万华化学集团设备管理创新

资料来源：  万华化学集团烟台工业园设备管理部2015年全国设备管理创新成果
资料贡献人：王秋生 崔海兵 马力 李俊峰 李崇军 孙金晓 龙厚银 金磊 
 

                                                                                                                                                              
    万华化学集团股份有限公司（简称“万华化学”），前身为烟台万华聚氨酯股份有限公司，成立于1998年12月20日，是亚太地区最大的MDI供应商。主要从事MDI为主的异氰酸酯系列产品、芳香多胺系列产品、热塑性聚氨酯弹性体系列产品的研发、生产和销售，是中国唯一一家拥有MDI制造技术自主知识产权的企业。
    万华烟台工业园位于烟台经济技术开发区，总占地面积10.6平方公里，规划投资700亿元。主要包括异氰酸酯（MDI）、环氧丙烷及丙烯酸酯一体化项目两大核心项目，是山东省自建国以来，除核电以外最大的工业项目，以及海水和废弃物综合利用，港口、铁路等配套项目。按照园区大型化、集约化、一体化的建设模式，将园区建设成为集聚氨酯、丙烯/环氧丙烷、表面新材料三大产业为一体，打造以自主创新产品为主、产业链高度集成、最具全球竞争优势的绿色化工园区。
    烟台工业园设备管理部本着精益管理、卓越绩效的理念及要求，在设备管理工作中不断提高设备维护技术的先进性、优化设备维护成本。主要工作成果如下：

1、设备维护技术的先进性

    以机械完整性管理的核心（检查、测试、预防性维护）为设备维护技术的工作重点，针对园区设备的特点建立相应的管理系统，如机泵设备故障诊断系统、管道容器设备腐蚀管理系统等。
    1)机泵设备故障诊断系统。对园区的机泵设备依据工艺流程中的重要性、失效的影响（安全、环境）、设备的价值、纠正成本等因素进行分级评估为AA、A、B、C四个等级，并针对不同等级的设备建立相应的管理策略分层级管理。构建管理组织架构实施三级专项管理，（如下图）。

  

    硬件系统方面，针对不同等级的机泵分别引进世界技术领先的在线诊断系统及离线诊断系统：AA级设备建立在线故障诊断系统，采用GE集团的system1系统实施监控，对现场振动测点的模拟量信号进行数学模型计算并集成设备工艺参数及控制参数，在系统中记录、绘制振动频谱及各参数趋势图，包括启停机瀑布图、Bode图、轴心轨迹、轴心位置、频谱图等振动分析图谱，

 

 

    为工程师现场诊断、预判设备故障提供重要的数据基础。系统网络搭建及管理中，利用园区生产数据光缆网络搭建在线诊断系统的专用网络，并于主服务器开放接口并入到办公网络及internet网路（如下图），实现工程师远程在线监控诊断、增强故障案例分享效果。

 

    在园区压缩机启机过程中，工程师借助于在线诊断系统的监控数据，准确的判断了轴瓦磨损的故障、转子平衡破环的故障以及驱动机振动联锁值不合理等问题，为现场问题判断及处理起到了非常重要的指导作用，提高工作效率，为生产装置避免非计划停车提供重要的指导依据。针对A级设备采用离线诊断系统，利用园区办公网络搭建离线诊断系统，利用公司信息管理服务器建立数据库及系统操作平台，实现远程维护、远程诊断及数据共享，并将园区分散的系统维护点利用网络软件进行合并整合，实现系统的标准化及统一管理的目标（如下图）。

 

    对振动数据的采集，实行定期、定点、定人、定标准的周期采集振动数据及脉冲数据，并在系统中设定报警限制，

 

    针对出现振动报警的设备，进行详细的频谱分析及脉冲分析，结合ISO振动标准的指导判定设备运行状态，对设备实施密切监控、指导生产装置合理安排生产、商定停机时间、制定检修计划及备件计划，并向检修人员提供检修指导意见，避免设备突发失效导致装置非计划停车的损失及设备的欠维修与过维修，降低生产成本及维修成本，实现设备维护检修的精益管理。
2)油品分析管理系统。润滑油品状态的评估也是设备故障诊断工作的重要部分。据统计机械设备的隐患80%由润滑的问题造成，因此园区针对润滑油分析组建了油品分析中心，并借助实验室信息管理的Limis系统（如下图），

    对油品分析结果进行管理。园区的油品分析管理不仅对在用油品进行分析管理，对于批次采购的新油品亦进行油品的全指标分析，判定其质量并作为该批次油品原始数据。对于在用油品的监测，建立油品分析管理制度及操作方法，与第三方检验单位进行深度合作，科学合理的制定设备油品取样定，并依据设备的等级制定取样周期及各周期内的分析项目。对于AA级设备进行每月取样分析（水分、粘度、破乳化、浊度）关键指标，每季度进行全指标分析详细评估油品状态。对于A级设备实施每月关键指标的取样分析。
3)设备状态评估报告。结合机泵设备在线诊断系统、离线诊断系统与油品
分析管理系统，对机泵的运行状态进行月度评估并形成评估报告（如下图）。评估报告依据ISO设备振动标准及润滑油检验指标判定设备状态，并提供设备运行维护意见。

1. 手持终端巡检系统。通过建立手持终端巡检系统规范管理设备日常巡检、避免漏检，并实现无纸化办公。巡检人员在系统巡检计划的指导下完成巡检作业，确保生产现场工作状态和巡检参数如实反馈，把管理要求真正落实到日常工作中。

设备巡检管理工作流程
               

 巡检计划管理

 

巡检结果管理 

                       

设备巡检问题管理

    实现对生产现场巡检人员到位的科学管理，从根本上杜绝巡检人员不到位、作业报表杜撰、任意修改等漏洞，保证现场环境安全。
使生产现场巡检反馈信息更真实可靠、更具时效性。管理人员利用系统的相关功能并结合实绩的时间参数，能更好地对实绩进行客观的统计、分析，历史数据可追溯，为管理人员做出迅速、准确的判断、决策提供科学依据。
使现场管理及信息处理纳入计算机管理轨道，巡点检管理系统在生产现场就把各种巡检结果信息直接转换成电子信息，无需在纸上进行人工记录，令管理工作轻松、高效、低成本。
    为设备的巡检管理水平上升到科学的量化管理创造条件。对巡检人员的现场工作质量进行定量分析、考评；对设备的状态进行数据定量分析并用多种图表描述变化趋势。
    5)腐蚀回路管理。腐蚀管理是万华设备管理中的重要一环，设备管理部在应用RBI的基础上，提出腐蚀回路
管理方案。结合装置特点，将腐蚀回路的概念系统化，形成腐蚀回路档案，应用到腐蚀机理分析、工艺物料参数控制、预防性维护、腐蚀数据积累、材质选型分析、腐蚀管理信息化构架等方面。通过腐蚀回路这条大动脉，达到腐蚀管理的全周期、全专业（工艺、设备、分析）和可持续性目标，彻底解决原有管理方式的弊端。
    腐蚀回路从收集设计数据、工艺与操作参数、维修和检验记录等资料开始，根据PID，绘制腐蚀回路。以腐蚀回路为最小分析单位，确定设备材料腐蚀机理和劣化模式，形成腐蚀回路档案，并制定后续详细管理方案。
⑴成立组织机构：腐蚀回路涉及设备、工艺、操作、分析、检验等专业，根据各专业特点，明确成员职责，制定实施计划。
⑵收集资料：包括工艺流程数据、历史检维修记录、工艺介质分析记录、设备设计资料等。
⑶在PID上划分腐蚀回路。划分原则是将失效机理相同（一般是材料、温度、介质相同）且彼此相连的设备、管线划定为一个腐蚀回路，工艺工程师确认流体Ph、污染物、温度和压力，设备工程师、防腐蚀工程师与设备专家共同审查腐蚀机制。（参考下图）
  
   

• 根据腐蚀回路分析结果形成腐蚀回路档案。（参考下图）

 

 
    腐蚀回路管理方案开展应用后，改变了原有的管理模式，通过腐蚀回路档案的后期管理，达到了以下的效果：
⑴腐蚀的全专业管理：根据腐蚀回路档案的要求，工艺、设备、分析等专业有了各自的关注点，改变了“腐蚀是设备专业的活”错误观点，各专业对腐蚀管理的观念发生了很大变化。
⑵生产操作人员在工艺操作时能够关注对腐蚀的影响，同时会保持与设备人员沟通，工艺与设备在腐蚀管理上有了共同的平台。
⑶腐蚀管理模式的转变：由事后管理转变为预防性管理，通过前期分析腐蚀机理、各专业配合，制定腐蚀监测方案，提前发现失效设备，避免非计划停车，产生了可观的经济效益。
⑷腐蚀数据的积累：腐蚀监测数据依附于腐蚀回路，可以不断地积累，为装置的技改技措等工作提供有力的数据支持。
（5）RBI价值的再发挥：腐蚀回路管理方案的应用将RBI的理念融入了具体的生产管理中，是RBI的细化和再创新，解决了RBI与实际生产管理的接口问题，通过结合化工企业的现状，达到了腐蚀系统化管理的目标。

2、设备管理成本优化

1）润滑油品优化整合。润滑油作为设备安全运行重要的一部分，其种类繁多、特性不一、成本较高，至此对润滑油的管理需要科学的方法。工业园对园区内机械设备的润滑油种类进行统计汇总，与国内第三方润滑油研究的专业公司进行合作，对各牌号润滑油的理化指标进行比较，并结合设备的实际使用工况要求及设备制造厂的建议，将园区原有的50种不同品牌及牌号的润滑油优化整合为现有的2种品牌20种牌号。并通过建立大宗油品采购的合作协议，大幅降低了油品的库存量及采购成本，同时大大降低了园区润滑油管理的难度。

2）备品备件的优化管理-备件策略管理与“零库存”管理。备品备件的成

本是设备维护成本的主要因素，企业中备品备件的备用策略通常是结合检修人员的经验及生产情况而确定的，其中人的经验为主要决策依据，因此往往导致库存备件成本高，且备件呆滞库存量大，库存成本占用大量资金，从而降低企业资金利用效率。
⑴备件策略确定。传统的备件策略的确定缺少科学的理论依据、随意性大，工业园为了避免不合理的备件备用策略，降低库存成本，同时最大限度的保证生产装置的稳定运行，结合多年的备件采购及设备维护经验，利用办公软件的函数工具及数学模型，综合考虑物资采购周期、设备及备件价值、故障影响程度、故障周期指标及装置生产经济指标等因子，建立备件备用策略的判断工具，指导工程师决策备件是否备库。从而实现利用科学的算法管理备件备库工作，为降低备件库存成本提高公司资金利用率奠定理论基础。
⑵备件零库存管理。通过变换备件采购策略，在园区建立高消耗备件的寄售库存，以“超市管理”的思路与备件供应商建立长期合作关系并签订备件寄售协议，由供应商在园区建立备件库存，实现园区备件零库存管理理念；与高价值备件供应商建立合作关系，对于价值高、周期长的备件，此种备件使用频次低，但失效后恢复时间长，针对此类备件万华化学联合国内其它有备用需求的石化企业与制造上签订备件联盟协议，在制造厂建立坯料/半成品/成品库存，减少备件制造采购周期，在避免因无备件而导致装置出现长期停产风险的同时降低备件库存成本。

3）设备信息化管理。随着工业生产信息化的不断发展，设备管理的信息化的重要性也在日益提升。为了优化设备资产管理、提升设备维护管理水平，工业园通过实施SAP PM模块，搭建一个坚实稳定的设备管理系统，完整地记录、存储、管理设备在设计、采购、验收、安装、投运、维修、退役、报废等资产生命周期各阶段的信息，通过信息化管理手段和设备维护知识积累，提高设备管理水平，优化资产运营和维护。

    以PM系统作为设备全生命周期管理的平台，邀请世界知名的咨询公司针对工业园的特点，规划实施设备管理信息化蓝图及设备生命周期管理功能结构（如上图）。
    借助PM系统实现设备数据信息化、设备资料信息化、设备检修维护记录信息化等，并由传统的“人管人”模式转变为“系统（流程）管人”的模式，规范设备检修维护工作流程及备品备件管理流程。利用系统强大的数据统计处理能力，为设备管理人员及生产装置的管理决策提供坚实的数据基础，从而指导园区设备管理工作不断的优化、提升。
    以PM系统的设备管理数据为基础，设备管理人员可更具不同维度的统计数据编制设备管理指标的报表，包括装置设备故障报表、设备完好率报表、维修费用统计报表、维修类别统计报表、设备故障检修统计报表（如下图）。为管理层制定装置检修计划、调配企业资源、更新生产设备等决策提供各维度的信息，从而提升企业设备管理水平，降低设备生产维护成本，为企业开发隐藏的利润区间，助推企业实现企业管理的利润最大化目标。

 

3、总结：

    万华烟台工业园本着精益管理、卓越绩效的理念，在设备管理工作中不断探索、引进国内外先进的设备管理技术与成本控制方法，借助设备管理向信息化转变的手段将先进的设备检测维护技术与科学的设备成本管理系统（PM）结合使用，在设备预防预知性维护及设备精益管理方面取得了丰硕的成果，并对设备维护成本进行不断的优化，针对维护成本组成的重要因素通过与专业企业的合作及自身的探索开发，逐步实现了维护成本要素的科学管理与控制。充分体现了先进的设备技术与管理信息化的重要意义，为公司获得显著的管理效益与经济效益。

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