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谈谈当前企业设备智能维护

撰文:成都华标企管  首席顾问 蒋良君


    最近群里有企业设备管理人员、设备管理咨询老师、业界专家等在热谈“设备智能维护”,对于如何正看待设备智能维护,没导入设备智能维护的企业就落后了吗?导入了智能设备或智能维护系统的企业设备管理就先进了吗?智能维护将对企业设备的重心有何影响等,就此从以下五个方面谈谈个人看法,以供参考。
一、看业界专业人士如何说“智能维护”
二、对企业导入智能维护产品的建议
三、夯实基础与导入智能维护
四、企业导入智能维护后设备管理重心如何变化
五、设备人,学海无涯苦作舟。
六、有了智能维护智慧运维,设备管理工作是重要还是不重要了?

 

一、看业界专业人士如何说“智能维护”
2021/3/2某行业的一位管理人员问:
设备智能维护是方向,如何做到设备精确维护?我想了解目前企业已经达到怎样的水平了。看下设备界的专家们如何说(摘自张孝桐高工的群记录):
1.现在很多企业不愿意在设备的“管理”二字上下功夫,概念先进,检测技术先进……不等于实际管理先进。
2.智能巡检可以做到,电厂、中央空调机房巡检机器人加BIM可以实现,发现问题还是需要人来解决。
3.很多企业的设备管理基本上是:上面讲的是“阳春白雪”,下面做的是“下里巴人”,不少企业理论已经进入了21世纪,行动还停留在过去,现场脏乱差的企业比比皆是,基础管理非常落后,平时检查基本上是走过场……能真正
4.其实很多企业状态监测和真正的点检都做不到位。
5.现在很多企业5S、6S、7S,都是做表面文章。企业现场管理做不到位,何谈润滑管理、何谈设备管理,上个信息化系统当花瓶,做摆设的企业很多。
6.普通管道用无人机巡检、立个创新项目,拿个奖再写篇论文,但大部分危险源和缺陷还是要靠人到现场才能发现。……

    从以上交流可看出,企业导入设备智能维护,还是应该将最基础的工作做好,所谓基础不牢、地动山摇,万丈高楼从地起,
夯实基础管理,强基固本,是导入设备智能维护的基础。就如企业的基础很差,规范化很弱,就是导入先进的信息化系统,输入的是垃圾输出的也是垃圾。提示:这里不是说不倡导设备智能维护,而是企业不但要眼看前方(智能维护),也要脚踏实地(将基础有效落实),不能好高骛远。

    在国家《中国制造2025》的规划推动下,近年来业界很多厂商、学者等大肆宣杨工业4.0、智能制造、大数据、万物互联,从智能制造又到智能维护、智慧运维等,提新概念并大力鼓吹,好像推行“智能”、“智慧”能解决所有问题,上了带智能的设备或系统,就提升了企业设备管理水平,其实,很多企业都是买来的产品和系统,技术基本上是别人的,只是你企业付费由专业的公司做了专业的事,是否达到了预期效果,故障预测、预警与影响停产的故障或损失减少了多少,或安全可靠性提高了多少,投资回报率达到了预期吗?越是智能的产品(设备或系统等),对产品本身问题检出性的难度就高,维修难度越大,对维修人员的综合知识和技能要求越高。其实,国内目前企业的设备管理水平参差不齐,差距很大,对有些企业而言,连最基本设备保养、润滑、点检、检修都不好,也就是传统的设备都管不好,能管好智能维护的设备吗?能管好自动化设备吗?

二、对企业导入智能维护产品的建议
    智能设备、智能维护、智慧运维,好不好?

    我的观点是:智能维护产品是好,但成本有点高。企业将设施设备数字化、流程数字化、规则数字化,基于数字化运行控制和人工智能分析,可提升对设备预防性(预测性)维修的精准性,可提升企业对设备安全风险的管控能力。当然,数字化、智能化维护只是设备管理的手段,而如何提升企业的关键业务和专业技术,才是企业提升核心竞争力的本质,毕竟,设备装置是为企业实现产品和服务而提供支撑的,也就是说,企业导入智能维护应该是为了企业更好的实现其预期战略目标,若不能则没必要导入智能维护,因为,企业所在的行业、基础管理、基础设施设备等差异大,适合企业的才是最好的。
    企业要根据自己的资金实力和对智能维护产品需求的必要性进行选择。举个很简单的例子:发现设备热隐患,红外点测温当然比用手摸更准更好,热成像仪检测当然要比较红外点测温好,对煤场、仓库、变电站,用在线热像仪监测系统当然比人工巡检用热像仪好。用热像仪而言,从几千元到几十万元的都有,贵的当然好,但是,贵的不代表就能比便宜的发现热隐患更多,而还需用热像仪人的专业知识积累和企业的设备基础管理如何。
   
设备智能维护,确实可以在设备缺陷和故障的预测、预警方面发挥很大作用,是实现设备预测性维护(状态修)的有力技术支撑,这是相对“缺陷修(纠正修)”而言,当然 ,智能维护也不是万能的,能预测所有的问题。
    我要提示的是,这些所谓的智能维护产品,不是你企业的技术,而是你企业通过付费购买的产品+服务,专业公司为你企业提供专业产品和技术,付费是应该的,但付费是否值,就要你通过实际的投资回报率计算才知道,或者为了安全而提升设备可靠性而投入,计算后觉得值就可以导入。
    导入了设备智能维护产品,同时也会增加你企业给合作伙伴的产品和服务费用。
你只要上了这条船,你企业就要做好长期付费(投入)的准备。你看国内目前导入智能维护的企业,基本上是不差钱的企业。
   
智能维护的目标是提高生产安全稳定性、对设备缺陷或故障进行预测预警,有助于维护和检修工作的提前安排,对减少设备停工检修时间会有很大改善(相对突发故障而言)。实现这个目的的途径很多,不仅仅是智能维护,也就是一个目标,实现的途径不是唯一的,就如你要某地旅行,可以乘飞机、可以乘高铁、可以自驾游、可以骑车。正所谓:“一因生多果,一果缘多因”。
    企业导入智能维护产品和服务,需要根据你企业可投入智能维护的资金和必要性,确定在你公司哪些方面很有必要导入,如:某些
关键设备的在线监测、将企业内关键和重要设备外包给专业的公司检测检验(如:高压电网和配电室、汽轮发电机、压缩机、液压或润滑油液检测分析、机器人专业检测等)、用自动控制在系统或机器人代替人工操作、引入智能供配电室等。
例1:某矿业的高压变配电的专业检查检测和试验,外包给供电专业公司。
例2:某石油企业,将关键设备和重要设备的状态监测、海底管道完整性管理系统,外包给专业公司提供服务。
例3:部分港口、化工、水泥厂、矿业、钢铁、造纸等企业,将液压和润滑油监测服务外包。
例4:某化工企业导入了设备健康智能维护系统,将某一些关键设备和少部分风机、基本安装上无线监测、有线监测+远程专家诊断系统,从目前看,尚未达到预期的效果。
例5:酒厂酿酒车间的酒糟人工摊凉与全自动酒糟摊凉机摊凉,当然更节省人工,大酒厂可能会考虑,而小酒厂就不一定了,因老板要考虑投入产出。同样是酿酒,雄厚实力相当的酒厂电视广告也有两种,有的展示人工古法酿造,有的展示相对自动化程度很高的生产线,而多数消费者要的是价格和口感。就如白酒厂,产品的季节性比较强,异形瓶的压盖或包装,有是要靠人工精心操作。而啤酒厂的罐装和包装在自动化程度非常高,因瓶子的规格相对少。
例6:烟厂的卷烟机,自动化程度都相当高,国产的2~3千万一台套,进口的1.2亿左右,进口的智能化程度高,对包材的质量要求要高,不能说有进口设备的烟厂设备管理就比用国产设备的好。
例7:两个产品比较相近两个民营化工厂,A厂是从80年代逐步发展起来的,B厂相对新的企业,A厂部分老装置的控制,除了有DCS系统控制的以外,其余的都靠人工操作设备、开闭阀门等,外操人员相对多,现场为何不维护管理也不错。B厂近十来年建的,自动化控制程度相对高,设备、阀门基本由中控操作,外操人员很少,设备维护也不错,这两个厂的盈利都不错,不能简单的通过设备硬件、软件就说B厂管理比A厂好。
  
  看一个企业的设备管理是否好,不能简单的看自动化程度、硬件,还需综合评价,并从制造总成本和投入产出的价值综合分析。正如我有个客户老板说:我买二手进口彩印机,公司活得好好的,有些买全新设备印刷机的,工厂还倒闭了,我们现在有钱了,也会根据需要更新些设备。经营企业,首先谈生存,再谈发展,有钱了再谈智能。因为,越是高端智能的制造业或智能维护,越倾向资金密集投资。企业管理水平的提高,通常会整体逐步进步,很少出现某方面管理非常好,某方面管理非常差,虽有差距但不会太大。设备管理只是企业多个管理模块中的一个,从多数企业的关注程度而言,首先是市场,其次是满足市场需求的研发、生产制造管理、安全环境管理(法规要求),其次才是设备管理。企业根据生产需要,可能买部分智能设备,但还不一定导入智能维护。一句话,企业有钱了,才会考虑智能设备、智能维护(企业有钱,在设备前期管理规划、设计中,就会将智能设备、智慧运维进行策划,有钱起点高当然是好事),而买了智能设备或上了设备管理系统,并不代表企业的设备管理水平就整体提高了,若有效应用,在原来的基础上有进步,这是肯定的。


三、夯实基础与导入智能维护
    智能维护,目前在设备维修领域中主要应用于在预测性维修(设备状态监测、预测、故障诊断)、维修管理等方面,其中维修管理包括维修决策、维修规划、预防性维修间隔期的确定等。
1.设备管理标准化——落实到位
设备管理规范化是信息化的基础,也是智能维护的基础。例如,企业的设备管理制度、技术标准要健全、科学、实用,并能有效实施,降低因设备影响停产的时间,或提高设备本质安全的可靠性。设备信息化,根据企业的规模大小而定(参考后面的答疑)。
2.有选择性的导入智能维护——针对性提升
货比三家,找到适合自己企业的专业公司提供专业的智能维护产品。智能维护产品的前提是管理规范化、监控参数化,智能维护需要设备大量的运行参数(工艺参数、设备关键性能参数等)作为支撑,可以通过DCS、PLC、专用设备数据采集器、专用分析诊断系统等,对数据进行加工、处理、统计、分析、展示、预测、预警,以达到对设备状态、参数进行实时监控,操作控制、异常或缺陷、故障预警、自动生成检修计划和工单等。
提示:优秀的智能维护供应商,会给企业带来他们擅长的技术、好措施和方法,企业也会一同进步。
 

四、企业导入智能维护后设备管理的重心变化
    看实例,知变化:
    例1:
地铁智能运维管理系统,由车联网系统 、轨旁综合检测系统、车辆维护管理信息系统、故障认知预警系统(基于列车检修经验和故障发生情况,在车联网平台上针对特征阈值建立预警规则,设置模式条件和报警内容,一旦规则被触发,平台会提前做出故障预判并发出提示信息,实时预警,提高检修精度和频次。) 智能地铁的巡检,地铁内部员工,地铁的专业检测、检修,通常由专业公司或车辆制造商提供服务。
    例2:
西气东输输气公司智能运维。对输气站场集中巡检与监视管控,对设备进行动态监测与预警,利用SCADA系统自动控制和巡检系统自动感知,将智能巡检机器人、站场泄漏全面监测(气体泄漏定位定量检测、仪表阀门识别/图形识别技术、热成像检测、超声波检测)、压气站一键启停、流量计智能检定等工作,实现智能运维。人工联合巡检+重点巡检(应用PAD、人员卡、wifi无线基站,记录和票卡电子化),集中监视采集站关键工艺设备的报警数据,对设备状态进行监视(火气系统、管道保护系统(管道风险智能管控)、光纤预警感知、地质灾害预测预警、腐蚀控制智能预测、安防系统、紧急停站ESD、工艺系统、计量系统、自动化系统、通信系统、阀室报警系统)、压缩机智能监测与诊断、流量计与空压机远程诊断、确实可提搞对设备缺陷、故障的预测预警了能力,提高风险管控能力,这些智能状态检测或预测维护系统,使站场的工作重心由运行监视、现场巡检,转变到设备设施维护检修上。
注:SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统;它应用领域很广,可以应用于电力、冶金、石油、化工、燃气、铁路等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。

    从以上两个典型的实例可看出,企业导入智能维护后,这些智能状态检测或预测维护系统,会使企业的设备管理工作重心由运行监视、现场巡检点检(会减少用于操作、巡检、点检的人员),将转变到设备维护、检修上。在资源的配置上有几个方面需要考虑:
1.准备好外协资金预算付给外协公司。高精尖,机电仪自控系统等集成的设备,企业还需依赖专业厂商提供维护、检测、维修服务,如:智能运行的地铁、机器人、智能配电室、汽轮机组等。智能维护外协过于依赖,可能会造成维修成本过高。就如某港口,当钢铁企业处于低迷期,港口的收益随之低迷期,以前不会外协维修的改为自己维修,节约了部分费用。也有的石油储运公司,以前自己有维修团队,后来全部外包,企业的设备检测、维护、检修等是否外包,包多少业务出去,只要企业自己计算后觉得划算(具有经济性和可靠性),一切都是相对而言,没有对错和优劣之分,适合你企业的就好。
提示:再先进的智能维护产品或管理系统,解决不能你企业内部管理的问题(内部流程问题、管理权责问题、审批效率低下等问题)。
2.设备保养(日常清洁、清洗、调整、紧固)、润滑、防腐、巡检/点检等非智能维护的基础工作,仍然要有人,有效实施。当然,你企业不差钱,也可外包。
3.可考虑培养些会应急处置自动化程度高的设备故障的团队。复杂的设备检修,不是靠一个人就可以搞定,就算再高的专业知识,再熟练的工作技巧,都需要团队协作,发挥各自所长,如:修飞机、汽轮机等。提示:智能维护,企业将比较缺高技能复合性人オ,专业的服务公司也缺。

五、设备人,学海无涯苦作舟。
    现在设备,特别是化工企业的关键机组,通常集“机、电、气、液”一体化的“高、精、尖”的
复杂成套设备。越是智能的设备(设备的复杂程度和精密程度很高,都有计算机程序控制系统),操作越简便,通常都有控制系统,如:汽轮机组、五轴数控机床,但对智能设备的检查、检测、故障诊断、检修,却越来越复杂。就如2020年我们在评价地铁公司的通号设备,对通信、信号设备的技术状态评价,确实是非常难的,最常用的方法就是按厂商的说明书检查状态灯和显示屏内的信息提示,对元器件当前的性能、状态暂时还没其他好的有效方法。
智能设备故障的典型特征如:
(1)传统的机械故障仍然存在。
(2)智能设备增加了系统维护工作,如智能系统的定期备份、查毒等操作。
(3
智能设备的故障电气类故障相对多,据统计,电气故障占整个故障的79-80%,而处理这类故障对专业性要求非常高,通常由专业厂商技术人员提供服务。智能设备对运行环境要求更高,对设备的日常保养维护、润滑等对设备完好性/完整性影响很大。
(4)智能设备的典型特征——
突发故障。传统机械设备多数故障为渐变性故障,而智能设备突发性故障会增多,这主要是由于软件系统失效或BUG引起的,或电气的干扰因素(如:电压波动、静电、电磁波等),这些突发故障不遵循浴盆曲线的规律。
(6)智能设备的标准件少,专用件多,专业技术性强。对备件储备、故障检测与消缺难度大。
    从以上几方面可看出,智能设备和智能维护,仅靠传统的“望、闻、摸”和常用的检查手段不再有效,而更需要针对性掌握专门诊断技术知识型人才,设备厂商的技术手册+电脑+专用诊断工具、电子维护、交互式电子图文等工具将是智能维护人员的标配,当然,也不是要企业一定要培养这些人,也可以交给专业的公司提供服务。而我们设备管理和技术人员而言,对企业内现有的设备,要吃透设备,努力学习,在工作中干中学,努力实践和探索。
    专业的公司做专业的事,通常能做好,企业内好学的人也会一同成长。当然,引入智能设备或智能维护,不是让企业去创新去研发,注意“引入”这关键词。最近看朋友圈,有位设备高工(烟草行业维修技能评定专家)发在朋友圈的原文:“我一直在为企业、为工厂树立一个观点:我们不是科研所,我们不具备研发的条件,我们唯一能做到的就是把现有设备现有技术发挥到尽致!能把现在设备吃透,能把现有技术提升应该是很了不起了!但现在动不动就研发,动不动就创新,我实在是看不下去了,我只能说:少他妈的扯蛋!你有那本事吗?你能把现有技术学好就行了!各位领导,现实点吧!少扯蛋!”  (笔者:说实在的,能吃透现有设备,能把现有技术提升,确实不容易。)

六、有了智能维护智慧运维,设备管理工作是重要还是不重要了?
    最近,有群友问张孝桐高工:“张教授您好!您是设备管理老前辈,现在高科技快速发展互联网、大数据、智能制造、物联网、机器人等,对于我们设备管理工作者还需要设备的管理这项工作的深入开展吗?工业的发展将都是智能自动化设计运行和检测,设备管理工作是重要还是不重要了?在这个问题上我始终不理解,现在有些数字化的工作飞的太快而把基础工作看的太轻。我的看法还需您老指点。”
    张高工微信截图给我看后,我和张高工交流了我的看法,如下(蒋良君个人观点,仅供参考):

1.越是智能化的设备,越是高度集成的设备,对维修人员的综合技能要求越高(机电仪、自控系统)。就如对机器人的定期检测,对机器人性能特征测量、机器人健康运行评价、电器安全检查等,对维修人员的专业能力要求越高,也就是说,以后对维修人员的专业知识和技能要求越高。例如:智能运维系统,也有人值班监控,自动运行的地铁的检测与修复,也有地铁制造商的专业团队负责检测、修复,目前的设备的智能化程度,还没有达到自我修复这个能力阶段,还是要靠人来检修。例如:广东、深圳2020、2021年,对会检测、诊断、维护检修机器人、数控机床、视觉识别技术等职业技能学生,供不应求(学生还没毕业就被企业提前预聘),薪酬待遇都很不错。可见,懂维护维修高新技术的技能型人员,随着智能维护的进步,人才需求越大。对个人而言,要想多挣钱,就必须先让自己增值,增值的途径就是善于学习,不断实践和积累专业经验。
2.再智能的设备,也是由材料加工而成,在不同的工况或环境下,材料总会老化,或出现缺陷,而且多数情况下,材料的寿命也不是一样的。虽然能自动检测到缺陷,但是处理缺陷,还是需要人来处理。若处理缺陷都用机器人,那成本也是个问题。
3. 人工智能根据从先前经验收集的数据“学习”,何况我们人,更应努力上进,不断学习新知识和技能。再说,世界这么大,只要保持努力上进,总会有实现自己价值的地方。
4.看到高大上所谓的智能,也需要有基础科学的研究和积累,越是走得远的,创新能力越强的,往往是基础科学研究投入大且做得好的,华为就是典型的。做设备管理也是,对智能运维管理所需的基础/条件(知识和技能),也是需要我们快速学习和掌握的。
5.其实,目前国内企业的设备管理参差不齐,有很多企业最基础的保养、点检都没做好。有的企业对汽轮机有在线监控和远程状态监测,算比较智能的,但有些重要设备和一般设备,企业从成本角度考虑,不一定全是智能管控,也需要人点巡检、定期维护。

总结:
1.企业根据自己资金实力和需求的必要性,可
导入智能设备、智能维护,但同时,也应该夯实企业的设备基础管理,再智能的设备或智能维护系统、模式,也代替不了领导根据设备管理之需建班子(组织机构)、带队伍、明确权责利、理顺管理流程的简洁高效、制度和技术标准的健全等,制度搞定人,技术搞定事,管设备需要管理和技术同时抓。
2.不管企业导入了多少智能设备或智能维护,
把设备最基础的运行环境搞好,把设备最基础的保养、点检、润滑、防腐、调整、紧固做好,还是有必要的,再者,将状态监测按需导入也是很好的,不断培养、提升适合管理智能设备和智能维护系统的高技能复合性人オ,也是需考虑了的;‘
3.企业应搞好与智能设备、智能维护系统专业厂商的伙伴关系,这是很有必要的,
不要把他们看成是供应商,他们给你企业提供的不仅仅是产品和服务,而且还有让你在合作中才能学到的、让你增值的专业知识和技能,你将会和企业、专业服务提供商,一同成长、进步。
4.引用“上海宝钢工业智能服务事业部总经理 王建宇”的一段话:“智能运维不是简单地引入自动化的设备,而是包括数据积累,新技术应用,模式变革等在内的设备管理变革;智能运维也没有标准答案,需要全行业设备人才,生态圈相关方,不断的去颠覆。
现在其实并没有一套通用性的工具或者方法,可以马上立竿见影地解决工业企业很多现实中的问题。某种程度上,对于工业企业人来说,从事制造业智慧制造是一个苦活、脏活、累活。”


【上文中提及的参考资料】(摘自Q群“中国设备管理”):

西安春晖-生产设备部徐:没有没有免费的设备管理软件?没有接触过,现在管理有点乱,收费好用也行,要提前试用一下。
福建冶金点检-徐:为啥老想着这类软件会免费
群主蒋良君回复:西安春晖-上次设备部 徐
1.设备软件,要根据你企业的需求而选,轻量级的,手机端+后台,几万元(或根据模块增加费用)的如:
精益卫士、云端设备(SaaS)、微报修等,这类的可限期免费试用(我们群里有厂商)。
2.专业设备管理软件(
EAM系统),通常需要根据你的需求,进行二次开发,这类软件费用从几十万到百万级的都有,地铁投入的有上千万的运维平台。这类软件,你可以约2~3家,看下他们的演示,到他们在用客户实地去看使用情况,再买,不管买那家的,首先自己的需求要清楚,你买这个软件究竟希望能实现哪些功能?好的需求会细化到表单的字段(需求越清晰,软件越能满足你的需求)。
3.也有免费的一般设备软件,但是你必须是他的客户,你买他的润滑油,他送你的软件(如:
安美润滑油)。
4.设备管理软件,只是一个管理工具而已,不能解决设备管理乱的问题。当然,好的软件可以促进你企业设备管理的提升,但是,
规范化是信息化的基础,若你的设备管理基础很弱,建议先花几万元买轻量级的APP设备软件,把异常、报修和维修管起来,并抽时间有计划的理清问题,如:职责划分不清、缺必要的机电工程师或维修师傅、有技术标准或不健全、不科学不适用、有制度不健全很粗、设备老化故障多……,你要从很多问题中,理出啥问题是影响你公司生产的主要问题?按重要度进行排序,先处理重要的,各个击破,一年努力做好1~2件事,就逐步理顺了。其实设备管理对物还好搞(自己搞不定的可以请外协),对企业内复杂的人和关系,比较难搞(只有老板或董事长能搞定)。



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