謝昱航

李葆文作為從事設備管理研究幾十年、出版專著30余本的知名專家，深知實現(xiàn)制造強國和設備管理的因果關系

“大而不強”，是現(xiàn)階段我國制造業(yè)的標簽。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國制造業(yè)建成了門類齊全、獨立完整的產(chǎn)業(yè)體系，但與世界先進國家相比，自主創(chuàng)新能力、資源利用效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構水平、信息化程度、質(zhì)量效益等多方面有明顯差距。

然而，制造業(yè)是國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、強國之基。經(jīng)濟發(fā)展歷史表明，沒有強大的制造業(yè)，經(jīng)濟繁榮就失去了根基。于是，“中國制造2025”成了重要國家戰(zhàn)略。

“‘中國制造2025’的目標，就是實現(xiàn)從制造業(yè)大國向制造業(yè)強國的歷史性跨越。這個目標，要通過兩化融合來實現(xiàn)，即黨的十八大提出的，用信息化和工業(yè)化深度融合來引領和帶動整個制造業(yè)的發(fā)展?！?國際維修協(xié)會IMA創(chuàng)立者之一、中國分會主席李葆文表示。

作為從事設備管理研究幾十年、出版專著30余本的知名專家，李葆文深知實現(xiàn)制造強國和設備管理的因果關系——再先進的機器，也離不開維護、檢修和管理，“中國制造2025”必須有先進的設備管理來支撐。為此，李葆文提出了“設備管理2025”的全新概念。

“中國制造2025”須配套先進設備管理

“‘中國制造2025’提出來之后，我一直在思考設備維護的未來發(fā)展走向。我參考了德國提出工業(yè)4.0之后的國際制造業(yè)變化，參考了國際設備管理的新趨勢、新動向，結(jié)合中國制造業(yè)和設備管理的實際，提出‘設備維護2025’的新概念。如果說‘中國制造2025’的核心是智能生產(chǎn)、智能物流和智能維護三駕馬車驅(qū)動，‘設備維護2025’主要是對智能維護加以拓展，是為‘中國制造2025’保駕護航服務配套的。” 李葆文表示。

李葆文在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，在很多企業(yè)，先進裝備與落后檢維修隊伍及技術的矛盾十分尖銳。企業(yè)設備管理問題凸顯：資產(chǎn)實時信息更新滯后、賬物不符、無法共享；資產(chǎn)基礎管理薄弱，技術檔案缺失；計劃制定缺乏依據(jù)、方法，計劃考慮不全面；計劃執(zhí)行不到位、隨意性大、計劃監(jiān)督缺失；有流程不按流程走，做事憑經(jīng)驗，違章作業(yè)隨處見；人員技能欠缺、設備駕馭能力不足；知識經(jīng)驗形成孤島，無法分享；紙質(zhì)記錄不易保存、不易統(tǒng)計、易出錯；維修缺乏統(tǒng)計分析、重復性故障耗費大量時間；備件庫存不斷增長，周轉(zhuǎn)期過長，仍出現(xiàn)無法滿足維修的現(xiàn)象；重技術輕經(jīng)濟，維修費用成本居高不下；無法形成有效決策依據(jù)，設備采購、費用預算全憑經(jīng)驗；安全制度規(guī)程樣樣全，安全事故卻層出不窮……種種問題的存在，表明提升企業(yè)設備管理體系，具有迫切性?！霸O備維護2025”的現(xiàn)實意義，也在于此。

李葆文對“設備維護2025”的定義是：與“中國制造2025”相適應，將人、機和網(wǎng)絡相互關聯(lián)，充分利用AI技術和現(xiàn)代科技研究成果，實現(xiàn)企業(yè)人機系統(tǒng)價值最大化并貫穿設備全壽命周期的管理。

“‘設備維護2025’有三個主要特征：一是人-機-網(wǎng)互聯(lián)互通；二是人工智能AI技術的應用；三是全壽命周期管理，即LCM，其中包含費用管理和風險管理。通過‘設備維護2025’，可以保證智能制造設備安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷、優(yōu)質(zhì)、高效、柔性化、低成本運行?！崩钶嵛慕榻B說。

“設備維護2025”需要理念革新、穩(wěn)步推進

“設備維護2025”是對傳統(tǒng)設備管理理念和模式的革新，從理論提出到落地，需要一個過程，需要具備一些現(xiàn)實條件，其中包括破除一些阻力。李葆文認為，“設備維護2025”的全面推行，面臨三個方面的挑戰(zhàn)。

一是企業(yè)高層觀念的改變。很多企業(yè)高層需要有系統(tǒng)全面思考，需要未雨綢繆，不要只想到智能制造卻忽視智能維護。

二是人才的準備。未來先進設備和落后設備管理、診斷、維修隊伍的矛盾日益突出，企業(yè)要有先見之明，要有相應政策和激勵手段，要重視這一塊人才的儲備、培養(yǎng)和引進，在未來競爭中占領制高點。

三是必要的硬件、軟件的引進。工欲善其事，必先利其器，監(jiān)測工具手段及其軟硬件的導入對故障的預知不可或缺，忽視這一塊的投入也不會達到目標。

為確?！霸O備維護2025”穩(wěn)步推進，李葆文給企業(yè)設計了“設備維護2025”落地的四個步驟：一是企業(yè)運行自動化，管理流程標準化；二是裝備狀態(tài)預知化，維保系統(tǒng)精益化；三是運行信息數(shù)字化，維保績效可測化；四是系統(tǒng)運行智能化，檢修維護精準化。這四個步驟是不可省略和跨越的。

“‘設備維護2025’要從基礎做起，首先要實實在在的按照中國設備管理協(xié)會2017年6月1日頒布的《設備管理體系 要求》標準建設好自己的設備管理體系。其次就是在裝備狀態(tài)預知的條件下結(jié)合企業(yè)設備實際，設計符合精益原則的設備管理系統(tǒng)流程和方法。另外，在狀態(tài)數(shù)字化的前提下，設計可度量的維?？冃гu價體系，讓維保的方向可控，收放自如。最后，在系統(tǒng)智能運行的環(huán)境下，實現(xiàn)維保的精準有效?！崩钶嵛恼f。

建立以大數(shù)據(jù)為基礎的設備維護新體系

高質(zhì)量的設備維護，必須保證維修精準。精準的前提，是充分掌握信息，大數(shù)據(jù)成為精準維修的前提?；谶@一邏輯，李葆文建立了BDBM模型。

BDBM即以大數(shù)據(jù)為基礎的設備維護新體系。“BDBM是我在2018年比利時安特衛(wèi)普召開的EFNMS歐維聯(lián)國際會議和2018年埃及開羅召開的海灣地區(qū)運行與維護國際會議上提出的新概念，就是以大數(shù)據(jù)為基礎的維護策略。”

李葆文解釋說，近年來國際上關于大數(shù)據(jù)的概念很多。在設備維護領域，有人提出故障模式驅(qū)動的維護，也有人提出精準維護，還有人提出虛擬傳感器的概念。很多企業(yè)在導入狀態(tài)監(jiān)測時，常?？紤]投資回報率ROI的問題，往往有大量的數(shù)據(jù)未被挖掘利用，如DCS控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，PLC、SCADA、能源監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)等等，這些數(shù)據(jù)聚焦工藝、質(zhì)量等主要的功能領域，間接反映了設備性能的劣化，企業(yè)反而忽視了它們這方面功能的挖掘和利用，這其實就是虛擬傳感器的概念?！耙虼耍艺J為要首先利用好這些數(shù)據(jù)，當這些數(shù)據(jù)不足以反映設備劣化時，我們再考慮導入狀態(tài)監(jiān)測等手段。通過這些反映故障趨勢的大量數(shù)據(jù)，運用故障模式驅(qū)動的概念，預測故障趨勢，再經(jīng)過不斷自學習修正，最后能夠生成包含6W2H1S要素的檢修包，實現(xiàn)精準維修?！?/p>

比如說，系統(tǒng)對相關特征參數(shù)進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)30天前“流量”特征進入其頻域帶, 啟動輕度預警，預測故障在30天內(nèi)發(fā)生，；后來又發(fā)現(xiàn)在15天前“流量”、“溫度”特征進入相關頻域帶,啟動中度預警，預測故障15天內(nèi)發(fā)生；在前7天又監(jiān)測到三個特征分別都進入相關頻域帶，啟動強報警，預測故障7天內(nèi)發(fā)生，進入檢修決策，并生成檢修包。

但是，李葆文坦率地說，BDBM現(xiàn)階段還是理論模型，需要企業(yè)去實踐。有一些企業(yè)僅僅做了一點初步嘗試，這還遠遠不夠。很期望有興趣的企業(yè)率先吃這個螃蟹，也愿意幫助企業(yè)去實現(xiàn)這一最前沿的維護管理模式。可以預見，未來BDBM將是“設備維護2025”的核心，這一天一定會到來，只是時間早晚而已。

BDBM投入運營也面臨一些現(xiàn)實問題。李葆文展望，BDBM的一個難點是現(xiàn)有數(shù)據(jù)如何轉(zhuǎn)化為設備劣化趨勢的研究，需要設備工程師和數(shù)據(jù)工程師的緊密結(jié)合，并進行反復測試、驗證、糾錯；另外，就是如何挑選能夠真正反映設備劣化的特征值并設計合理的閾值頻域陷阱，這會涉及到風險管理的概念和一些智能算法；再其次就是檢修包的構成設計，以設備劣化的精準預測為依據(jù)，才能有恰當精準的檢修包結(jié)構生成，涉及人機料法環(huán)信等要素。智能維護不會天上掉餡餅，這些工作雖然十分艱難，也要努力突破。否則，未來的精準維護、智能維護只是空談而已。

李葆文坦陳，BDBM尚處于原型設計階段，談不上成果。然而，在未來無人化工廠、智能工廠、黑燈工廠的大趨勢下，其必要性不言而喻。企業(yè)有經(jīng)濟實力，上智能硬件相對容易，不要光急急忙忙地上了智能制造設備，卻忘記了它們的維護體系設計，這也許比上硬件設備更艱難、更重要。否則，一旦智能設備投入運行，設備問題會讓企業(yè)措手不及、無以應對。BDBM將是解決這些問題的必由之路。