势必导致有的设备维修过量而有些设备维修不足。另外,设备管理中也存在“二八原理”:即20%的设备关系到80%的安全等级和生产效率。因此需要对设备的关键性进行评估分级,将这些20%的设备识别出来,进而选择相应的维修策略。
化工企业关键设备的评定因素及其权重分布与离散性企业有比较大的区别,化工企业关键设备的评定因素大多包括安全、环境、质量、生产、维修性等而离散性企业关键设备的评定因素一般以生产和质量参数为主。各因素权重方面化工企业会将安全和环境的权重提高到相同于甚至高于生产和质量参数的权重。这样化工企业关键设备的评定相对于离散制造业更为复杂,因此如何科学地进行设备关键性评估,将直接关系到化工企业体系导人的深度和有效性。
目前对于通用机械类关键设备的识别论述比较多,识别方法也从原来多考虑费用的ABC分类法向关键性和重要度等综合考虑方向发展。而对化工类企业关键设备的识别论述比较少,早期也有将ABC分类法用于化工设备维修管理的,要么只考虑了费用,要么识别方式没有考虑到化工企业的特点。国内目前比较流行的针对化工企业的TPM中关于维修策略的确定是从设备故障特性、设备停机生产损失、设备故障后果以及设备故障预防与排除费用等四方面入手,以统计上述四项费用优化为主导,同时兼顾设备故障特征,选择可行的检修策略及其费用,并评估可能造成的故障后果和生产损失。随着我国经济高速发展所面临的巨大环保压力以及“以人为本”的安全观念的不断深入,这些评估的局限性(没有将风险评估,包括安全和环境风险考虑在内或者提到重要的位置)就越发显得突出了。本文将根据化工企业特点建立设备关键性评估指标体系,运用模糊综合评判算法评估出关键设备,并以某化工企业为对象进行应用验证。
1化工企业关键设备评估指标体系
1.1化工企业设备运作特点
化工企业运作过程中设备的特点体现在:
1)设备安全性要求高。化工企业生产过程一般在反应釜中进行,需要一定的条件(压力、温度和催化剂等),反应的过程比较剧烈,有比较大的危险性,可能会导致爆炸,直接后果是人身伤害。
2)设备生产过程对环境的影响非常大。化工企业在生产过程中使用的有毒有害原材料、化学反应以及生产的产品或者生产过程中产生的附属反应产生的附属产品,排放的废气、废水、废渣都对环境产生巨大的影响。
3)生产工艺连续。任何工艺参数的改变以及失效都可能导致生产的产品报废或者质量下降。
4)设备性能与原材料的性能息息相关(腐蚀性等)。化工企业的原材料中一般都会用到强腐蚀性的酸或碱以及一些易燃易爆的化学品,这些原材料储存使用的储槽或罐都需要耐酸碱,这对设备的性能和材质的要求产生比较大的影响。
1.2建立评估标准判断等级
化工企业在安全、环保、质量方面对设备有较高的要求,对设备进行有效管理建立预防性维修模块的前提是将设备按其关键性进行分级识别,这里将设备关键性等级分为四级,包括非常关键(A+)、关键(A)、一般(B)、很不关键(C),不同关键程度的设备将采用不同的维修模式。
1)A+设备,是指那些任何该设备的失效或故障,均会导致或者隐含潜在的重大安全和环境影响,同时对生产和质量也会产生重大影响的设备。对于这些设备,除了周期性地由国家检测部门进行检测以外,还要有完善的自我检测计划,充分利用预测性维修的工具。
2)A类设备,不能有任何闪失,并需花费大量的人力和财力做维护。需要建立完整的设备档案(技术文档和历史维修记录),预防性维修除了一些以时间(包括运行时间和生产时间等)为周期的预知性维修(计划维修)外,对一些关键性的项目(如无损探伤、壁厚检测、温度检测等)需要建立预测性维修(状态维修)。