摘 要:文章根據(jù)中安聯(lián)合煤化工有限責(zé)任公司動設(shè)備KPI指標(biāo)信息化建設(shè)經(jīng)驗(yàn),簡述大機(jī)組故障率、MTBF、MTBR、備件平均壽命KPI指標(biāo)信息化計(jì)算邏輯及案例,為煤化工企業(yè)及其他煉化企業(yè)動設(shè)備KPI指標(biāo)信息化管理提供技術(shù)借鑒。
關(guān)鍵詞:煤化工企業(yè);動設(shè)備專業(yè)KPI指標(biāo);信息化管理
一、 動設(shè)備KPI指標(biāo)信息化管理現(xiàn)狀
中國石化煉化企業(yè)動設(shè)備專業(yè)KPI指標(biāo)主要有大機(jī)組故障率、故障維修率、千臺機(jī)泵密封消耗量、機(jī)械密封平均壽命、軸承平均壽命、機(jī)泵平均無故障間隔時(shí)間、年度機(jī)泵重復(fù)檢修臺次等十四項(xiàng)。隨著信息化技術(shù)的應(yīng)用,大量動設(shè)備專業(yè)KPI指標(biāo)實(shí)現(xiàn)了信息化管理,有力提高了企業(yè)設(shè)備專業(yè)管理水平,但是對于機(jī)組故障率、機(jī)組維修率、備件壽命、MTBF、MTBR等動設(shè)備專業(yè)KPI指標(biāo),在煤化工企業(yè)設(shè)備信息化中涉及較少或缺乏。中安聯(lián)合煤化有限責(zé)任公司在設(shè)備信息化系統(tǒng)建設(shè)中,與石化盈科信息技術(shù)有限責(zé)任公司共同開發(fā)了機(jī)組故障率、機(jī)泵維修率、備件壽命等動設(shè)備KPI指標(biāo)信息化統(tǒng)計(jì)功能,填補(bǔ)了動設(shè)備專業(yè)KPI指標(biāo)信息化管理的空白。
二、 動設(shè)備KPI指標(biāo)信息化案例
(一)機(jī)組故障率
機(jī)組故障率是指機(jī)組因事故(故障)停機(jī)維修時(shí)間與機(jī)組計(jì)劃投用時(shí)間的百分比,是考核機(jī)組技術(shù)狀態(tài)、故障強(qiáng)度、維修質(zhì)量和效率一個(gè)重要指標(biāo)。
其計(jì)算公式為:
機(jī)組故障率=(∑機(jī)組故障維修時(shí)間/∑機(jī)組計(jì)劃投用時(shí)間)×100%
式中,機(jī)組故障維修時(shí)間是指機(jī)組因本身機(jī)械原因出現(xiàn)異常,必須停機(jī)維修的時(shí)間??梢约刹樵儠r(shí)間段內(nèi)M2通知單(完成狀態(tài))中的故障維修時(shí)間,即機(jī)組的故障維修時(shí)間=∑單臺機(jī)組通知單(停機(jī)結(jié)束時(shí)間-停機(jī)開始時(shí)間)。機(jī)組計(jì)劃投用時(shí)間要扣除機(jī)組計(jì)劃停工檢修時(shí)間,即機(jī)組計(jì)劃投用時(shí)間=∑[日歷時(shí)間-(裝置計(jì)劃開工時(shí)間-裝置計(jì)劃停工時(shí)間)]。
機(jī)組故障率可以按照年度統(tǒng)計(jì),也可以按照月度統(tǒng)計(jì)。當(dāng)機(jī)組故障率按照年度統(tǒng)計(jì)時(shí),如果裝置開停工時(shí)間跨年,則機(jī)組計(jì)劃投用時(shí)間=∑[日歷時(shí)間-(查詢年底日期-裝置計(jì)劃停工時(shí)間)]。當(dāng)機(jī)組故障率按照月度統(tǒng)計(jì)時(shí),建議機(jī)組計(jì)劃投用時(shí)間=∑(全年日歷時(shí)間-裝置開停工時(shí)間),全年各月機(jī)組計(jì)劃投用時(shí)間取數(shù)相同,但是各月機(jī)組故障維修時(shí)間=上月累計(jì)停機(jī)時(shí)間+本月停機(jī)時(shí)間,這樣才能在展開年度機(jī)組故障率時(shí),顯示月度機(jī)組故障率增長情況,保證12月份機(jī)組故障率統(tǒng)計(jì)值即為該機(jī)組全年機(jī)組故障率。
案例:某公司在2018年有三臺機(jī)組各發(fā)生兩次停機(jī)故障,機(jī)組1、機(jī)組2年計(jì)劃投用時(shí)間為8760小時(shí),機(jī)組3由于2018年計(jì)劃停工16天,計(jì)劃投用時(shí)間為8376小時(shí)。2018年各機(jī)組故障率和2018年公司機(jī)組故障率計(jì)算如下表1:
(二)機(jī)泵維修率
機(jī)泵維修率是指機(jī)泵故障維修次數(shù)與運(yùn)行機(jī)泵總臺數(shù)的百分比,旨在提高機(jī)泵的維修質(zhì)量與運(yùn)行可靠性。在機(jī)泵維修率信息化計(jì)算時(shí),建議機(jī)泵維修率計(jì)算范圍不包含大機(jī)組。
其計(jì)算公式為:
機(jī)泵維修率=(機(jī)泵故障維修次數(shù)/運(yùn)行機(jī)泵總臺數(shù))×100%
式中,機(jī)泵故障維修次數(shù)是指機(jī)泵因本身機(jī)械原因出現(xiàn)異常,必須停運(yùn)維修的次數(shù)??梢匀〔樵兙S度下M2通知單(完成狀態(tài))的個(gè)數(shù),集成通知單中的故障結(jié)束時(shí)間。運(yùn)行機(jī)泵總臺數(shù)集成設(shè)備主數(shù)據(jù)中0701大類下的設(shè)備(投用狀態(tài))總臺數(shù)。
案例:某公司在運(yùn)機(jī)泵300臺,圖1為該公司于2018.01.03至2018.02.15時(shí)間段內(nèi)機(jī)泵故障維修次數(shù)示意圖:
圖1中1-1、2-2、3-3、4-4分別代表每一個(gè)通知單的建立和完成時(shí)間段。
機(jī)泵維修率計(jì)算如下:
在2018.01.03至2018.02.15時(shí)間段內(nèi),共有4張完成狀態(tài)的M2通知單,故障維修次數(shù)計(jì)為4次,機(jī)泵維修率=4/300×100%=1.33%
(三)機(jī)泵返修率
機(jī)泵返修率為機(jī)泵返修次數(shù)與修理機(jī)泵總臺數(shù)的百分比,是考核機(jī)泵維修質(zhì)量指標(biāo)。
其計(jì)算公式為:
機(jī)泵返修率=(機(jī)泵返修次數(shù)/修理機(jī)泵總臺數(shù))×100%
對于煤化工企業(yè),建議機(jī)泵返修定義為機(jī)泵故障修復(fù)后,經(jīng)試運(yùn)合格投入生產(chǎn)運(yùn)行一周時(shí)間內(nèi)再次發(fā)生需停運(yùn)維修的故障維修,并計(jì)為一次返修。
機(jī)泵返修次數(shù)集成M2通知單信息,其判斷邏輯為:該機(jī)泵在最近一次M2通知單停機(jī)結(jié)束后7天之內(nèi)再次創(chuàng)建的M2通知單次數(shù)。修理機(jī)泵總臺數(shù)為查詢時(shí)間段內(nèi)所建立過M2通知單的設(shè)備個(gè)數(shù),而非M2通知單的個(gè)數(shù)。如某裝置機(jī)泵P101A、P103B、P106B在20019年建立過的故障通知單個(gè)數(shù)分別為3個(gè)、2個(gè)、1個(gè),修理的機(jī)泵總臺數(shù)計(jì)為3個(gè)。
案例:某運(yùn)行部2018年共計(jì)14臺機(jī)泵發(fā)生故障維修,5次機(jī)泵故障返修,該公司2018年月度機(jī)泵返修率展示見表2、圖2:
(四)MTBF、MTBR
平均故障間隔時(shí)間(MTBF)是指設(shè)備相鄰兩次故障之間的平均工作時(shí)間(單位:小時(shí)),旨在通過指標(biāo)測算,衡量設(shè)備的可靠性。
其計(jì)算公式為:
MTBF=設(shè)備總運(yùn)行時(shí)間/設(shè)備某期間段內(nèi)總故障次數(shù)
式中,設(shè)備總運(yùn)行時(shí)間為單臺設(shè)備運(yùn)行時(shí)間之和。對于煤化工企業(yè),建議單臺設(shè)備為中國石化設(shè)備分類中設(shè)備類別為07*(通用機(jī)械類,排除070109噴射泵)、09*(動力設(shè)備類,排除0901、0999)、27*(煉油化工機(jī)械類,排除270102、270103、270114、270122~270126),并且設(shè)備ABC標(biāo)識為A或B的動設(shè)備。
單臺設(shè)備運(yùn)行時(shí)間=日歷時(shí)間-∑M2通知單(故障停機(jī)結(jié)束時(shí)間-故障停機(jī)開始時(shí)間)
日歷時(shí)間=查詢時(shí)間-設(shè)備投用開始時(shí)間
設(shè)備投用開始時(shí)間為集成設(shè)備主數(shù)據(jù)中的設(shè)備投用日期。故障停機(jī)結(jié)束時(shí)間和故障停機(jī)開始時(shí)間集成M2通知單(完成狀態(tài))信息,并且勾選“已停機(jī)”。設(shè)備某期間段內(nèi)總故障次數(shù)集成所查詢時(shí)間段內(nèi)符合條件的M2通知單個(gè)數(shù)。
案例:甲醇部某設(shè)備投用日期為2018年1月1日,2018年至2019年共發(fā)生三次故障停機(jī),按照每半年一次統(tǒng)計(jì),該設(shè)備的MTBF計(jì)算及信息化指標(biāo)展示圖見表3。
平均修理間隔時(shí)間MTBR是指設(shè)備平均故障修理間隔時(shí)間,旨在通過指標(biāo)測算,衡量設(shè)備故障維修的績效。MTBR數(shù)值越小,證明設(shè)備易恢復(fù)性越好。
其計(jì)算公式為:
MTBR=設(shè)備故障總維修時(shí)間/設(shè)備某期間的總故障次數(shù)
MTBR的信息化設(shè)計(jì)可以采用MTBF思路,不再贅述。
(五)備件壽命
對于煤化工企業(yè),對于機(jī)泵軸承、機(jī)封和往復(fù)壓縮機(jī)氣閥、填料、活塞環(huán)等易損備件,需要統(tǒng)計(jì)一個(gè)時(shí)間段內(nèi)因各種原因更換的數(shù)量、次數(shù)和平均壽命,以判斷易損備件檢修更換的合理性及經(jīng)濟(jì)性。
其計(jì)算方法為:
備件壽命=∑備件的運(yùn)行壽命/∑更換次數(shù)
1. 數(shù)據(jù)集成和維護(hù)
首先要建立動設(shè)備各部位易損備件主數(shù)據(jù),包括設(shè)備號、主要部位代碼、主要部位描述、主要部位所對應(yīng)的易損件及初始時(shí)間(即設(shè)備主數(shù)據(jù)中的開始日期)。其次在通知單“增強(qiáng)”頁面建立易損備件信息維護(hù)功能,并與易損備件主數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。當(dāng)工單下達(dá)后,若工單組件中有易損備件需求信息,則自動集成到相關(guān)通知單中。當(dāng)易損備件更換后,由設(shè)備管理人員在通知單“增強(qiáng)”頁面維護(hù)易損備件更換信息,系統(tǒng)自動統(tǒng)計(jì)備件壽命。
2. 計(jì)算邏輯
備件的運(yùn)行壽命=∑[(第一次故障通知單停機(jī)開始時(shí)間-設(shè)備投用日期)+(第二次故障通知單停機(jī)開始時(shí)間-第一次故障通知單停機(jī)結(jié)束時(shí)間)+……+(第N次故障通知單停機(jī)開始時(shí)間-第N-1次故障通知單停機(jī)結(jié)束時(shí)間)]
備件更換次數(shù)=查詢時(shí)間段內(nèi)M2通知單(完成狀態(tài))個(gè)數(shù)
案例:某設(shè)備投用時(shí)間為2018.01.1,所安裝的深溝球軸承\NSK\6318C3自2018.01.01至2019.05.31共更換2次,創(chuàng)建兩張M2故障通知單(見表4),該備件自2018.01.01至2019.05.31的平均壽命計(jì)算見表5:
作者簡介:
李永良,金陵石油化工有限責(zé)任公司。