工作清场管理介绍及系统解决方案.doc

工作清场管理(WCM)某电力公司的WCM应用简介(转摘)所有技术对象的维护维修任务，只能在实施了安全保证措施后才可以进行。这些安全保证措施包括：挂牌上锁、消防和辐射防护等。如美国职业健康安全协会OSHA 规定所有的动力设备均需上锁挂牌后才能进行维护及维修。根据相关资料，每年因为不遵守以上规定至少导致120人丧生，6000万人以上受到伤害。大部分有关未遵守上锁挂牌程序的意外伤害都属于下面5种原因：未把机器或设备停下来；未确切切断动力源；未排除残余的能量；意外地把已关闭的设备开启；在重新启动之前未将工作现场确实清理。工作清场管理(work clearance management)可以用来控制和监控安全措施，从而确保维护员工有一个安全的工作环境，遵从环境保护条例，保证技术系统的可用性。应用工作清场管理，能够确保标准化安全制度流程、审批、安全追踪和满足法律及公司内部的安全标准。在电力、化工和石油天然气等行业，都需要进行工作清场管理。维护订单模块和工作清场管理是松散耦合在一起的，二者流程可以集成关联，也可以断开运行，其整体运行关系如图5-1所示。当维护任务只是记录一些简单的工作，不需计划和收集成本时，可以只应用工作清场管理模块管理一些安全措施。对于每一张维护订单，都可以指定是否要执行各种工作清场管理：上锁挂牌、辐射防护、消防和有害物资防护等。当指定了任何一个选项后，维护订单在执行完日期、成本和资源等计划后，需要通过工作清场管理模块的业务流程，才可以下达给执行部门。工作清场管理模块也必须等待维护订单执行完毕后，才可以解除安全措施。图5-1维修订单和工作清场的耦合关系以不同类型的安全措施为对象，工作清场管理可以分为不同的安全应用。上锁挂牌(lockout/tagout)是基本的应用，通用于各个行业。在特定行业存在着其他的应用，如辐射防护，消防措施等。根据是否需要采用行业相关的应用，EAM系统提供两种模式的系统架构：只包含上锁挂牌的标准模式和包含行业应用的增强模式。标准模式为两层架构，增强模式为三层架构。每个层次有着相互关联的不同管理对象。上锁挂牌指在设备设施维修、保养和正常运行时，关闭电源开关，关闭或者隔离动力源，将设备上锁并加以警示挂牌，控制意外释放出一种或多种可能对员工造成伤害的能量，使员工的工作场所、设备设施处于安全状态。上锁挂牌的对象如电气线路及开关、液压系统及阀、供水系统及阀、供气系统及阀和重力系统等。图5-4为某系统的上锁操作示意图。图5-4上锁挂牌如前所述，操作单是实现上锁挂牌管理的主要工具。工作清场操作单详细描述了上锁挂牌的处理对象、程序及方式。操作单包含有多行，每一行指定了需要上锁挂牌的设备、功能位置、尚未纳入系统管理的其他技术对象等，包含上锁挂牌的条件、解除条件、安全类型、打印格式和挂牌编号等信息。用户可以在系统内建立操作单的模板，简化操作。系统可以打印出操作清单、挂牌和测试牌等纸面文件，以供现场执行所用。业务场景:在电力公司ABC 的维修工作规则中，存在着下述特点。 负责设备管理的员工常处于危险的工作环境中，他们容易接触到高危物质如高压电、高辐射和毒气等。 公司需要采取特殊措施保护员工健康，预防职业病的出现。 生产系统运转的同时要对设备进行维修。 同一个工作系统内的其他功能在任何情况下均不能受到干扰。为了有效管理维修任务，ABC公司应用了EAM系统中的的工作清场管理模块。以下的流程情景展示了工作清场管理系统是如何在设备维修过程中发挥作用，从而确保安全措施顺利执行的。(1) ABC公司的技术人员发现发电站给水系统中的一个水泵正在漏水，并在EAM系统内提交了一份故障报告。 (2) 维护计划员随即在EAM系统内创建了一张维护订单，其中说明在维修水泵的过程中需要采取上锁挂牌的安全措施。(3) 由于还未计划和执行必须的安全措施，计划员目前还不能下达维护订单给维护部门。(4) 在知道要采取上锁挂牌措施后，工作清场申请人在EAM系统内创建相应的工作清场应用单并分配给之前创建的维护订单。(工作清场应用单和操作单是作为工作清场管理的管理对象，用于控制执行安全措施的流程，如上锁挂牌)(5) ABC公司的工作清场计划员在EAM系统内创建工作清场操作单，并将其分配到工作清场应用单上。这些操作单包含多行需要上锁挂牌的设备，或者要在上锁挂牌期间进行监控的设备部位。(6) 安全管理工程师从EAM系统中打印出操作程序和挂牌，开始执行上锁挂牌了。列在文件上的执行对象(如正在漏水的水泵，用以替换的水泵或水环流中的电阀门等)，根据要求被关上或者开启，分离或连接或者上锁，并用标牌一一标示。(7) 现场上锁挂牌完成后，安全工程师在EAM系统内确认工作已经执行。(8) 现在，ABC 的维护计划员在EAM系统内将维护订单下达给维护部门，工程技术人员便可以在安全的工作环境中开始维修水泵了。(9) 在工程技术人员完成维修工作后，维护计划员检查确认维修工作顺利完成。这时候不再需要上锁挂牌，标牌需要去掉，机器需要恢复正常运行。(10) 工作清场计划员确认不再需要上牌挂锁后，便关闭工作清场应用单。安全工程师开始根据操作单去现场解除挂牌。(11) 现场的挂牌解除后，安全工程师在EAM系统中进行确认，然后关闭操作单。从工作票制度到工作清场管理WCM国电浙江北仑第一发电有限公司 石庆松摘要：本文介绍了ERP系统SAP以及其在检修管理模块中特有的的安全管理功能(WCM)，电厂现行的工作票管理制度及工作票管理系统，并就他们的关系和以后的发展做出相关探讨。关键词：ERP、SAP、WCM、安全管理、工作票管理系统。1、前言随着信息化工作在电力行业运用程度不断加深和广度的逐渐拓展，以及和信息管理对外交流的广泛开展，国外许多在电力行业信息系统管理的成熟经验和先进管理工具和理念不断的引进到发电厂的生产管理中来，其中EAM(Enterprice Asset Management，企业资产管理系统)和ERP(Enterprice Resource Plan，企业资源计划)是国外尤其是西方现代工业化国家在企业信息化运作中比较有代表性的信息系统，国内很多电力厂家在信息化工作过程中尤其在现阶段或通过直接引进国外比较成熟的ERP和EAM系统，或间接采用国内一些ERP和EAM系统、或在独立开发的MIS系统中，不同程度的运用或贯彻了ERP和EAM信息管理思想。安全生产始终是电力生产的主旋律，电力安全规定，尤其是两票三制是电力安全生产中重要制度，自1962年实施以来，对保证电业工作人员的人身和设备安全起到至关重要的作用。尽管各个电厂组织结构和生产管理模式不尽相同，但是其安全管理尤其是工作票管理制度和方法还都是相近的。随着计算机信息技术的尤其是网络技术在发电企业的应用广度和深度的不断发展，很多电厂已经使用信息技术管理工作票，并且取得良好的效果。尽管ERP和EAM系统中都有涉及到电厂安全管理方面的功能，许多电厂在设备的检修和管理方面引进了EAM和ERP产品的设备管理模块，但是由于安全管理体制不同，很多ERP和EAM系统中的安全管理方法和管理流程和我国先行的安全管理模式不尽相同，因此其相关的安全管理模块并没有在深度和广度上面得到充分的应用，往往还是使用传统的纸面来开工作票或者将工作票系统单列开发，虽然有些在一定程度上承应了EAM和ERP安全管理方面的内容，但是其并没有有机的的结合，有时候甚至是完全割裂开的，如何在ERP和EAM系统的设备管理模块中加强电厂安全管理的应用、统一安全管理模式是所有在电厂和实施的ERP和EAM系统中值得关注的问题。2、工作票管理制度介绍以及传统工作票的一些缺点工作票制度是保证电力安全生产的一项行之有效的管理制度。这项制度在电力系统实施以来，为保障电力系统生产中的设备安全、人身安全起到很大的作用，并且作为我国电力行业的安全管理的一个行之有效的行业规定至今仍然发挥着重要的作用。尽管每个发电的生产流程、生产组织新式不尽相同，但是工作票作为电厂设备维护过程中不可缺少的环节，在电厂安全生产中都起着不过替代的作用。由于历史的原因，在工作票的管理应用上一直采用手工填写的传统方法，随着科学技术在电力行业的发展，生产活动范围和系统设备随之扩大，原工作票管理制度在实际运行中不适应生产管理的矛盾也逐渐显现出来，一定程度上阻碍了公司安全生产水平的进一步提高。而另一方面，随着电厂生产技术管理水平不断提高的需要，信息技术作为一种先进的生产工具被越来越广泛应用于生产各领域，特别是很多电力企业在实施ERP和EAM系统后，设备管理的检修管理过程的和电厂工作票运用的矛盾不断凸现，同时原工作票实施起来一些弊病也体现出来，主要表现在： 工作票签发流转耗时多。工作票由工作负责人填写后，必须送至工作签发人签发，随着厂区生产范围的扩大，这种签发方式的效率很低； 手工填写准确率低。由于工作票票面上的所有文字都是手工填写，特别是安全措施这块内容，由于填写不全或填错需重新开票的情况时有发生，导致工作效率的下降； 统计数据不准确。所有的工作票形成后，一式两份由运行、检修人员各自保管，在过程中特别是终结后容易因丢失而导致统计数据的准确性下降，进一步导致决策部门的管理效率下降； 工作效率低。现代化大型电厂的特点是机组多，装机容量大、人员少，而当时比较突出的矛盾是工作票人工填写、人工签发、人工查询的方式已满足不了生产需要，经常出现办票时间多于工作时间的现象。特别是办理一、二级动火工作票，这种低效率表现的更加明显； 人为违章因素无法得以限制。因工作人员素质不一样，工作票在办理过程中往往有人为的违章现象出现，但过程监督不可能完全实现，许多安全隐患和事故就无法得以控制。3、通过信息手段实现工作票管理系统针对上述情况，很多电力系统自主或者合作开发了工作票管理系统。尽快不同的电厂、电厂和电力局之间的工作票管理流程和票种以及细节的规定不一样，但是所有的电力工作票管理系统都以遵守国家颁布的电业安全工作规程为前提，利用计算机网络系统的优势支持工作票管理流程和软件运用的功能，开发软件使其在网络上实现原有的开票、签发、许可、终结一系列工作，以提高各环节的效率和准确性，并使得工作票的统计数据变的准确、科学，给决策部门提供可靠的依据，从而使工作票管理达到流程化、智能化、模板化和高效率的目的。工作票管理流程图示：信息化的工作票系统主要有以下一些特点： 具有拷贝历史工作票、引用工作票模板功能，简化和方便工作票填写，提高了工作效率； 能够长期完整保存历史工作票数据，实现工作票经验积累和共享，以逐步实现工作票标准化； 关键的工作票流转操作实现后台自动记录，安全责任追究做到有据可查； 具有同一设备(系统)不同专业检修关联提醒功能，便于设备试转时工作票及时收回而不遗漏，以提高交叉作业的安全性； 具有工作票负责人执票限制功能，确保每位工作负责人只能执一张有效工作票； 具有工作票到期提醒功能，避免由于人为遗忘导致工作票过期情况发生； 建立了接地线数据库，实现了接地线闭环控制，可有效防止接地线不符合规格错用及遗忘拆回等情况的发生； 工作票流转透明化，状态实现全过程监控，便于及时了解现场作业情况； 工作票的统计、分析更加方便、及时、准确，为决策部门提供丰富的数据； 所有用户权限实现即时电子签名校验，既避免了时间上间断引起的不严谨，又实现了不同用户相应权限的认证； 与安规链接，可随时查询相关内容，保证安全措施填写的准确性； 系统具有限制功能，对人为的违章得到了有力的控制，保证了工作票在流转过程的安全性，避免了人为的事故隐患。随着电力企业管理的细化和信息化程度的不断提高，以及行业大环境的影响，很多电力企业都引进了实施EAM和ERP产品。事实上，在实施和开发工作票的过程中都不同程度的借鉴了当前EAM和ERP产品的设计思路和实现方法，但是由于设备管理和安全管理关注的侧重点不同、国外引进的一些ERP和EAM软件的安全管理模式不同，每个电厂在设备管理上有一套思路、在检修过程中的工作票管理中又有一套过程，以及对产品本事的认知程度不同，导致很多公司在实施EAM和ERP过程中并没有将产品本身的安全管理模式引进到现实的电厂安全管理实践中去，如何将国内安全管理制度和ERP、EAM有机的结合起来，实现设备管理、检修管理和安全管理整合，将安全管理全面贯彻到设备管理和检修管理中去，从而安全规范的实现电厂设备全管理过程，必须在管理手段和管理制度上有一定的创新，并且能有效的在工作票管理和设备管理上贯彻实现。4、SAP/PM中WCM功能介绍SAP作为全球最大的ERP供应商，SAP R/3是一套具有国际顶级水平的高度集成的企业资源计划管理系统，它将国际先进成熟的管理理念和手段融合在系统设计之中，其功能覆盖企业的生产管理等各个方面。随着电力市场改革的深入，竞争压力日益增大，越来越多的电力企业原有的管理体制面临改革。迫使企业需要坚持以科技为先导，依靠科技进步、技术改造实现节能降耗和增效。因此，基于传统管理体制的企业管理信息系统也让位于可控、流程化为主要特征的ERP企业资源计划系统。越来越多的电力企业选择了ERP产品、选择了SAP。通过SAP的应用，电力企业优化了生产管理流程，规范了生产管理，提高了工作效率和工作质量，为管理决策提供及时准确的信息。并将最先进的管理理念贯彻到整个企业，摆脱手工作业的随意性和不规范性，同时，根据有关标准制定检修流程和检修作业方案，保证设备检修质量，进行设备检修费用的管理，及时准确地为有关部门提供设备管理及物料管理信息，使得企业的资金流、物流、信息流高度的集成和统一，真正实现企业的现代化管理。SAP/PM模块就是工厂检修模块，涉及到电力行业的日常检修过程管理、设备管理、预防性维修管理、维修费用及物料管理以及安全管理，PM系统包括内容有： Equipment and Technical Objects 设备和技术对象 Preventive Maintenance 预防性维护 Maintenance Order Management 维护订单管理 Capacity and Usage Planning 能力和应用计划 Maintenance Projects 维护项目 Service Management 服务管理 Information System 信息系统 Work Clearance Manangerment 工作安全管理随着应用的加深，PM一个很重要的功能WCM作为PM模块的一个标准功能逐渐为大家所认识，WCM提供支持安全条件设备隔离处理过程。它具有标准化、通用化和平台独立、系统开放、界面友好的特点。它是1992年在西班牙的Cofrentes核电厂运用SAP时创建的，并通过不断的改进以适合于欧洲和北美的标准。WCM通过符合电业安全机构规定的数据连贯性、批准和状态控制、设备号和安全锁工作、隔离点交差确保工作人身和设备的安全。WCMWork Clearance Manangerment，从字面上理解可以称为工作“清除”管理，但是结合电厂的工作票管理体制，觉得理解成工作安全管理更贴切一些，实际上其所保护的设计理念和设计思想和电厂的工作票管理有很多共同之处。一个电厂在SAP/PM模块中标准的执行过程是这样的：若是没有WCM的检修中是在订单的释放后，直接进入到工作订单的检修中去。如果在这过程中将涉及到安全管理的内容，将开工作票，也就是说转入到工作票流程中去，但是由于工作票和订单是隔离开的，这样整个检修过程在系统中没有连贯性，检修和安全的管理都很不方便，在系统是完整性和数据的继承都显得不完美。同样，在使用了WCM后，订单在计划过程中将直接转入到安全管理中去，在订单释放后的，若需要有相关的安措执行才能进行检修，通过点击控制按钮“WCM”激活WCM进入WCM流程，在安全措施介绍后，将进入到正式是检修过程中去；同样，在检修过程完成后，将进行安措的恢复工作，在安措恢复后才能真正的进行工作订单的终结。针对电厂的安全管理模式，WCM有两个基本的对象，分别是： WCA (Work Clearance Application)工作安措申请 WCD (Work Clearance Documents)类似我们的工作票票面一个标准的WCM内部执行过程是这样的：1、首先由维修计划员提出安措申请，这个时候工作WCA指示灯将变成红色，也就意味着这个订单需要有安措，也可以理解为需要工作票。2、WCM计划员看到安措申请后，将根据工作票模板(若有模板的情况下)生成一张WCD，然后将这个WCD释放到相对应的WCA中，并且将WCA批准，这个时候WCA的指示灯将变成黄色。3、运行人员将WCD中相应的内容打印成安措标签并执行安措，将安措标签贴到相对应的设备上。4、WCM计划员确认后，将最终批准WCA，这时候WCA的指示灯将变成绿色，维修计划员将订单的状态设定为release for excute，直到这个时候，工作订单也就是相关的检修工作才能真正的进行。5、在检修完成后，将进入到安措的恢复流程。此时，WCM计划员提出关闭WCA，在提出关闭WCA后，首先将由运行人员根据WCD进行安措恢复工作。6、在运行人员恢复工作完成后，维修计划员将订单状态设置为技术关闭(Technically complete)。7、直到这个时候，一张工作订单才能算真正的完成，并归入检修历史。上面描述的只是WCM的最基本的应用，此外，WCM还具有下面一些特点： 几张不同的订单可以合并成一个安措申请WCA，但一张订单不能分成几个不同的WCA，这显然是出于安全的考虑。同样，几个WCA可以合并成一张WCD，但是一个WCA不能分成几个WCD； 典型工作票的拷贝功能：可以通过设定典型的WCD进行拷贝； 自动安措拒绝功能：通过针对设备的初始设定，若所填安措涉及到这个设备初始设定的安全条件的话，系统将自动进行检查并提出拒绝。当然这个拒绝可以是锁定的，也就是系统将不能执行下去，也可以设定成提醒功能，也就是只是提醒而并不影响流程； 自动安措激活功能：若相关的检修对象关联了安措的话，也就是在设备初始设定时候就设定了相关安措，在对此设备进行检修时候，将自动激活此设备相关联的安措； 系统的自动批准：根据初始设定，系统将自动批准安措； 安措的关联锁定功能：若一个WCA中生成的WCD涉及到另一个WCA涉及到的WCD中某一项安措，系统将会自动进行识别，并进行锁定或者仅仅是提醒； 系统状态的继承功能； 打印的限制使用：并不是所有状态下都能打印WCD和安措标签，并且能对打印人的权限进行设定和记录，也就是说不是任何人都能打印的，这个显然是杜绝了一些安全隐患； 模拟/检查功能：在系统中可以根据原来的设定，进行模拟测试，可以发现安措是否和原来的初始设定或者和已经开工的检修安措有冲突的地方； 安措初始状态的检查：在系统里面可以检查需要进行的安措的初始状态； 试运行的功能：可以通过将安措临时恢复来进行设备的试运行； 操作保护功能：操作保护可以设定某一设备仅针对对某一张WCD有效使用； 安措比较功能：通过对相关的安措进行比较来进行安措的检查和修正； 对象的服务功能：WCM可以将一般的对象服务功能相关联，使用sap office功能，将相关的WCA和WCD发送到相对应的责任人信箱里； 外部集成功能：可以调用外部的图和文档集成到WCM中； 授权功能：可以对不同的业务和功能进行分别的权限设定； 电子签名功能：通过和外部系统的连接(例如PDA)系统，读取外部系统的电子签名认证，实现各审批环节的确认效验。5、现行的工作票管理制度和SAP中WCM功能不同之处通过上面的功能介绍可以知道，SAP/PM的WCM功能是非常强大，实际上基本涵盖了电厂安全管理的方方面面。如果实现WCM功能，将使得PM功能非常强大，基本满足了电厂安全管理的要求。但是由于SAP是从国外引进的ERP系统，其所关注的重点和安全管理模式和国内的不进相同，有些国内工作票特殊的要求在实现上有一定的困难： 票面的定制：电力安全标准对工作票的票面有严格的定义，尽快不同电力企业间票面有所不同，但是其同一票种核心部分还是一致的。如果要让国内企业接受WCM，不许针对不同票种进行相应的工作票票面的开发； 角色定位：电厂现行的工作票的实施人和执行人以及申请人、批准人同WCM中的检修计划员、运行人员、WCM计划员，由于管理体制的不同，从职责功能上还是有所区别，譬如在WCM中专门有个WCM计划员，在现行的电厂管理体制中我们可以理解成和检修计划员是同一个人，但在WCM中它的角色定位实际上是跨接了维修负责人和运行接票人员两者的职能； 不同工作票的执行过程：电厂中有各种工作票，其流程是不全相同各有特点，而在WCM中却未加区别。尽管工作票管理制度和SAP中的WCM不尽相同，但是我们从上面的各自特点可以看出，其涉及到安全管理的基本思想还是有异曲同之处。6、对发电厂安全管理应用的一些思考目前，越来越多的电力企业将引进ERP和EAM作为自己企业实行信息化企业管理的重中之重，因此随着ERP和EAM的实行，其中说包含的设备管理方式渗透到各个企业的设备管理方方面面中去，但是随之而来的问题是，企业所实行的安全