朱子玉　郭麗霞

（1.河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南 鄭州 450016；2.河南中煙技術(shù)中心，河南 鄭州 450000）

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卷煙工業(yè)企業(yè)設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)體系研究

朱子玉1郭麗霞2

（1.河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心，河南 鄭州 450016；2.河南中煙技術(shù)中心，河南 鄭州 450000）

摘 要：主要研究卷煙工業(yè)設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，包括健康評(píng)價(jià)的原理和方法、評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建等方面。同時(shí)，針對(duì)試點(diǎn)機(jī)型開(kāi)展試評(píng)價(jià)，驗(yàn)證評(píng)價(jià)思路、評(píng)價(jià)指標(biāo)的適用性，通過(guò)評(píng)價(jià)結(jié)果分析，優(yōu)化維修策略，指導(dǎo)制定設(shè)備維修計(jì)劃，為維修決策提供量化依據(jù)。

關(guān)鍵詞：設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)； 卷煙工業(yè)企業(yè)；維修決策

一、前言

設(shè)備狀態(tài)評(píng)價(jià)體系在煙草行業(yè)起步較晚，屬于較為前沿的研究?jī)?nèi)容。作為典型的流程型工業(yè)，生產(chǎn)設(shè)備的狀態(tài)對(duì)于煙草行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量與消耗至關(guān)重要。設(shè)備管理作為卷煙生產(chǎn)質(zhì)量和工藝的基礎(chǔ)保障體系，必須從經(jīng)驗(yàn)管理走向科學(xué)管理，逐步實(shí)現(xiàn)基于設(shè)備健康狀態(tài)的精益化維護(hù)和檢修。

本文結(jié)合河南中煙黃金葉生產(chǎn)制造中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)制造中心）的探索實(shí)踐，針對(duì)煙草行業(yè)設(shè)備健康評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)和應(yīng)用進(jìn)行研究，包括評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建、原理、方法和過(guò)程等方面，針對(duì)試點(diǎn)機(jī)型開(kāi)展試評(píng)價(jià)，驗(yàn)證評(píng)價(jià)思路、評(píng)價(jià)指標(biāo)的適用性，進(jìn)而對(duì)設(shè)備健康狀態(tài)進(jìn)行評(píng)價(jià)，通過(guò)評(píng)價(jià)結(jié)果分析，指導(dǎo)制定設(shè)備維修計(jì)劃，為維修決策提供量化依據(jù)。逐步建立起一套符合卷煙制造企業(yè)特點(diǎn)的設(shè)備健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、體系和機(jī)制。

二、設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)思路

卷煙工業(yè)主要生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生突發(fā)性或過(guò)負(fù)載的故障可能性極低，90%以上的故障都和產(chǎn)品質(zhì)量缺陷密切相關(guān)，因此，產(chǎn)品質(zhì)量因素是進(jìn)行設(shè)備健康狀態(tài)的核心指標(biāo)。制造中心結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)踐，提出基于設(shè)備性能、產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行狀態(tài)和安全狀態(tài)4個(gè)維度的較為科學(xué)實(shí)用的卷煙設(shè)備健康評(píng)價(jià)體系，4個(gè)評(píng)價(jià)維度設(shè)計(jì)如下。

1.設(shè)備性能類(lèi)：是指設(shè)備本體的、靜態(tài)的性能指標(biāo)，如設(shè)備關(guān)鍵系統(tǒng)或部件的性能指標(biāo)和參數(shù)等，指標(biāo)選取和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可參照設(shè)備說(shuō)明書(shū)等基礎(chǔ)資料，同時(shí)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)和工藝需求而定，可有單項(xiàng)否決項(xiàng)。

2.產(chǎn)品質(zhì)量類(lèi)：包括設(shè)備本身所帶在線產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)裝置（儀器）的完好性可靠性、設(shè)備所輸出產(chǎn)品的過(guò)程質(zhì)量?jī)煞矫嬷笜?biāo)，可有單項(xiàng)否決項(xiàng)。

3.運(yùn)行狀態(tài)類(lèi)：包括運(yùn)行效率、有效作業(yè)率、故障停機(jī)率、故障停機(jī)次數(shù)、輔料消耗等評(píng)價(jià)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的指標(biāo)，行業(yè)設(shè)備管理績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系結(jié)合企業(yè)實(shí)際使用的指標(biāo)選取，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)可參照行業(yè)先進(jìn)值、企業(yè)歷史數(shù)據(jù)等。

4.安全狀況類(lèi)：包括設(shè)備聯(lián)鎖有效性、危險(xiǎn)源可靠性、設(shè)備操作危險(xiǎn)度等，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)有單項(xiàng)否決項(xiàng)。

根據(jù)煙草設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)特點(diǎn)，設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果分成優(yōu)良、健康、亞健康、劣化、惡化5個(gè)級(jí)別。設(shè)備健康評(píng)價(jià)的目標(biāo)用途主要用于4個(gè)方面：第一，按照設(shè)備健康狀態(tài)級(jí)別，為設(shè)備維修計(jì)劃制定和維修決策（輪修、項(xiàng)修、大修和技術(shù)改進(jìn)）等提供量化的決策依據(jù)；第二、依據(jù)狀態(tài)評(píng)價(jià)報(bào)告對(duì)維修策略進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系進(jìn)行系統(tǒng)分析、完善和優(yōu)化，促進(jìn)設(shè)備維修精益化；第三，利用評(píng)價(jià)過(guò)程，開(kāi)展設(shè)備對(duì)標(biāo)活動(dòng)，引導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)改善和員工成長(zhǎng)；第四，以機(jī)臺(tái)（主機(jī)）健康評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)，優(yōu)化重點(diǎn)工藝參數(shù)、功能單元技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，打造標(biāo)桿機(jī)臺(tái)。

三、評(píng)價(jià)對(duì)象選擇

設(shè)備健康評(píng)價(jià)體系的設(shè)計(jì)需要在對(duì)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)梳理、分級(jí)分類(lèi)的基礎(chǔ)上，確定關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備作為評(píng)價(jià)對(duì)象。根據(jù)工藝流程，分別選擇對(duì)生產(chǎn)組織，產(chǎn)品質(zhì)量，原輔料、能源消耗和安全影響較大的設(shè)備作為評(píng)價(jià)對(duì)象。如分別從制絲、卷包和動(dòng)力車(chē)間，選擇重點(diǎn)管理設(shè)備（A、B類(lèi)）進(jìn)行評(píng)價(jià)。

制造中心在試點(diǎn)階段，選擇3個(gè)核心工藝的10類(lèi)試點(diǎn)設(shè)備（機(jī)型）作為評(píng)價(jià)對(duì)象和實(shí)踐驗(yàn)證。

1.卷包車(chē)間：卷接機(jī)、包裝機(jī)、裝封箱機(jī)。

2.制絲車(chē)間：松散回潮機(jī)、切絲機(jī)、薄板烘絲機(jī)。

3.動(dòng)能車(chē)間：鍋爐、真空泵、空壓機(jī)、制冷機(jī)。

四、設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)過(guò)程

建立設(shè)備健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)，需要運(yùn)用科學(xué)的方法進(jìn)行指標(biāo)選擇和權(quán)重設(shè)計(jì)。主要采用DELPHI法進(jìn)行指標(biāo)選擇，采用AHP法為每個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)確定權(quán)重。

評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)具體操作過(guò)程如下。

首先組成卷包、制絲、動(dòng)力3個(gè)專(zhuān)家小組。按照課題所需要的知識(shí)范圍，每組選擇20人，由設(shè)備管理、質(zhì)量工藝、車(chē)間管理層、維修班組、生產(chǎn)班組等人組成。

然后針對(duì)卷接機(jī)組進(jìn)行功能單元分解和FMEA失效模式分析，獲得其關(guān)鍵性能指標(biāo)和狀態(tài)參數(shù)，初步結(jié)果選取了32個(gè)重點(diǎn)部位的精度參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)和20余個(gè)質(zhì)量指標(biāo)和安全指標(biāo)，7個(gè)代表性的效能指標(biāo)。為避免評(píng)價(jià)的復(fù)雜性，提高可操作性，必須采用DELPHI法進(jìn)行指標(biāo)精化和AHP法權(quán)重排序。

以卷包設(shè)備評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)過(guò)程為例，采用4個(gè)主要步驟進(jìn)行評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)選擇和評(píng)價(jià)權(quán)重設(shè)計(jì)。

第一步：德?tīng)柗品ǖ牟襟E為，向卷包專(zhuān)業(yè)小組專(zhuān)家下發(fā)調(diào)查表，收集專(zhuān)家選擇排序，將返回的意見(jiàn)進(jìn)行歸納綜合、定量統(tǒng)計(jì)分析后再反饋專(zhuān)家；反復(fù)經(jīng)過(guò)3輪，意見(jiàn)比較集中后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與綜合得出結(jié)果。通過(guò)DELPHI法，將卷接機(jī)組評(píng)價(jià)指標(biāo)精簡(jiǎn)為27個(gè)。

第二步：AHP算法模型，采用Expertchoice軟件首先對(duì)4個(gè)維度兩兩比較排序進(jìn)行權(quán)重分配，獲得權(quán)重比例為設(shè)備性能40%、產(chǎn)品質(zhì)量30%、運(yùn)行狀態(tài)20%和安全狀態(tài)10%。

第三步：采用Expertchoice軟件AHP算法模型，分別對(duì)4個(gè)維度的指標(biāo)再次進(jìn)行兩兩比較排序、權(quán)重分配，獲得維度內(nèi)的各個(gè)指標(biāo)權(quán)重排序和比例（圖1）。

第四步：制定評(píng)分方法和評(píng)分規(guī)則。

綜合評(píng)價(jià)分的打分方法為評(píng)價(jià)會(huì)議和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)兩個(gè)步驟。組織召開(kāi)設(shè)備健康評(píng)價(jià)會(huì)議，以設(shè)備現(xiàn)狀數(shù)據(jù)為主，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)相結(jié)合，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)的采集周期合理設(shè)定，保證指標(biāo)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性和可操作性?，F(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)包括現(xiàn)場(chǎng)查看、詢(xún)問(wèn)交流、抽查驗(yàn)證等，既收集更多的數(shù)據(jù)信息，又對(duì)初步評(píng)價(jià)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證糾偏，最終進(jìn)行綜合判斷，確定設(shè)備的健康狀態(tài)類(lèi)別。

圖1　Expertchoice軟件對(duì)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重排序（案例過(guò)程）

完成以上4個(gè)步驟后，可以得到卷接機(jī)組健康評(píng)價(jià)表中不同評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，分別給設(shè)備性能、產(chǎn)品質(zhì)量、運(yùn)行狀態(tài)和安全狀態(tài)4個(gè)一級(jí)指標(biāo)賦予40%、30%、20%和10%的權(quán)重，最終得到設(shè)備健康評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)表，如表1、2所示。

區(qū)分不同的設(shè)備役齡建立 評(píng)價(jià)得分綜合評(píng)價(jià)坐標(biāo)模型。將設(shè)備役齡作為橫坐標(biāo)，分為3個(gè)階段：Ⅰ（磨合期0～2年）、Ⅱ（平穩(wěn)期2～8年）、Ⅲ（耗損期8年～∞），設(shè)備初步評(píng)價(jià)得分作為縱坐標(biāo)，建立設(shè)備綜合評(píng)價(jià)坐標(biāo)系，如圖2所示。

圖2　設(shè)備健康評(píng)價(jià)計(jì)分模型

同一機(jī)型設(shè)備使用同一表格和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，在初步評(píng)價(jià)得分的基礎(chǔ)之上，依據(jù)評(píng)價(jià)模型分役齡階段進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)計(jì)分。3個(gè)役齡階段的設(shè)備健康狀態(tài)均分為5類(lèi)：優(yōu)良、健康、亞健康、劣化、惡化，相同的健康類(lèi)別、不同役齡階段的應(yīng)用和對(duì)策不同。

五、設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)的分級(jí)規(guī)則與結(jié)果應(yīng)用

基于如表1、2所示的設(shè)備健康評(píng)價(jià)表，可以對(duì)設(shè)備的狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，總得分≥90分，且單項(xiàng)指標(biāo)得分所占該維度比例≥80%，優(yōu)良；總得分為80～90分，且單項(xiàng)指標(biāo)得分所占該維度比例≥75%，健康；總得分為70～80分，且單項(xiàng)指標(biāo)得分所占該維度比例≥65%，亞健康；總得分為60～70分，劣化；總得分≤60分時(shí)，判定為狀態(tài)惡化。

表1　設(shè)備健康評(píng)價(jià)表樣例（設(shè)備性能：占總權(quán)重40%）

表2　設(shè)備健康評(píng)價(jià)表樣例（產(chǎn)品質(zhì)量：占總權(quán)重30%）

在設(shè)備健康狀態(tài)分級(jí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步從以下3個(gè)方 面進(jìn)行管理分析，進(jìn)而為計(jì)劃維修和技術(shù)改造提供決策支持。

1.設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)價(jià)結(jié)果主要應(yīng)用于設(shè)備檢維修策略和投資策略，包括科學(xué)優(yōu)化設(shè)備的保養(yǎng)、點(diǎn)檢和維修等日常工作。

（1）“優(yōu)良”和“健康”狀態(tài)設(shè)備，繼續(xù)進(jìn)行正常的設(shè)備日常保養(yǎng)、潤(rùn)滑、輪保及日常維修，努力保持其理想狀態(tài)。

（2）“亞健康”狀態(tài)設(shè)備，可進(jìn)行局部項(xiàng)修或深度保養(yǎng)，內(nèi)容以導(dǎo)致設(shè)備健康等級(jí)下降的因素作為側(cè)重點(diǎn)。項(xiàng)修驗(yàn)收1個(gè)月后進(jìn)行健康等級(jí)再評(píng)價(jià)，直至達(dá)到“健康”以上狀態(tài)。

（3）“劣化”狀態(tài)設(shè)備，可結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行深度項(xiàng)修或局部大修，項(xiàng)修、大修2個(gè)月后進(jìn)行健康等級(jí)再評(píng)價(jià)，直至達(dá)到“健康”以上狀態(tài)。

（4）“惡化”狀態(tài)設(shè)備，可結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行大修、改造或下線，設(shè)備驗(yàn)收2個(gè)月后進(jìn)行健康等級(jí)再評(píng)價(jià)，直至達(dá)到“健康”以上狀態(tài)。

2.除按照評(píng)價(jià)得分進(jìn)行維修策略選擇外，按照設(shè)備運(yùn)行周期規(guī)律，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注處于Ⅰ和Ⅲ的設(shè)備；同時(shí)，原則上不應(yīng)該出現(xiàn)劣化Ⅰ、惡化Ⅰ和亞健康Ⅱ、劣化Ⅱ、惡化Ⅱ的情況，否則應(yīng)從管理方面分析原因，并采取相應(yīng)措施如下。

當(dāng)出現(xiàn)劣化Ⅰ、惡化Ⅰ時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)分析和反思在設(shè)備選型、采購(gòu)、驗(yàn)收環(huán)節(jié)的工作標(biāo)準(zhǔn)、流程適宜性和執(zhí)行情況，以及在磨合期操作、維修包機(jī)人員的責(zé)任心和能力，是否存在設(shè)備事故瞞報(bào)和處理不當(dāng)?shù)确矫娴膯?wèn)題，對(duì)應(yīng)則采取修訂標(biāo)準(zhǔn)、聯(lián)系廠家重點(diǎn)治理以及責(zé)任界定、強(qiáng)化考核等措施，避免類(lèi)似問(wèn)題重復(fù)出現(xiàn)。

當(dāng)出現(xiàn)亞健康Ⅱ、劣化Ⅱ尤其是惡化Ⅱ的情況時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)分析在設(shè)備管理制度、模式、維修策略選擇，日常工作執(zhí)行力和檢查考核力度、細(xì)度，是否存在設(shè)備事故瞞報(bào)和處理不當(dāng)?shù)确矫娴膯?wèn)題，持續(xù)改進(jìn)管理效果。

3.投資策略（深度項(xiàng)修、大修、改造、技術(shù)改造、購(gòu)置、報(bào)廢）選擇時(shí)，通過(guò)設(shè)備使用成本數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，根據(jù)費(fèi)用役齡關(guān)系變化分析，考慮企業(yè)眼前及長(zhǎng)遠(yuǎn)的權(quán)益和規(guī)劃，結(jié)合行業(yè)發(fā)展方向和特點(diǎn)、公司戰(zhàn)略部署，尋找設(shè)備最佳投資方案，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性有機(jī)結(jié)合。

六、應(yīng)用實(shí)踐和展望

本文圍繞卷煙行業(yè)設(shè)備健康評(píng)價(jià)體系構(gòu)建的問(wèn)題，針對(duì)試點(diǎn)機(jī)型開(kāi)展試評(píng)價(jià)，驗(yàn)證評(píng)價(jià)思路、評(píng)價(jià)指標(biāo)的適用性。通過(guò)評(píng)價(jià)過(guò)程實(shí)施，為維修決策提供量化依據(jù)，制造中心依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果制定了10類(lèi)重點(diǎn)生產(chǎn)設(shè)備的年度維修計(jì)劃，促進(jìn)了設(shè)備管理從經(jīng)驗(yàn)管理走向科學(xué)管理、精益管理的進(jìn)程。目前，制造中心正利用信息化手段建立自動(dòng)化的評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康在線評(píng)價(jià)以及維修策略?xún)?yōu)化、檢修計(jì)劃生成的自動(dòng)化系統(tǒng)。通過(guò)與點(diǎn)檢系統(tǒng)、設(shè)備管理信息系統(tǒng)、生產(chǎn)制造系統(tǒng)（MES）對(duì)接，有效利用數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集建設(shè)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)中心，將設(shè)備健康評(píng)價(jià)常態(tài)化，逐步實(shí)現(xiàn)設(shè)備健康管理的智能化。

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收稿日期：（2015-10-11）

中圖分類(lèi)號(hào)：F273

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-0711（2016）02-0034-04