神東公司綜采工作面設(shè)備配套管理系統(tǒng)研究

高清福，劉新華

(1.神華集團(tuán)有限責(zé)任公司煤炭生產(chǎn)部，北京100011;2.天地科技股份有限公司開(kāi)采設(shè)計(jì)事業(yè)部，北京100013)

神華神東礦區(qū)勇于探索、不斷創(chuàng)新，走出一條建設(shè)高產(chǎn)、高效現(xiàn)代化能源基地的新路子，成為我國(guó)煤炭行業(yè)中管理先進(jìn)、裝備一流的現(xiàn)代化企業(yè)。但隨著生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，企業(yè)如何能夠可持續(xù)地保持高效、有序生產(chǎn)是管理部門(mén)、技術(shù)部門(mén)面對(duì)的難題。據(jù)統(tǒng)計(jì)，神東公司每年約有40多個(gè)綜采工作面，這些工作面如何開(kāi)拓布置、合理安排生產(chǎn)進(jìn)度、配置現(xiàn)有設(shè)備、安排新設(shè)備的采購(gòu)、合理安排設(shè)備大修、更新、報(bào)廢等等，都會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成很大影響。依靠傳統(tǒng)的管理模式已不能適應(yīng)神東新型集約化高產(chǎn)高效生產(chǎn)的需求。因此，在認(rèn)真總結(jié)多年生產(chǎn)管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)自主創(chuàng)新，成功研發(fā)了一套生產(chǎn)設(shè)備管理系統(tǒng)軟件，并全面上線(xiàn)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備高效與科學(xué)管理。

1 神東公司綜采工作面設(shè)備配套業(yè)務(wù)流程

目前，神東公司綜采工作面設(shè)備配套業(yè)務(wù)流程如圖1所示。流程圖按順序分8個(gè)步驟:

(1)啟動(dòng)配套計(jì)劃編制流程。在生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃下達(dá)，或是配套計(jì)劃在執(zhí)行過(guò)程中由于設(shè)備故障、設(shè)備延期到貨等需要調(diào)整配套情況下啟動(dòng)。

(2)檢查原設(shè)備配套計(jì)劃的適用性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)配套中存在的問(wèn)題。

(3)進(jìn)行設(shè)備配套計(jì)劃編制或調(diào)整。包括:綜采面接續(xù)時(shí)間、設(shè)備能否適應(yīng)綜采面的要求、設(shè)備能力能否滿(mǎn)足日產(chǎn)量要求、設(shè)備大項(xiàng)修時(shí)間的預(yù)留等。

(4)對(duì)初步方案中的設(shè)備配套進(jìn)行可配套性分析，如果發(fā)現(xiàn)不能配套或不能通過(guò)整改進(jìn)行配套的情況，需要修改配套計(jì)劃。

(5)在制訂配套計(jì)劃時(shí)，同時(shí)形成設(shè)備購(gòu)置及報(bào)廢建議。設(shè)備報(bào)廢主要依據(jù)設(shè)備預(yù)期過(guò)煤量和現(xiàn)有狀況;設(shè)備購(gòu)置主要依據(jù)生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃安排將投產(chǎn)的綜采面數(shù)，以及預(yù)期將要報(bào)廢的設(shè)備臺(tái)數(shù)、預(yù)期設(shè)備大修占用的數(shù)量、預(yù)期設(shè)備安撤移動(dòng)占用的臺(tái)數(shù)、以及特殊情況占用設(shè)備數(shù)及現(xiàn)有設(shè)備數(shù)量，然后根據(jù)實(shí)際使用的情況進(jìn)行調(diào)整。

(6)對(duì)配套計(jì)劃進(jìn)行會(huì)審。主要審核計(jì)劃的合理性、是否滿(mǎn)足生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃和各綜采面的具體要求。會(huì)審是一個(gè)反復(fù)的過(guò)程，如需要修改生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃，則進(jìn)入生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃變更流程，如不需要，則返回設(shè)備配套計(jì)劃的編制或變更流程進(jìn)行重新調(diào)整。

(7)會(huì)審?fù)ㄟ^(guò)后，上報(bào)公司主管領(lǐng)導(dǎo)審批，如不通過(guò)，由公司領(lǐng)導(dǎo)協(xié)調(diào)生產(chǎn)部和設(shè)備配套中心決定是否修改設(shè)備配套計(jì)劃或生產(chǎn)接續(xù)計(jì)劃。

(8)在配套計(jì)劃批準(zhǔn)后，按照配套計(jì)劃提出的購(gòu)置、報(bào)廢建議，進(jìn)入設(shè)備購(gòu)置計(jì)劃流程，編制設(shè)備購(gòu)置報(bào)廢計(jì)劃，進(jìn)行設(shè)備尺寸配套配置，并制訂設(shè)備大項(xiàng)修計(jì)劃，再根據(jù)大項(xiàng)修計(jì)劃編排具體的維修計(jì)劃。

2 設(shè)備配套管理系統(tǒng)的建立

2.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

設(shè)備配套管理系統(tǒng)主要圍繞配套和大項(xiàng)修計(jì)劃的生成、管理及相關(guān)信息展開(kāi)，滿(mǎn)足系統(tǒng)對(duì)設(shè)備配套知識(shí)庫(kù)管理設(shè)置、設(shè)備資源管理、設(shè)備狀況模擬、設(shè)備配套計(jì)劃輔助編制、方案的可行性分析、完成計(jì)劃編制，同時(shí)要滿(mǎn)足設(shè)備資源的優(yōu)化配置，使設(shè)備運(yùn)行、維修及負(fù)荷分配更加合理有效。設(shè)備配套管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖1 綜采工作面設(shè)備配套業(yè)務(wù)流程

2.2 系統(tǒng)的主要功能

系統(tǒng)建立了神東公司在用的綜采設(shè)備的信息庫(kù)，定義了設(shè)備、設(shè)備尺寸數(shù)據(jù)、設(shè)備壽命、用量及大修周期等基礎(chǔ)信息，采用自動(dòng)配套調(diào)度排程算法，通過(guò)創(chuàng)建計(jì)劃、計(jì)劃分析，并通過(guò)對(duì)不同配套計(jì)劃方案選用不同的配套約束應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同配套優(yōu)化目標(biāo)。

(1)系統(tǒng)可以進(jìn)行綜采設(shè)備定義，對(duì)綜采設(shè)備基本信息和關(guān)聯(lián)信息進(jìn)行新增、修改，并可以定義虛擬設(shè)備，為研究模擬方案提供支持。系統(tǒng)還可以定義尺寸配套基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括與尺寸配套相關(guān)的設(shè)備一般特征尺寸、支架頂梁前端到推移頭孔中心距離等，滿(mǎn)足了配套方案創(chuàng)建所需的信息。

(2)創(chuàng)建配套計(jì)劃方案和方案配套分析。選擇生產(chǎn)接續(xù)和配套計(jì)劃或方案，創(chuàng)建配套計(jì)劃方案，新方案創(chuàng)建后繼承舊配套方案或計(jì)劃的虛擬設(shè)備資源、約束選項(xiàng)。通過(guò)對(duì)不同配套計(jì)劃方案選用不同的配套約束應(yīng)用來(lái)實(shí)現(xiàn)不同配套優(yōu)化目標(biāo)。

新方案創(chuàng)建后，系統(tǒng)能夠?qū)ε涮追桨傅木唧w問(wèn)題進(jìn)行分析，并對(duì)可能存在的問(wèn)題及時(shí)更正或采取措施，提高配套計(jì)劃的執(zhí)行性;系統(tǒng)還能夠?qū)ε涮追桨高M(jìn)行總體分析，主要用于評(píng)價(jià)不同方案之間的優(yōu)劣。

(3)配套方案的編輯－修改。配套方案編輯－修改主要是對(duì)未完成配套的工作面選取設(shè)備，或?qū)σ淹瓿膳涮椎墓ぷ髅嬷匦逻x取設(shè)備。在編輯－修改完畢后，重新創(chuàng)建配套計(jì)劃。

2.3 基于圖形環(huán)境的交互式綜采設(shè)備配套平臺(tái)

系統(tǒng)按照接續(xù)計(jì)劃的甘特圖方式顯示設(shè)備配套計(jì)劃。在交互式模式下，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算過(guò)煤量、尺寸配套數(shù)據(jù)、大項(xiàng)修次數(shù)以及規(guī)則結(jié)果，簡(jiǎn)化設(shè)備選擇工作。系統(tǒng)還可以很方便地查看工作面設(shè)備配置、設(shè)備配置歷史、支架組合歷史等。

圖2 設(shè)備配套管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

3 綜采設(shè)備配套軟件系統(tǒng)主要價(jià)值體現(xiàn)

利用計(jì)算機(jī)綜采設(shè)備配套軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模煤炭生產(chǎn)組織安排中的生產(chǎn)計(jì)劃編制、協(xié)調(diào)及平衡，使得生產(chǎn)資源在生產(chǎn)任務(wù)中配置更加合理化。系統(tǒng)將復(fù)雜的配套知識(shí)進(jìn)行分類(lèi)整理，建立設(shè)備配套規(guī)則知識(shí)庫(kù)，對(duì)復(fù)雜的綜采和連采設(shè)備配套計(jì)劃的編制進(jìn)行優(yōu)化處理，可以自動(dòng)完成中、長(zhǎng)期設(shè)備配套計(jì)劃編制，對(duì)于已編好的配套計(jì)劃可以用規(guī)則檢驗(yàn)并提示，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃的自動(dòng)生成，提高計(jì)劃的準(zhǔn)確性、及時(shí)性。

4 綜采設(shè)備配套軟件系統(tǒng)發(fā)展與擴(kuò)展方向

(1)通過(guò)系統(tǒng)的延伸及擴(kuò)展，找出其他子公司在生產(chǎn)服務(wù)、設(shè)備維修、生產(chǎn)組織方面的差距，進(jìn)行資源的重新分配，建立更緊密、更高效的全集團(tuán)生產(chǎn)計(jì)劃及組織體系。根據(jù)各個(gè)管理層的需要，提供多級(jí)、多層次的分析查看手段，掌控生產(chǎn)計(jì)劃及資源配置情況。

(2)從面向一個(gè)礦區(qū)到面向跨區(qū)域礦區(qū)的設(shè)備組織計(jì)劃，從原來(lái)單一的礦區(qū)到支持跨區(qū)、跨地域的設(shè)備接續(xù)配套計(jì)劃編制，并能靈活適應(yīng)各種變化及調(diào)整。

(3)配套功能的改進(jìn)、完善。從生產(chǎn)接續(xù)、搬家倒面、設(shè)備配套、設(shè)備大修、設(shè)備報(bào)廢、購(gòu)置計(jì)劃以及整個(gè)計(jì)劃鏈的編制等方面，進(jìn)行配套知識(shí)庫(kù)的優(yōu)化，能夠進(jìn)行設(shè)備選型分析，噸煤資產(chǎn)成本、噸煤維修成本、故障時(shí)間的計(jì)算，為新設(shè)備的選型提供更科學(xué)的依據(jù)。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)神東公司綜采工作面設(shè)備配套業(yè)務(wù)流程的分析與應(yīng)用，建立了綜采工作面設(shè)備管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用可視化界面，操作方便，只需修改工作面名稱(chēng)就可對(duì)不同的工作面進(jìn)行設(shè)備管理，具有較強(qiáng)的適用性;高度模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)具有較好的拓展性。通過(guò)全面上線(xiàn)試運(yùn)行，解決了大規(guī)模煤炭生產(chǎn)組織安排中的生產(chǎn)計(jì)劃編制、協(xié)調(diào)及平衡問(wèn)題，具有很好的實(shí)用價(jià)值。

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