朱宏
1前言
1.1立项背景
南京钢铁联合有限公司是集焦化、烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等工序的综合性钢铁联合企业，由于历史原因工序不完全匹配，铁的产量不能满足炼钢的需求，炼铁生产水平好坏直接制约着整个冶炼铁片的生产水平发挥。中板厂为轧钢生产的主要单位。为充分挖掘炼铁厂和中板厂的设备生产效能，以提高设备的综合经营水平面，使联合公司生产效益达到最大化，决定在炼铁厂、中板厂推行以设备可靠性为中心的可靠性维修性安全性(RMS)管理模式。
炼铁生产工艺流程包括：烧结矿、球团矿、熔剂和燃料，分批按比例加入高炉中，通过鼓风机向高炉内连续送入高温空气，最终得到铁水铁口定期排出。
中板厂生产工艺流程包括：钢坯经加热炉加热后进入三辊轧机、四辊轧机轧制，再送入矫直机进行矫直，然后通过冷床进行冷却后，用冷剪机将轧制后的钢板的边角、头尾切去。品种有船板、锅炉板、容器板、桥梁板、和低合金结构钢；规格：厚度从4.5mm到40mm，宽度从1500mm到2200mm，长度从4000mm到12000mm。
随着生产量的增长，设备系统时有故障发生，严重影响安全高效地生产。因此迫切需要对其各系统可靠性进行分析研究，提出改进建议，加强设备系统的可靠性维修性安全性管理，提高设备利用率，保证炼铁和轧钢生产的正常进行。
1.2项目要求和预期目标
⑴建立RMS管理制度，确定RMS评价指标和信息统计方法，并使其贯彻执行。
⑵建立故障报告、分析和纠正措施系统，使其正常运行。
⑶在收集故障信息和维修信息的基础上进行系统故障模式、影响及危害度分析。
⑷实行以可靠性为中心的维修，加强失效分析，实行关键设备状态监测，减少非计划停机，提高系统可靠性，减少废品率。
⑸探索建立在可靠性和可用性管理基础上的LCS安全管理的方法和途径。
2生产系统的工艺流程和可靠性模型
南京钢铁联合有限公司生产流程图如图1所示。
图1南京钢铁联合有限公司生产流程图
2.1.炼铁生产工艺流程
炼铁工艺流程为：烧结矿、球团矿、熔剂和燃料，分批按比例加入高炉中，通过鼓风机和热风炉连续向炉内送入高温空气，最终形成铁水从铁口定期排出。
2.2.高炉装置系统的可靠性模型
高炉生产的目的在于用最低的原料消耗，获得产量最高、质量最好的生铁。高炉系统功能结构如图2所示。
图2高炉系统功能结构图
2.3中板厂生产工艺流程
中板厂生产工艺流程为：钢坯经加热炉加热后进入三辊轧机、四辊轧机轧制，再送入矫直机进行矫直，然后通过冷床进行冷却后，用冷剪机将轧制后的钢板的边角、头尾切去。品种有船板、锅炉板、容器板、桥梁板、和低合金结构钢；规格：厚度从4.5mm到40mm，宽度从1500mm到2200mm，长度从4000mm到12000mm。
2.4.中板厂装置系统的可靠性模型
中板厂轧板装置系统功能结构如图4所示。
图4南钢轧板系统功能结构图
3系统和装置的可靠性维修性指标及其评价分析
对冶金企业生产系统管理现状进行调查，结合钢铁企业连续运行设备系统的特点与现状，讨论分析大型复杂制造系统的可靠性研究的必要性和可能性。在对南京钢铁集团有限公司的冶金生产系统管理现状和连续运行设备系统的特点与现状进行调查分析的基础上，确定南京钢铁集团有限公司的炼铁和中板生产设备装置系统为LCS试点系统。
3.1炼铁装置系统可靠性指标分析
对企业总体生产系统和炼铁系统进行现场摸底调查，获得了第一手资料和数据，初步确定炼铁系统和装置的可靠性维修性指标和含义。
⑴计划休风率：计划检修时间/日历工作时间；
⑵非计划休风率：（总休风时间-计划休风时间）/日历工作时间；
⑶主要设备可用率：高炉运行时间/日历工作时间；
⑷月平均非计划休风次数；
⑸月平均非计划休风时间；
⑹计划休风次数；
⑺铁水合格率：（含Si≤0.85、S≤0.07铁水产量）/总铁水产量；
⑻高炉利用系数：每昼夜每立方米高炉的产量。
炼铁厂在运用RSM管理后2003年度的可靠性指标评定值如表1所示。
3.2中板装置系统可靠性指标分析
对企业总体生产系统和中板系统进行现场摸底调查，获得了第一手资料和数据，初步确定中板系统和装置的可靠性维修性指标和含义。
⑴有效作业率：生产时间/（日历时间-计划检修时间）；
⑵主要生产设备事故停机率：事故及故障时间/日历时间；
⑶主要设备利用率：生产时间/日历时间；
⑷月平均非计划检修时间；
⑸大中修次数；
⑹产品合格率：合格产量/（合格产量+轧制废品）；
⑺年产量。
中板厂在运用RSM管理后2003年度的可靠性指标评定值如表2所示。
4装置系统故障模式、影响及危害度分析（FMECA）
在对企业总体生产系统的炼铁和中板生产情况数据收集数据的基础上，进行系统故障模式、影响及危害性分析（FMECA），特别是过程FMEA的研究，从而找出系统潜在的故障模式和薄弱环节，寻求预防或改进措施。通过可靠性增长分析，可以发现一些在设计中没发现的潜在故障问题，进一步完善和修正过程FMECA的内容以及改正风险顺序数的准确性，提高系统运行的可靠性和产品质量。应用P-FMEA方法来分析系统可靠性增长中出现的问题。提出相应的改进措施，并加以实施。
4.1.炼铁装置系统故障模式、影响及危害度分析（FMECA）
炼铁装置系统生产过程故障模式、影响及危害度分析（FMECA）如表3所示。
4.2.中板系统故障模式、影响及危害度分析（FMECA）
中板装置系统生产过程故障模式、影响及危害度分析（FMECA）如表4所示。