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三地生产格局下的设备诊断技术应用模式创新

发布日期:2016-03-23    来源:      点击数:32418

         一、综述

       随着湛江工程的稳步推进,“15.9”投产节点日益临近,宝钢股份即将进入三地(本部、梅钢、湛江)生产的格局,对各类技术资源的配置提出了新的要求。作为设备管理的重要支撑技术,检测诊断技术资源也面临着向更广区域覆盖的需求。如果简单地采用人力资源的同口径扩大,将造成成熟技术力量的摊薄,考虑检测诊断技术应用效果与技术人员的经验、能力密切相关,不仅会影响本部的实施效果,还不能满足湛江钢铁新建产线尽快稳定运行状态的要求。因此,探索新形势下发挥检测诊断技术资源的最大效能是一项重要课题,必须在技术应用策略、实施途径等方面进行创新,以破解难题。
       检测诊断技术已经在宝钢股份本部形成了相对完整的应用体系。当钢铁业进入萧条期,维修资源不断紧缩的状况下,如何保证重要设备的状态稳定是设备系统面临的重大挑战。面对困局,设备系统推出了基于风险评估的设备分类优化、维修资源偏向于双高设备的管理创新举措,同时对检测诊断技术所提供的技术支撑作用提出了新的要求,即对整体设备状态负责,提供最大限度的专业支撑,在实施方面要实现       从基于数据的单体设备状态判断到机组整体状态评估、从单一专业的技术判断到多专业协同的综合判断及处理方案的转变和提升。
       随着物联网、信息处理、计算机通讯等技术的迅猛发展,许多工业领域已进入了大数据时代,即提供了一种全新的方法,决策行为将日益基于数据分析做出,而不是像过去更多凭借经验和直觉做出。检测诊断技术向来就是以数据作为决策依据,同时,数据的完整性、及时性和准确性对作出正确判断作用巨大。
       多年来,上海金艺检测技术有限公司(以下简称金艺检测)作为宝钢范围内检测诊断技术能力建设、业务实施的承担者,已经在技术应用领域积累了大量的数据和经验,并自主研发了监测诊断产品系列,不断提升专业化服务能力,消除了大量故障隐患,为主业减少了大量事故损失和维修成本。但在业务开展过程中,从用户、自身的管理、技术人员等不同角度也发现与反映了存在的多种问题或不顺,如以在线与离线不同方式、跨专业获取的监测诊断数据处于分割状态,技术人员难以获取全面的状态数据,非常不利于进行综合诊断得出合理的综合判断等等。
       上述分析表明,在技术应用过程中,从地域覆盖扩大、决策支持的需求提升、技术发展趋势、体系自我完善等多方位需求的驱动,改进技术手段的应用方式、优化监测诊断数据集成方式、改善综合诊断的决策机制,是消除业务发展障碍、进一步提升工作效果的关键所在。由此,基于远程诊断技术的设备综合诊断平台在宝钢范围内逐步成型并初现成效。
       二、主要发展过程
       近年来,远程诊断技术的内涵和开展方式不断丰富,国内外的监测诊断技术系统服务商也纷纷推出了基于远程诊断技术的装置和系统。从信息传递的角度,“远程”的概念,在互联网的背景下,其实已没有“咫尺”与“天涯”之分,只要挂在网上,都可认作没有距离之远近。从设备诊断技术应用的角度,“远”与“近”还是有较大的差别,因为对设备故障的诊断,既有基于数据分析的规则判断,同时,也有必要到机旁进行“望闻问切”,尤其是对那些工况复杂、结构复杂的设备疑难问题,仅靠远程进行数据层面的分析,对正确的判断会带来很大困难。
       因此,在宝钢,对远程诊断技术认作是检测诊断技术应用体系中的一种方法或手段,它必然是为综合诊断决策体系所服务,是支撑综合诊断平台运作的一项关键技术。
       从检测诊断技术应用发展历程看,经历了以下几个阶段:
       1、规模化、规范化开展检测诊断技术应用
       在点检制的基础上,为实现设备状态评价从“定性”到“定量”的转变,宝钢不断完善检测诊断技术应用体系,以设备状态诊断受控点管理方式覆盖主要生产线,对流体机械类设备、齿轮传动设备、液压控制设备、设备用油、高压电机、加热炉设备、大型低速回转设备、港机设备、轧机设备等数万台主体设备实施设备状态专业化管理,应用振动诊断、油液诊断、红外热成像、液压检测、绝缘诊断、无损探伤等多种专业技术手段,从不同的角度获取失效故障发生、发展的特征量及其演变规律,关注生产工艺过程对设备状态的影响,从而实现失效故障的准确预报和精确定位,全面监控和解决生产运行过程中不同因素综合作用形成的复杂问题,提供及时的预警和对策措施,消除各类失效故障隐患,保障设备安全、稳定运行。
       2、强势推进状态维修,促进检测诊断技术深入发展和价值体现
       宝钢设备管理部门坚持管理创新,系统地总结和发展设备状态管理体系、理论,提出并实施从“以点检定修制为基础,以预防维修为主线”的维修模式向“以设备状态受控管理为基础,以状态维修为主线”的综合维修模式转变的战略决策。   
       状态维修是以设备当前的工作状况为依据,通过检测诊断技术手段把握设备健康状况,确定设备最佳检修时机。通过开展设备可靠性理论和检修模型研究,有机融合检测诊断技术手段与日常点检维护方法,设备技术管理部门制定科学合理的设备状态管理基准,要求对设备管理信息系统中原点检标准、检测内容、检修标准等内容按统一标准进行修改。同时,全面梳理规范检修项目的名称和内容,评估检测诊断手段对制定检修项目的指导能力,以管理制度的方式明确了必须以状态结果为依据的检修项目范围,在信息系统中予以固化,提高检修项目生成的溯源性。通过数年的努力,涉及重点设备投入大、难度高的检修项目基本都纳入状态维修的范畴,有效促进检修负荷和备件资材消耗的下降。状态维修在设备维修体制中的主导作用逐步凸现。 
       3、逐步探索建立跨地域、多方参与的设备状态综合决策体系
       随着宝钢生产基地的外扩,检测诊断资源的共享与覆盖成为设备管理移植中需落实的事项。如梅钢公司进入股份后,逐步引入了检测诊断技术的应用,建立了重要设备的检测诊断受控点管理制度,开发了热轧产线在线监测系统等。为了克服地域跨度带来的不便,金艺检测探索建立远程诊断模式,在当地建立子站,配置少量人员,负责离线数据或检测样品的采集,通过通讯网络进行数据传递,把异地设备的离线、在线监测数据,汇集到上海本部的诊断中心,由专业技术人员进行远程集中诊断,对客户提供全方位的维修决策支持。
       三、应用特色
       相对业务范围的不断扩大,金艺检测所拥有的检测诊断技术资源分配也存在着地域、装备和人才等方面的限制,须不断完善技术资源的分配和工作机制,以追求投入与效果的最佳匹配。所以,消除专业数据之间的壁垒,打通完善的远程技术支持通道,建立新的综合诊断机制是满足用户迫切需求的有效措施。具备了完整的专业数据管理平台,更可能深入挖掘状态数据,从单纯的设备运行状况到与设备运行相关的方方面面,支撑设备管理的持续改善。
       为了满足上述需求,近年来金艺检测加快设备状态远程诊断中心建设(以下简称远程诊断中心),以建立新的综合诊断机制,形成完整的专业数据管理平台,为业务拓展和专业能力提升提供持续动力。
       1、建立与远程诊断相适应的工作模式
       为了解决技术、装备与业务资源在地域配置方面存在矛盾,在诊断技术现场应用方式上做了改进,力求资源分配与实施效果的最佳匹配。如在振动诊断技术应用中,面向规模化的监测对象,按照“数据测试属地化、分析诊断远程化、诊断结论网络化”思路,为现场配备少量数据采集人员,对其培训,提供相关的采集仪器和装置,测试数据通过网络由远程诊断系统传送到上海本部,由资深技术工程师在诊断中心进行分析和诊断,出具诊断结论。对于外地子公司建立的在线监测诊断系统,除第一时间向现场提供预警信息外,也通过网络,按规则把数据传送到本部,由专业技术人员对设备劣化趋势进行监控,及时发出异常判断。发现特别重大或疑难问题时,远程诊断中心的技术人员须赶赴现场,了解掌握更多信息后作出故障判断。
       所有的预警信息、判断结果、维修建议及诊断报告等通过远程诊断网络发布系统在第一时间通知用户,并可以短信、视频等方式进行交流互动,提升诊断结果的利用率和响应速度。
       2、建立一套适合远程诊断中心运作及业务实施的流程
       远程诊断中心定位于设备状态决策支持系统,其核心是承担综合诊断职能,在专业管理、检测平台的基础上,获取所需要的各类信息,为各类技术管理人员提供综合诊断的环境,对点检、检测、检修及其他相关信息进行综合分析后,作出综合判断结论,为现场提供高效的状态分析决策支持,更好地服务于设备管理人员解决现场的疑难问题。
       为了能够达到给综合诊断提供数据支持,首先要建立统一、明确的设备树结构,保证各专业数据能够归集、关联到指定的目标设备。其次,要规范各类检测数据、检测报告的输入方式,保证在综合诊断中能够集中、方便地调取各专业的检测数据、判定结果。 
       此外,还明确了体系内各类应用人员的主要职责及综合诊断主要业务流程,各类应用人员必须按职责要求执行相关的工作内容,确保数据准确、判断正确、执行到位。如可由相关专业状态诊断人员或点检发起综合诊断需求,综合诊断人员在获取综合诊断需求、调取各个相关专业状态数据分析后,作出综合诊断结论反馈给发起综合诊断需求的相关专业诊断或点检人员,并通过执行验证判断的准确性,来督促提高各方的执行效果。
       3、开发能够全面覆盖业务实施及数据管理的综合决策支持系统应用软件
远程诊断中心的目的是构建与设备全面互联、信息与资源充分共享、人机协同优化决策的设备状态管理平台,支撑其运行的是一整套涉及各类状态数据管理和业务流程控制的应用软件系统。主要承担的功能有:
       (1)多专业、多地域源数据的融合
制定数据分类规则,有序收集处理在不同地域内、不同专业的检测数据,按照所制定的数据分类存储规则,以设备对象为核心,进行高效关联,便于各类诊断实施及数据查询。
       (2)单专业的诊断
业务所涉及的各专业如振动、油液、电气等,能够在平台内完成本专业的专业诊断,包括状态判断、异常分析和诊断报告编制等。
       (3)多专业的综合诊断
根据所制定的综合诊断的规则和流程,提供综合诊断的环境及流程控制,制定权限,相关人员能够完成综合诊断过程的实施,为设备对象编制综合诊断报告。
       (4)提供多地域的诊断支持
       开发手机及电脑两种版本的客户端,诊断技术人员在不同地域通过互联网或者手机数据网络,均可登录远程诊断平台,进行相关业务的实施或查询。
       (5)第一时间发布预警信息
       根据状态判断规则,在线、离线诊断后所认定的设备预警信息,通过网络在相关诊断人员、用户的电脑客户端及指定的手机上进行提示,让相关人员在第一时间掌握设备状态的异常变化,提高处置响应速度。
       (6)诊断实施过程和结果信息的发布
对业务实施过程中产生的各类计划、检测数据、分析数据、诊断报告及各类统计报表等能够进行查询及主动更新发布。用户可以通过浏览器直接获得所需的信息。
       (7)诊断标准和规则的维护
       提供各类诊断标准及规则的维护环境,诊断技术人员能够进行标准和规则的设置、验证、编辑和统计等。
远程诊断平台的硬件部分组成如图1,主要组成包括离线诊断服务器、远程诊断服务器、区域数据采集系统及网络通讯设备等。
       4、创新改善技术服务模式
       远程诊断中心的建立,形成了分布式子站与中心总部相结合的服务资源布局,在网络化基础上解决了“贴身”与“远程”的矛盾,实现检测诊断技术的高效应用。以远程诊断平台为依托,不仅在宝钢范围内的服务效率得到提高,还吸引了一批社会用户纳入到专业服务范围内,促进新的商业服务模式的实现,提高了工作效率、服务水平和企业效益。
       
       四、效果与展望
       目前,远程诊断平台已覆盖宝钢集团内的相关业务的实施,使集团内异地钢铁主业公司的检测诊断业务实施更流畅,尤其是后续湛江钢铁基地诊断业务的开展,完全纳入平台服务流程,大大改善了业务覆盖速度和前期投入。作为专业化技术服务公司,金艺检测不断地进行技术方法和服务模式方面的研究和创新,持续提升技术实力和市场竞争力,为用户创造了巨大经济价值,得到了更多客户的认可从而获得利益。
       在钢铁市场持续疲软的形势下,用户对产品质量要求愈加苛刻,设备管理保障的目标和要求发生了显著变化,传统的维修管理模式难以适应这种改变,迫切需要变革,以适应追求更高效率、更低成本的需求。以提高设备可靠性、降低设备维护成本、提升质量控制水平、减少设备能耗为目标,以检测诊断技术应用研究为手段,解决钢铁工业生产过程中各类涉及设备、工艺与质量的疑难问题,是基于多种检测诊断专业手段综合应用的持续追求的方向。
       作者:张建新   上海金艺检测技术有限公司