（工商管理专业论文）武汉石化+erp+环境下设备管理系统研究.pdf

a thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of master of business administration study on equipment management in erp system of sinopec wuhan candidate : yu yaoqi major : business administration supervisor : prof. xu xianhao huazhong university of science & technology wuhan 430074, p.r.china april, 2012 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个 人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体， 均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密， 在 年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 本论文属于 i 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 摘摘 要要 随着中国石化要在“十二五”期间建设世界一流能源化工公司的战略部署的确 立，以 erp 系统为核心的统一的经营管理平台主要功能已日臻完善。而 erp 系统 pm 模块为代表的设备管理系统却发展滞后， 只覆盖了日常设备管理业务情景的极少 部分，设备管理信息采集和反馈较慢，设备管理定量指标欠缺，设备统计口径不一。 因此，有效扩充现有 erp 系统 pm 模块功能，是实现设备全员、全系统、全效率管 理（tpm）的重要手段。 本文在分析武汉石化设备信息化发展趋势和设备管理具体内涵的基础上，针对 武汉石化的设备管理现状，进行了设备管理业务流程设计，建立了设备管理系统模 型。对系统的各模块的功能和系统的技术实现做了详细阐述。本文研究了设备管理 系统中的关键技术，详细说明了数据标准化工作、设备文档模块设计、nw 组合应 用开发和关键安全技术。本文还从设备管理实务需求侧的角度，探讨了设备管理系 统与财务部门、物资部门、工程部门等相关模块在设备信息流转过程中的集成作用。 已开发的这套设备管理信息化系统完善了 erp 系统 pm 模块原有的设备台帐、设备 档案、故障缺陷通知单功能，还新增了大量设备基础管理、设备现场管理、设备专 业管理的细化内容，基本实现了设备管理信息化的全覆盖。文章结尾展示了课题研 究的成果绩效，并对设备管理定量化的绩效指标体系的建立与应用进行了展望。 关键词：关键词：石化企业 设备管理 企业资源计划 全员生产维修 ii 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 abstract china petrochemical corporation has established its strategy for the chinese twelfth five years plan, which is to build china petrochemical corporation to be the world petrochemicals company. with the implementation of erp system, the management system of the company has been gradually matured. but the pm module of the equipment management in the erp system is still behind the expectation: it covers very little part of the daily equipment management, and the collection of the equipment information and time of response are both very slow, at the same time the specified data of equipment management is not enough, and the statistic standards is not unified. therefore, to improve the pm module of the erp system is a key measure for us to fulfill the informatization and total productive maintenance (tpm) of equipment management. this thesis analyzed the informatization trend and the system of equipment management in wuhan sinopec, regarding its current situation, the author has made a new design for the equipment management business flow, and established the relevant model. it also gives a full illustration of all the modules within this system from the aspects of their function and technology. this thesis studies the key technology of the equipment management system, fully introduced the data standardization, equipment documents modular design, nw combination of application development and other key safety technologies. based on the demand of equipment management, this thesis also discussed the integration of the different modules like: financial, material and engineer in the transaction of information for the equipment management. the newly developed equipment management system matured the pm module of the erp system from the following aspects: equipment accounts, equipment files, malfunction notes etc., it also added more specified contents to the equipment management such as: basic management of the equipment, the on-site equipment management, and professional equipment management. those improvements make a full coverage of informatization equipment management. at the end of the thesis, it illustrates the benefits brought by this study, it also looks for the establishment and application of key performance evaluation system regarding the quantitative of equipment management. key words: petroleum&chemical enterprises equipment management enterprise resource planning total productive maintenance iii 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 目目 录录 摘摘 要要 . i abstract . ii 1 绪绪 论论 1.1 研究背景. (1) 1.2 国内外相关研究现状 . (2) 1.3 课题研究的目的及意义 . (5) 1.4 论文框架和主要内容 . (7) 2 武汉石化设武汉石化设备管理现状及存在问题备管理现状及存在问题 2.1 武汉石化设备管理基本概况 . (9) 2.2 武汉石化设备管理的主要内容 . (10) 2.3 武汉石化设备管理现状及存在问题 . (15) 3 武汉石化设备管理系统组织架构及业务流程设计武汉石化设备管理系统组织架构及业务流程设计 3.1 虚拟设备管理机构的组织架构设计 . (18) 3.2 主数据的组织架构设计 . (19) 3.3 系统单据的组织架构设计 . (20) 3.4 武汉石化设备管理系统业务流程设计 . (21) 4 武汉石化设备管理系统技术方案及实现武汉石化设备管理系统技术方案及实现 4.1 总体技术架构 . (30) 4.2 系统主要功能 . (30) 4.3 系统集成方案 . (35) 4.4 系统技术路线 . (37) 4.5 系统关键技术 . (38) iv 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 5 武汉石化设备管理系统功能集成分析武汉石化设备管理系统功能集成分析 5.1 设备管理体系内功能集成 . (40) 5.2 设备管理跨模块功能集成 . (42) 5.3 外委维修服务供应商的供应链协同 . (46) 6 设备管理系统绩效评价体系建立设备管理系统绩效评价体系建立 6.1 设备管理系统绩效指标 . (50) 6.2 设备管理系统报表功能 . (51) 结束语结束语 . (56) 致致 谢谢 . (57) 参考文献参考文献. (58) 1 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 1 绪绪 论论 1.1 研究背景研究背景 近年来，武汉石化设备管理部门在中国石化集团的统一领导下，采取各种有效 方法和措施，使设备管理水平取得了显著提高，为工厂的安稳长满优生产奠定了坚 实基础。通过每年组织针对各分公司的设备大检查，促进了设备管理水平的提高； 通过增加设备更新改造费用的投入，加大设备更新和设备隐患治理力度，确保生产 设备的可靠运行；通过积极应用“四新”技术，不断提高设备安全稳定运行水平； 通过对检维修体制的适应性改造，强化对检维修保运队伍的管理，修理费管理进一 步强化；通过加强对重点关键设备管理，提高了设备专业管理水平。通过加强领导， 调整机构，修订完善设备管理制度，形成了具有中国石化特色的设备管理体系1。 武汉石化设备管理在取得成绩的同时，还存在全过程管理落实不到位，基础工 作不扎实，设备档案、资料内容不齐全、归档不及时，设备更新改造费用和维修费 用不足，修理费资金渠道不通畅等问题。 为了提升设备全过程管理的执行效率，按照中国石化集团“以信息化带动工业 化、以工业化促进信息化”的战略部署，2006 年，武汉石化 erp 系统上线，以财务 管理为主线，包含 pm（工厂维护）模块等 7 大模块正式上线运行。武汉石化 pm 模 块实际应用过程中仅涵盖了设备检维修计划和执行的业务情景，设备基础管理、设 备专业管理、设备现场管理的大部分业务内容或由于支持性的标准化工作欠缺，或 erp 系统未优化，或 erp 系统无法实现等原因，只能由设备状态监测系统、特种设 备管理信息系统、设备基础资料管理系统等其他订制的软件进行业务支持2。这些设 备专业信息系统各具特色，数据标准不一，无法集成，形成了多个信息孤岛。 针对这些问题，2012年中国石化炼油事业部会议上指出，要进一步健全设备管 理体系，加强设备全员、全系统、全效率的tpm管理，将设备的实物形态与价值管 理相结合，提高检修质量和效益，建立健全设备档案管理，强化设备故障和事故分 析，充分运用设备信息化手段开展设备管理绩效评价，确保装置长周期运行，全面 2 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 提升设备管理水平。2012年，中国石化集团派出顾问组，协助武汉石化构建基于erp 系统pm模块基础之上的高度集成、高度协同的设备管理信息系统。 1.2 国内外国内外相关研究相关研究现状现状 1.2.1 国外现状及发展趋势国外现状及发展趋势 当今国际上各大公司，例如属于资产密集型的石油天然气、电力、钢铁行业， 为了保持资产完好并且实现有效利用，提高资产回报率，普遍利用成熟的商品化软 件，如企业资产管理（eam）系统或企业资源计划（erp）系统提供的 eam 解决方 案支撑设备管理，实现设备全生命周期管理。主流 eam 软件产品主要包括有： datastream 公司 datastream， indus 公司 asset suite， mro 公司 maximo。 sap、 oracle 的 r/3 产品中也提供了 eam 的解决方案3。 石油天然气行业领域， 大多数公司从企业业务整体的集成性角度出发， 选用 sap erp 系统实现企业的 eam，如韩国 sk、埃克森美孚、英国石油、皇家荷兰壳牌 等。 这些公司有一些完全舍弃了单一 eam 产品， 转而应用以 sap 工厂维护模块 （pm） 与财务成本管理（fico）、物料管理（mm）相集成的设备维修方案，并以此为基 础， 进一步与 sap 系统项目、 质量、 人事、 安全以及工厂实时数据采集信息系统 （pi） 、 设备状态监测系统、甚至是地理信息系统（gis）进行集成。为了更好地实现设备资 产的有效管理，未来的发展趋势为 eam 与 erp 逐步融合。 为在确保设备运行安全前提条件下有效降低设备运行成本，以风险为中心的可 靠性维修（rcm）和（rbi）理念凭借先进的信息化技术形成了商品化软件，在企 业的设备检验和维修计划业务中被广泛采用。这些产品目前还只是自成体系，未做 到与 eam 的有效集成。从长远看来，rcm、rbi 与 eam 的集成必成趋势。为了解 决这个问题， sap 的 eam 产品已开始进行尝试， 目前已开发出与 rcm 集成的功能。 现有的 eam 系统主要体现企业内部诸如计划、维修、物资、财务、安全职能的 相互协同业务，与资产管理密切相关的检维修服务外包业务并未提及，但这也是大 势所趋。在设备全生命周期管理和服务外包的指导思想之下，资产管理业务中加入 了越来越多的外部合作伙伴，未来将引领 eam 与客户关系管理系统（crm）或供 3 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 应商关系管理系统（srm）的逐步融合4。 从设备管理高层的角度出发，为资产使用和维护的绩效定制关键绩效考核指标 （kpi），指导和考核设备管理各部门的日常业务，可以实现设备管理管理战略和日 常业务的有机结合。现时的商品化软件可以利用数据仓库技术，采集设备管理系统 的实时数据，通过监控、分析手段形成绩效评估结果，辅助企业设备管理高层的设 备管理决策。 早期 erp 系统建设分阶段进行，未进行统一规划，加之实施地点分散、功能偏 向以财务为核心等因素制约，erp 系统设备管理模块尚未做到为大型石化企业构建 起规范统一的设备管理信息化平台。 上世纪 90 年代末， 以马来西亚石油 （petronas） 、 荷兰壳牌（shell）等石油公司为代表的企业开始整合 erp 系统，着重在业务能力方 面进行拓展，其中也包括针对设备管理业务所进行的功能拓展和提升，努力实现设 备管理信息系统全员、全系统、全效率的管理目标。 1.2.2 国内现状及发展趋势国内现状及发展趋势 与国外相比较，国内在利用信息化技术强化设备管理的作用则显得相对滞后， 值得一提的是，近几年国内的石化、电力、钢铁等一些资产密集型的企业加快了设 备管理信息化的步伐。以前，国内企业大多使用企业定制的设备管理系统，只是将 现有业务模式简单复制为电子版， 商品化程度低。 现在， 国外主流商品化 erp 和 eam 系统软件已开始进入中国，加入竞争行列。国外的这些主流商品化 erp 和 eam 系 统软件融入了国外设备管理方面的最佳实践，并在系统建设过程中可以针对客户的 管理特色进行业务流程适应性改造和优化，现在已经被国内多个大型企业接受，转 而使用国外成熟商品化软件来替代旧有的信息化管理系统5。 纵观“三桶油”的设备 管理信息化发展进程，中国石化、中国石油的炼化板块多数企业实施了 sap pm 并 与 mm、 fico 集成来实施设备的检维修管理方案； 中海油的海上油田板块采用 mro 的 maximo。电力、钢铁行业也开始采用商品化的 erp 或 eam 来组织企业的设备资 产管理。这些系统实现了设备的检维修与物资供应、财务管理的协同运作，在有效 降低配件采购成本和库存成本，规范检维修费用管理方面取得了卓越的应用效果。 但是在结合设备基础管理、设备专业管理方面的应用深度、对设备管理绩效考核和 4 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 以及与其他数据采集层面系统的设备管理系统的集成方面还有待进一步的提高。为 提高企业资产利用率， 降低维修成本， 国内企业正在尝试引入商品化 rbi 和 rcm 软 件系统，但现时仍处于试点摸索阶段。 1.2.3 论文应用研究综述论文应用研究综述 设备和设施是企业生产产品、提供服务的物质形态基础，直接影响企业的竞争 能力和经济效益6。设备管理是设备工程（device engineering），由英国人丹尼斯. 巴克斯首次提出7。 设备管理的主要任务是按照现代企业制度， 从企业的技术、 经济、 组织等方面采取综合措施，将实物形态和价值形态的设备管理相结合，对设备从规 划、设计、选型、制造、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的 全过程8进行科学管理，做到产权清晰，权责明确，从而保证设备资产安全完好和经 济有效使用，为生产经营奠定坚实的物质基础。在工业企业中，设备及其备品备件 所占用的资金往往占到企业全部资金的50-60%，设备管理水平的高低影响着企业生 产资金的合理使用9 。 纵观设备管理的发展历史，大致可以分为四个阶段10。第一阶段为事后维修阶 段，只在设备出现故障之后才进行修理，这种维修方式可以充分利用设备的部件寿 命，但维修计划性不足，维修成本过高，对生产冲击性大；第二阶段为预防性维修 阶段，强调预防为主，通过实施周期性的设备检查和维修，将故障消灭在萌芽状态， 这种维修方式对生产冲击小，能有效降低设备故障的发生，但易造成过修，增加修 理成本；第三阶段为设备系统管理阶段，强调设备在设计阶段就必须筹划其可靠性、 维修性及其必要的后勤支援因素，设备管理的侧重点从关注设备维修转移到关注设 备先天的设计制造环节；第四阶段为“tpm 全员生产维修制”，其核心理念是一种 全员、全系统、全效率的设备管理和维修制度：全员，是指从企业最高领导直到一 线生产工人，全体都参与设备管理工作，分别承担相应的设备管理职责；全系统， 是指对设备从规划、设计、选型、制造、购置、安装、使用、维护、修理、改造、 更新直至报废的全生命周期进行系统管理；全效率，即综合效率最优，包括产量、 质量、费用、交货期、安全、劳动情绪及环境卫生等方面的绩效最优11。 武汉石化与其它的石油化工行业企业一样，不可避免地具有高温高压、有毒有 5 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 害、易燃易爆的流程化生产特点。流程化生产的大背景下，一台设备、一套装置、 一条管线甚至是零部件发生故障都可能造成系统的停产，连续生产也不可能提供充 分的设备修理机会和修理时间12。要确保设备安全、稳定、长周期运行，还要严格 控制修理成本，需要进行精细化的设备管理。武汉石化设备管理也经历了事后维修、 预防性维修、 设备系统管理的发展阶段， 正在走向“tpm 全员生产维修制”的全员、 全系统、全效率的设备管理发展之路。武汉石化设备管理目前仍然存在着设备基础 管理薄弱、全员参与度不高、设备全过程管理不到位、设备定量分析能力差等现实 问题， 力图通过建设基于erp环境下的高度集成的设备管理系统， 从根本上改变设备 基础管理薄弱的现状，构建设备管理绩效评价体系，并在此过程中贯穿全员、全系 统、全效率的“tpm 全员生产维修制”理念。 erp 系统是一个集物流、资金流和信息流为一体的业务运营和管理系统，通过 财务、物资、销售、生产计划、工厂维护等各功能模块的高度集成，发挥对企业内 部管理的支撑性作用13。erp 系统以财务管理为主线，跨模块的业务集成优势非常 明显，中国石化历时十年打造的 erp 系统被喻为集团内部管理的“神经网络”14。 erp 系统 pm 模块仅投用了与修理费结算业务密切关联的设备修理业务流程，可以 在此基础上对设备管理业务进行功能拓展设计。 1.3 课题研究的目的及意义课题研究的目的及意义 1.3.1 课题研究的目的课题研究的目的 当今科技，特别是计算机网络和信息技术的飞速发展，为企业经营管理由粗放 型向集约型管理转变，为企业在快速发展过程中仍能保持在广大地域对企业的集中 管理提供了必要的技术保证。企业管理信息化作为现代企业经营管理模式的重要组 成部分，是实现企业管理现代化的必由之路。武汉石化作为中国石化集团的一份子， 同样具有资产密集型的行业特点，设备管理是企业生产和发展的重要资源，如何运 用现代计算机网络和信息技术帮助企业提升设备管理水平、保障设备安全、优化设 备配置、提高设备效率、降低企业运行维护成本，显得极其重要。从武汉石化的长 远发展来看，滞后的设备管理信息化水平，无法满足中国石化快速发展和精细化管 6 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 理的战略要求。 本课题旨在按照中国石化信息化建设“六统一”和“建用结合，以用为主”的 工作方针，充分利用武汉石化现有的信息技术资源，在已投用的 erp 系统 pm 模块 基础上，采用先进的 it 技术，融合已有的各种设备管理系统优点，优化现有设备管 理业务流程，多快好省地建立满足武汉石化设备管理系统协同运作的信息化工作平 台，初步实现 erp 环境下武汉石化全员、全系统、全效率的设备精细化管理目标。 1.3.2 课题研究的意义课题研究的意义 本课题的研究顺应了国际社会企业生产经营发展的趋势。在20世纪40-50年代， 正是世界资源匮乏的年代，获取原材料资源是企业成败的关键，由此产生了原材料 资源计划(mrp)。在20世纪60-70年代，世界经济从二次大战的伤痛中走出来，制造 业飞速发展，企业经营步入“产品时代”(product time)，产品只要生产出来就能卖 出去，如何提高产能是企业成败的关键，由此产生了制造资源计划(mrp )。20世纪 80-90年代，全球经济和企业发展到了更高的水平，企业经营步入“运营时 代”(operation time),由此产生了企业资源计划(erp)。21世纪以后，全球经济一体化 进程加快，企业经营步入全球商务时代(customer and global business time),由此产生 了企业资源计划 (erp ) 15。中国处于工业化中后期，在市场化经济高度渗透，竞 争加剧，人口红利逐渐减少的背景下，纯粹依赖市场规模扩张的盈利模式已难以为 继，企业必须通过改进业务流程，提高管理水平来提升企业的竞争优势，从而对erp 提出长期性、 持续化的需求。 中国石化作为全球500强排名前十位的集团企业， 自2001 年开始引进sap的erp系统支持集团的生产运营。 本课题的研究响应了中国石化统一战略部署的要求。中国石化提出在“十二 五”期间要建设世界一流的能源化工公司，信息化建设十年不懈坚持“国际水准、 中国国情、石化特色”的发展之路，坚持统一规划、统一设计、统一标准、统一投 资、 统一建设、 统一管理的“六统一”原则和“建用结合， 以用为主”的工作方针16， “以信息化带动工业化、以工业化促进信息化”，信息化建设贯通了中国石化上中 下游全产业链，成为精细管理的有效抓手，有力支持了企业提产量、拓市场、增效 益。截至2010年底，中国石化已基本建成与公司改革发展相适应的信息化三大平台， 7 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 即以erp为核心的经营管理平台、以生产执行系统（mes）为核心的生产运营平台、 信息基础设施与运维平台。 特别是作为“神经网络”erp系统经营管理平台实现了股 份公司全覆盖，企业的财务、采购、销售、投资等11大类经营管理业务、900多个业 务流程全部在系统内固化，真正实现了经营管理全过程的资金流、物流、信息流的 三流合一。依据中国石化的统一部署，武汉分公司于2006年12月erp系统上线运行， 上线的总体思路以财务管理为主线，与此相适应，pm（工厂维护）模块中与财务、 物资紧密相关联的设备修理业务实践在erp系统中进行，但其它设备管理职能未在 pm模块中体现或体现不充分，需要借助其它设备管理子系统支撑，erp在支持设备 管理方面的作用尚有潜力可挖。 本课题的研究适应了武汉石化跨越式发展的需要。2006年，奠定武汉石化千万 吨级炼厂基础的仪长原油管道武汉支线贯通送油；2007年，“湖北省一号工程”武 汉80万吨/年乙烯工程奠基；2008年，新建炼油改造一期四套装置及配套工程全面投 产；2010年，炼油改造二期工程开工，2011年炼油改造二期工程建成投产；2012年， 乙烯工程各生产装置及辅助设施陆续投产。与此相适应，在设备管理机构扁平化， 设备管理人员有限的现实情况下， 迫切需要借助erp这一先进的信息化工具带动设备 管理系统运作效率的全面提升。 1.4 论文框架和论文框架和主要内容主要内容 武汉石化设备管理系统项目的研究内容致力于 erp 系统 pm 模块标准功能基础 之上，进行完善改进，其研究的内容主要包括17： 体现全员参与的特点。将设备管理信息系统功能的操作推动到实际业务的最前 端，设计操作工日常巡检相关的设备记录直接录入系统的功能，将最贴近现场，最 即时发现，最琐碎海量的设备基础信息收编入系统中，将设备管理人员从繁忙、重 复的数据录入工作中解脱出来。 体现全系统的特点。将设备基础管理、设备现场管理、设备专业管理的业务实 践融入到一个信息平台中管理，对实际的设备管理业务情景全覆盖，系统地设计各 业务流程；充分利用设备主数据的概念，由不同的用户基于特定的设备主数据来跟 8 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 踪记录或自动集成设备前期管理资料、设备运行维护资料、设备检修维修资料、设 备变更管理资料等，日积月累形成完整的设备全生命周期档案记录；设备管理系统 设计与 erp 系统无缝对接，实现设备管理模块业务实践的内部集成，利用 erp 系统 的标准功能实现跨模块集成，甚至是供应链协同。 体现全效率的特点。在设备管理信息系统中统一数据标准及设备基础数据，强 化报表统计功能，为设备管理最高决策者，各级设备管理人员乃至装置操作工开发 客制化的报表，进行信息推送，为汇总查询、综合分析、绩效评估和决策支持打下 基础。 图1-1 论文框架 如图 1-1 所示，本文以武汉石化 erp 环境下设备管理系统研究为课题，经过查 阅相关文献炙，引入了 erp 管理思想和 tpm 全员生产维修的理论，对武汉石化设 备管理存在的问题进行了分析，对具体的设备管理常见的业务实践进行了流程设计， 并对照进行了程序开发。设备管理系统与 erp 系统 pm 模块进行了无缝对接，对功 能的集成特点进行了分析。随着设备管理系统的投用，设备管理定量化的绩效评价 体系也初步建立。 确定研究课题 查阅相关文献 erp 管理思想 tpm 全员生产维修理论 武汉石化设备管理存在问题 设备管理系统流程设计 设备管理系统技术实现 设备管理系统功能集成分析 设备管理系统绩效评价体系建立 9 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 2 武汉石化设备管理现状武汉石化设备管理现状及及存在问题存在问题 2.1 武汉石化设备管理基本概况武汉石化设备管理基本概况 武汉石化是中国石油化工股份有限公司的全资子公司，始建于1971年，扩建于 1975年，投产于1977年。位于湖北省武汉市青山工业区，北临长江黄金水道，南接 武汉钢铁集团公司，距天河机场约75公里，占地面积239公顷。公司现有生产装置28 套，原油一次加工能力850万吨/年。主要产品有：汽油（90#、93#、95#、97#）、灯 用煤油、3#喷气式航空燃料油、轻柴油（5#、0#、10#）、石脑油、石油液化气等 19种产品。固定资产原值53亿元，在岗人数3375人，设备新度系数接近50%。 图2-1 武汉石化设备管理体系结构示意图 如图 2-1 所示， 武汉石化设备管理体系分为三层二级， 厂部-机动处-各装置车间， 体系设计扁平化，直接从事设备管理的人员共 121 人，占在岗人数的 3.6%。公司经 理、设备副经理、设备副总工程师统一领导和指挥全厂设备管理工作；机动处负责 全厂设备及动力的日常专业技术管理工作，专业细分涉及设备基础管理、设备专业 管理、设备现场管理各个方面，下设设备科、仪表动力科、综合计划科三个科室； 设备监测防护中心作为机动处专业管理的延伸，承担了设备动力运行状态监测的职 能；装置车间分设有设备副主任及设备员若干，其设备管理业务接受机动处的指导 和检查，设备副主任部署装置车间的设备管理组织方案，确保装置操作工有序执行 厂部 机动处 设备监测中心 检维修承包商 催化车间 常压车间 加氢车间 焦化车间 . 10 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 设备管理各项制度规定，确保设备长周期安全平稳运行；武汉石化检安公司（已改 制）下属的维护分公司承担了武汉石化动、静、电、仪设备的日常维护和检维修职 能，全天候特护值班，按中国石化总部的设备维护定额与武汉石化结算设备维护费。 2.2 武汉石化设备管理的主要内容武汉石化设备管理的主要内容 武汉石化适应连续生产的特点， 要求设备管理为生产的“安稳长满优”运行 （即 安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行）奠定基础。按照设备全生命周期时间轴 从设备的规划、设计、造型、制造、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新 直至报废的整个流程分析，把设备在交付使用之前的阶段称为设备前期管理，具体 业务通过工程项目管理的方式统筹，设备技术管理人员深度介入。而通常意义上的设 备管理是指的设备在交付使用之后直至报废期间的管理18-19，也是本文讨论的重点。 设备管理的主要内容分为三个层面，即设备基础管理、设备现场管理、设备专 业技术管理。 2.2.1 设备基础管理设备基础管理 设备基础管理主要包括设备分级管理、设备基础资料、实物资产管理、设备检 修维修管理、备品备件管理，以及涉及设备组织人员和检查考核等方面的内容。 1）设备分级管理 武汉石化设备主要由机组机泵、锅容管特、电气仪表等设备构成，为了对设备 进行有序地组织管理，依据设备在生产流程中的重要程度划分为关键设备、主要设 备和一般设备 a、b、c 三个级别进行管理20。 a 类设备是指的关键设备，又称为特护设备，是指的在生产工艺流程中处于关 键地位或设备可靠性要求极高的设备。针对这一类设备，在运行管理过程中提高检 查和维护的频度，组织设备专家团定期的设备特护检查，增上设备运行监测系统， 实施预防性和预知性相结合的检维修活动，确保设备可靠运行。 b 类设备是指的主要设备，这类设备直接影响生产过程，并决定生产能力，其 划分标准结合工艺装备特点，参照“石油化工主要设备划分规定”进行划分。设备 运行管理过程中适当提高检查和维护的频度，积极组织预防性维修，确保设备可靠 11 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 运行。 c 类设备是指的除 a 类关键设备、b 类主要设备之外的，对于生产影响程度不 大，设备检维修难度不大的设备。 2）设备基础资料 设备基础资料是指设备从规划、设计、造型、制造、购置、安装、使用、维护、 修理、改造、更新直至报废全生命周期各个阶段所形成的基础资料的集合。设备在 使用维护阶段的支持性设备基础资料中，使用频度、易动频度最高的是设备台帐和 设备档案。 设备台帐是反映企业设备拥有量、设备资产状况、设备特性参数等基本信息的 清单。按照不同的设备分类，可以分为通用性的设备台帐和专业性的设备台帐分别 进行管理。 设备档案汇集了设备全生命周期所形成的图纸、文字说明、凭证和记录等文件 资料，以设备安装使用为节点，设备前期管理形成的资料移交至设备使用维护阶段， 再对设备使用维护以后的各类信息进行动态收集汇总，从而形成完整的设备档案信 息集合。 3）实物资产管理 主要办理的业务包括实物资产建帐清查和资产价值分析的静态实物资产管理， 以及实物资产由于验收移交、闲置封存、移装调拨、租赁外借、报废处置等业务的 动态实物资产管理21。 4）设备检修维修管理 （1）维修方式的选择 武汉石化设备管理从原始的“事后维修”相继出现了“预防性维修”、“tpm 全员生产维修制”等设备管理发展阶段22。维修方式的选择要遵循“应修必修，修 必修好”，“不失修，不过修”的指导原则，在日常生产过程中针对生产特点、设 备特点，做好事后维修、预防性维修、预知性维修多种维修方式的组合应用，控制 修理成本最低。 事后维修23是指设备发生故障或性能下降到合格水平以下时采取的非计划维修 12 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 方式。其优点是可以充分利用零部件的寿命，修理次数尽可能较少。缺点是修理停 机时间长，丧失了更多的设备工作时间；故障发生是随机的，打乱了生产作业计划； 因生产急需而实施的抢修使修理质量无法保证，且修理费用高；修理准备工作仓促； 故障的突发性容易造成事故。即使发达国家，也无法将一切设备事故都纳入预料之 中，设备事后维修现象仍然存在。 预防维修24是指以时间为基准的维修方式，为防止设备功能、精度降到规定的 临界值以下或为了降低设备故障率，按事先制定的计划和技术要求所实施的维修活 动，即所谓的定期维修。它依据过去设备的故障数据统计分析为基础，每相隔一定 时间实施一次修理。其特点是定期检查设备，发现劣化迹象，预测故障发生；积极 组织设备维护保养，在故障萌芽阶段就进行必要的调整和维修，从而有效避免设备 事故的发生。预防维修避免了事后维修的缺点，但由于预计故障发生的时间难以精 确地确定，往往过早就实施修理，造成过修。这种维修方式适用于掌握大量磨损规 律且平时难以停机进行修理的主要设备。 预知维修25这种维修方式不规定修理间隔期，而是根据设备监测和诊断技术监 测设备有无劣化和故障，必要时再实施维修。由于它对设备修理时机掌握及时，所 以兼具事后维修与预防维修的优点，又避免了两者的缺点，是一种理想的维修方式。 由于设备状态监测需要花费一定的费用，因而适用于设备利用率高且状态监测费用 不大的关键设备。 （2）修理周期的确定 修理周期是指相邻两次修理之间设备的工作时间。分为日常修理、月度修理和 装置停工大检修三大类。 单台设备修理周期的长短通常根据设备中的主要零件的使用寿命决定的，不同 类型的设备，由于工作性质、工艺调整、保养好坏、设备质量的不同，修理周期也 不相同。参照的经验公式有26： t=a+ 一修正系数，考虑各种因素对修理周期的影响 a一额定开动台时 修理周期(以开动台时计算) 13 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 日常修理安排日常维护保养性的维修业务或临时性的故障检修业务。 月度修理安排短期的设备计划性检修业务。 装置停工大检修是适应石化流程性生产企业最具特色的一种检修方式。近年来 中国石化企业的设备维修周期平均水平已趋近三年一修的水平，正在向“四年一大 修，大修保四年”的目标奋进。 （3）维修计划的编制 维修计划是组织管理设备检修工作的指导性文件，是企业生产、技术、财务计 划的重要组成部分。维修计划对应不同的修理周期，一般可分为装置停工大检修计 划、年度计划、月度计划、日常修理计划27等。维修计划由企业设备管理部门组织 编制，经生产、财务管理部门审核，主管厂长批准后下发有关单位执行。 （4）维修费用的控制 武汉石化的修理费分为维护费（保运费）、维修费、大修费28三大部分。 维护费是针对连续生产的特点，指定维护保运单位承担设备日常保运职责而给 付的费用，一般