信息化技術在卷接包車間設備管理中的應用

張振華，唐東風，李力

（1.河南中煙工業(yè)有限責任公司，河南 鄭州 450016；2.河南中煙工業(yè)有限責任公司南陽卷煙廠，河南 南陽 473000）

目前，卷煙工業(yè)企業(yè)設備正朝著自動化、精密化、連續(xù)化、高速化、柔性化等方向發(fā)展，傳統(tǒng)管理手段已經(jīng)難以滿足對設備精益化管理的需要。河南中煙工業(yè)有限責任公司（以下簡稱“河南中煙”）南陽卷煙廠通過開發(fā)與應用設備信息化系統(tǒng)，從技術、經(jīng)濟和組織等方面對設備生命周期全過程進行綜合研究和探討，取得了明顯效果。

一、項目主要內(nèi)容

1.分析管理需求，確定研究方向

根據(jù)預防性維修思想，結合設備生產(chǎn)實際需要，確定項目研究方向。

（1）由于制約設備運行效率的因素涉及人、機、料、法、環(huán)等，各因素之間的關聯(lián)性較為復雜，隨著控制對象復雜性的提高，單純依靠維修人員憑借感官、簡單儀表和個人經(jīng)驗進行診斷的故障診斷技術已經(jīng)遠不能適應現(xiàn)代化設備管理的要求。設備管理系統(tǒng)需要在一定程度上能夠智能化地對設備故障現(xiàn)象進行分析，自動生成維修建議，并對維修結果進行跟蹤反饋。

（2）由于卷煙生產(chǎn)的特殊性，車間級設備管理系統(tǒng)應能夠保證生產(chǎn)計劃的順利執(zhí)行，通過對生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的實時采集，監(jiān)控原料、成品和入庫的生產(chǎn)狀態(tài)，并根據(jù)產(chǎn)量、消耗、質(zhì)量等指標進行綜合匯總，有選擇性地開、停相關設備，使設備開動狀態(tài)更準確更有針對性。在生產(chǎn)計劃進行變更時，可隨時根據(jù)下達的生產(chǎn)進度，通過有效的計劃編制和科學的設備產(chǎn)能調(diào)度，保證設備生產(chǎn)能力發(fā)揮到最優(yōu)水平。

（3）根據(jù)設備壽命和設備故障規(guī)律，需要靈活采用相應的修理方法和手段，在節(jié)省維修費用的條件下，盡量減少維修時間，保證設備的連續(xù)穩(wěn)定運行，達到設備的綜合利用效率最高，提高設備管理的經(jīng)濟效益。按照經(jīng)濟規(guī)律的客觀要求，加強對設備的經(jīng)濟管理，降低設備管理各環(huán)節(jié)的費用支出，使設備整個壽命周期費用最經(jīng)濟。

2.搭建設備信息化管理軟硬件環(huán)境

將設備管理系統(tǒng)與車間正在實施的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結合起來，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與車間作業(yè)通過執(zhí)行系統(tǒng)聯(lián)系起來。這里的現(xiàn)場控制包括PLC控制器、數(shù)據(jù)采集器、條形碼、各種計量及檢測儀器等。

具體設計原則是“以生產(chǎn)行為信息為核心，為管理決策系統(tǒng)提供直接的支持”。采用工業(yè)PC/PLC/SCADA等設備作為車間內(nèi)各生產(chǎn)單元（生產(chǎn)設備）功能站的主要構件；采用大型關系型數(shù)據(jù)庫（ORACLE）作為系統(tǒng)核心，進行實時數(shù)據(jù)存取和對比，實現(xiàn)生產(chǎn)信息的監(jiān)視、控制和生產(chǎn)過程的管理。系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡結構圖

3.以預防性維修思想優(yōu)化設備管理流程

（1）以預防維修思想為指導制定設備輪保計劃。采用SPC統(tǒng)計過程控制原理，對設備故障停機原因進行跟蹤，建立過程控制圖，當發(fā)現(xiàn)超過過程控制上限時，即判定該設備處于不良狀態(tài)，同時實時調(diào)整輪保計劃表，有針對性地對該設備進行預防性維修。以天為單位的設備輪保計劃，由信息系統(tǒng)自動生成。

（2）設備輪保維修流程標準化。對輪保中的維修項目實行分類管理，維修項目分類內(nèi)容包括：維修類型、維修級別、備件清單、維修費用計劃、維修工具清單、維修技術標準等。根據(jù)設備信息化管理需要，對卷接、包裝設備輪保、巡檢、點檢等各項管理標準進行相應修訂完善。設備輪保維修標準化流程如圖2所示。

（3）制定常用備件換件周期。根據(jù)數(shù)據(jù)庫中的機臺換件記錄及維修記錄，對某機型所有備件的換件情況進行統(tǒng)計分析，總結它們的故障規(guī)律，確定其換件周期。同時，將使用壽命不足兩年的備件劃分為“常用件”，并在其換件周期內(nèi)，在設備輪保計劃中進行換件處理，消除故障隱患，達到預防維修的目的。

圖2 設備輪保維修標準化流程圖

（4）換件情況統(tǒng)計。在設備維護模塊中，有關設備項目的分類在表現(xiàn)方式和數(shù)據(jù)字段上保持全系統(tǒng)的一致性。在進行換件管理時，當輸入設備編號（機臺號）或設備類型后，系統(tǒng)可自動過濾生成一個與該設備或機型相匹配的維修記錄項目列表，方便操作人員查閱。借助于維修項目分類，可以更加科學地編排相應預防性計劃，更有效地保證設備維修質(zhì)量與控制維修費用預算。

（5）備件費用統(tǒng)計。利用信息系統(tǒng)建立各機臺每月度維修費用統(tǒng)計資料，為分析各設備備件消耗情況，發(fā)現(xiàn)備件管理漏洞，加強備件費用管理提供數(shù)據(jù)支撐。

（6）建立設備潤滑檢測診斷系統(tǒng)。根據(jù)設備不同潤滑點的具體要求，建立統(tǒng)一的潤滑保養(yǎng)檔案，使?jié)櫥ぷ髯龅接袡n可查、有據(jù)可依。當接近規(guī)定的潤滑換油日期時，系統(tǒng)給予及時提示。通過適時潤滑并跟蹤設備的潤滑情況，達到減少故障、減少維修量、節(jié)約油量、節(jié)約油耗以及降低維修費用的目的。

二、效果評價

南陽卷煙廠卷包車間設備信息化系統(tǒng)于2007年著手實施，近幾年來，在應用過程中的進行了持續(xù)改進，系統(tǒng)功能逐步趨于完善，并在應用中取得了明顯成效。

1.提高了設備的運行效率

設備信息化系統(tǒng)的應用，為設備預防性維修工作提供了技術支撐，保障了設備的正常安全運行，提高了設備的運行效率。南陽卷煙廠卷接包設備有效作業(yè)率由2008年的87.56%提高到2010年92.06%；關鍵設備的無故障連續(xù)運行時間逐年得以提升（表1）。其中，PASSIM卷接設備以10.9小時的無故障連續(xù)運行時間，刷新了河南中煙同類機型無故障運行的最高紀錄。

2.確保了產(chǎn)品質(zhì)量

運用信息反饋系統(tǒng)，強化過程質(zhì)量控制。根據(jù)設備信息化系統(tǒng)反饋的故障停機信息，組織技術攻關，先后解決了卷煙機端部落絲量超標、吸阻異常、煙支空頭率高等階段性質(zhì)量問題，南陽卷煙廠在近年來河南中煙組織的歷次在線質(zhì)量評價中均名列前茅，萬箱卷煙市場質(zhì)量問題反饋品遠低于公司所定目標（表2）。

表1 2008～2010年設備連續(xù)運行時間對比表

表2 2010年產(chǎn)品質(zhì)量相關數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

3.降低了生產(chǎn)消耗

基于設備信息系統(tǒng)的生產(chǎn)調(diào)度安排，強化了生產(chǎn)過程管理，使南陽卷煙廠近年來的生產(chǎn)消耗持續(xù)降低。2010年，萬支耗煙葉6.62kg，萬支耗盤紙618.04m，萬支卷煙耗盒皮500.12張，萬支卷煙耗條盒50.02張。

總之，通過設備管理信息化系統(tǒng)的實施，建立了一個完善的車間設備運行、維護、維修管理體系，并用于支撐設備的點檢、檢查、監(jiān)測、維修、保養(yǎng)和潤滑工作，為設備預防性維修工作奠定了基礎，促進了設備管理工作效率和設備運行效能的提升，降低了設備運行與維護成本，保障了企業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展。