回顧鋼軋系統維修策略的實踐與探索

設備是企業進行生產的主要物質技術基礎，尤其是鋼鐵企業，其設備數量龐大，設備往往占冶金行業總資產的60％－75％，企業的生產率、產品質量、生產成本都與設備的技術水平直接相關。設備在生產過程中經不斷的運轉使用，其零部件逐漸產生磨損，變形等情況，繼續使用下去，將影響設備的精度，工作性能，生產效率，產品質量、環境和人身安全，必須對設備進行維修。設備維修的目標是以最經濟合理的費用使設備經常維持良好的性能，保證生產上有效地使用設備，從而實現生產經營目標。

根據設備故障后果的嚴重程度，需要采用不同的維修策略才能最大限度地消除設備故障后產生的影響，而維修策略分為事后維修、定期維修、視情維修、以可靠性為中心的維修、改善維修、主動維修等很多種[1]。這些策略各有優缺點，僅選擇單一的維修策略顯然是不能適應現今設備現代化發展需求的。在鋼鐵企業面臨嚴峻形勢的今天，其所選擇的組合維修策略是否科學、合理，對鋼鐵企業的高速發展和可持續發展具有直接的影響。

本文通過對安鋼第二煉軋廠兩條生產線近3年來的生產工藝及設備特點、故障規律、維修模式的分析，找出了各個生產線存在的問題，并針對各個問題分析了原因，提出了合理的、適應該生產線的組合維修策略。

概述

第二煉軋廠是隨著安鋼集團公司實施"三步走"發展戰略應運而生的新廠，總投入70億元，2005年6月10日建廠，是一家基于緊湊式鑄-軋思想集轉爐煉鋼-精煉-連鑄-軋鋼"四位一體"的短流程生產工藝現代化生產廠，具有設備大型化、工藝現代化、控制自動化、技術集成化、生產連續化等特點，主要生產目前國內缺口較大的造船鋼板、鍋爐鋼板、壓力容器鋼板、橋梁鋼板、管線鋼、低碳貝氏體鋼、Z向板和高層建筑板等專用板材。作為安鋼淘汰落后生產工藝裝備、實現技術進步和產品結構調整的重要戰略步驟之一，該廠結合安鋼實際，在產品結構調整上，開發有一定市場空間、又獨具特色、附加值較高、經濟效益好的產品。在設備選型上，在充分保證技術性能和質量的前提下，貫徹以國內設計、制造為主，引進關鍵技術和關鍵設備。

前期存在的問題

工欲善其事，必先利其器。設備故障發生的必然性使得維修成為設備使用者不可回避的現實。現代化的大型鋼鐵企業中往往有許多大型機械設備,這些設備價值十分昂貴,而且多在重載高速,多塵及有害介質等惡劣環境下繁重地工作，常常造成較高維護修理成本。據統計，鋼鐵行業設備修理費占設備固定資產原值的4.14％，占產品制造成本的7.34％，占產品銷售收入的5.36％。加之冶金生產的連續性,往往一臺機械設備出現故障,就會使整個生產過程受到影響,甚至被迫停產檢修,不但影響生產計劃的完成,而且會給企業造成巨大的經濟損失。經過對近3年來該廠設備運行狀況的分析與統計，得出了以下幾方面存在問題。

2.1設備管理存在問題

1、設備管理與生產聯系不夠緊密，多數檢修為事后檢修，事前預測不準確。結合生產需要進行的改造項目不多。

2、設備維護體系不完善，設備檢查制度不完善，一級保養及設備點檢開展較少。

3、自主維修意識不強，崗位操作人員設備維護意識不強，維護很少開展，檢修人員對設備現狀不熟悉，不能有效維護，形成"我操作、你維護"思想，并且未建立預防維護意識，常常是"有報就修，不報不修"，長期以來報修項目占維修總量的87%。

2.2故障率較高

圖1為近年來煉鋼區設備、連鑄區設備、爐卷軋機區設備以及1780熱連軋區設備的故障時間統計圖，結合各個區域實際生產時間，可以看出，由于爐卷軋機區以及1780熱連軋區不是滿負荷生產，雖然故障時間呈逐年下降趨勢，但與其實際工作時間相比還是處于較高水平，而連鑄區故障時間基本持平，煉鋼區略有上升。

圖1 近3年故障時間統計圖

圖2為2011年、2012年故障分布圖，可以看出故障最高發的類型為點檢不到位、備件質量和檢修質量。而2011年的多發操作不當以及壽命周期兩類故障，已經通過加強操作培訓、制定詳細操作規范以及零部件周期更換等措施，使得其在2012年大幅度減低。

圖2 2011年、2012年故障分布圖

2.3存在連續生產的薄弱環節--連鑄設備

連鑄顧名思義即為連續鑄鋼，是直接將鋼水通過連鑄裝置鑄成各種規格鋼坯的過程。它可以簡化煉鋼鑄錠及軋鋼開坯加工工序，可省去鋼模鑄錠裝置和價格昂貴的初軋開坯裝置，具有節約能源、提高產品質量和成材率、降低成本等優點。對安鋼第二煉軋廠來說，連鑄設備運轉正常與否，關系到整個生產線的生產節奏。尤其是安鋼4800高爐建成投產后，該廠煉鋼區產能大幅度提升，這對與之配套的連鑄設備提出了更高的要求，連鑄故障停機時間過長會直接導致高爐減風甚至休風，這將對面臨嚴峻形勢的安鋼帶來的巨大的損失。而且該廠現在采用的是訂單式生產，對生產周期有著嚴格的要求，連鑄設備是否能如期的提供質量穩定的鑄坯，也成為制約軋鋼生產的關鍵。因此，連鑄設備成為了鋼軋連續生產的薄弱環節，是需要重點關注的設備。

2.4兼顧生產以及檢修的特殊設備--天車

天車是現代冶金企業生產中不可缺少的設備，被廣泛的應用于各種物料的起重、運輸、裝卸、安裝和人員輸送中，從而大大減輕了體力勞動強度，提高了勞動生產率。

由于工業生產規模的不斷擴大，自動化程度的提高，生產效率日益提高，作為物料搬運重要設備的天車在冶金企業現代化生產過程中應用越來越廣，天車已成為冶金企業連續生產流程中的重要環節。隨著生產規模的擴大，冶金裝備也逐步走向大型化，許多重要零部件也隨之逐步大型化，所以天車在冶金設備檢修中也占據舉足輕重的地位。這就形成了一個矛盾，生產時天車要吊運生產資料，而檢修時天車要輔助檢修，那么天車設備的檢修何時進行？怎么樣進行？這也是需要考慮的問題。

分析產生的原因

找出了現場存在的問題后，我們對這些問題產生的原因進行了分析，得出以下原因。

3.1對整個生產線的認知度不足

1、因為是新設備，而且設計及主要供貨商為世界知名公司，有"高枕無憂"思想。

2、前期生產任務不大，主要是熱調試和性能測試，認為設備完全可以滿足要求。

3、所從事設備管理及工作的維修人員，很多是從老廠過來的，"經驗豐富"可勝任這個任務。

3.2設備管理策略及維修方法不成熟、不對路

1、當班操作人員為了完成當月生產任務，設備經常超負荷運行，甚至"帶病"作業，導致"小病拖成大病"。

2、事后維修成為主要維修方式，常常處于被動應付狀態。

3、操作人員維修維護意識淡薄，導致設備日常保養不到位，存在設備超保、漏?；?quot;以修代養"現象。

3.3主體隊伍人員素質差別較大，不適應新設備要求

1、維修車間200人中，一半來自原廠其他崗位，另一半為曾從事過維修的人員，年齡結構和技能有較大差別。

2、舊的思維和習慣，對新設備維修不利！如：裝配方式還在使用火燒法、找正方式依靠經驗法、現場作業文明習慣差等。

3、缺乏"機電一體化"復合型維修人才。

新生產線維修策略的建立

維修策略的選擇原則是用最少的維修資源消耗取得最佳的維修效果。實際的冶金設備進行全系統維修不能僅僅采用單一的維修策略，而是將多種維修策略進行有機結合，根據不同子系統和分設備實際狀況，采用適合的維修策略，以使系統維修檢測費用最低，可用度最大。

應針對整個安鋼的生產鏈組織形式，第二煉軋廠自身生產工藝特點，不同的機械設備的重要程度及使用情況，從設備的可靠性、維修性和經濟性等方面綜合考慮，將全廠設備分為煉鋼連鑄區、爐卷軋機區、1780熱連軋區三大塊，制定不同的組合維修策略。

4.1爐卷軋機區組合維修策略的探索與實踐

為了探究與該廠生產實際相適宜的組合為序策略，我們首先在爐卷軋機區進行了一系列的維修策略實踐。

4.1.1變被動為主動，變事后維修為預防維修

1、重點分析解剖事故案例，分析產生的根本原因，對類似部件、部位進行針對性維修！2、分析同類重復發生故障原因，找出元件失效周期。

3、對沒有發生故障的設備，進行"預檢"。

4、努力尋求在線套件更換，同時控制備件成本。

4.1.2加強維檢計劃性工作

1、初期嘗試按每周一次定修。

2、運行一段時間后，結合設備特點及工藝件更換周期，確定為每10天一次。

3、努力控制定修時間。

4.1.3人員素質的適時培養和提高

高素質的人員管理和維修隊伍是保證。開展多形式多渠道的系統性的培訓和選拔是重要途徑。

制定爐卷軋機區組合維修策略，該策略改變了以前的每周一小修，每半年一大修，其他故障有時間才修，或者設備因故障不能使用才修的維修模式，運用了現代化的維修策略，以點檢定修制與狀態維修、可靠性為中心的維修相結合的組合維修策略，充分發揮三級點檢在設備管理中的重要性，以班組點檢為基礎，以專職點檢為重心，通過制定合理、科學的檢查周期和方法對設備進行預防性檢查，取得準確的設備狀態情報，制訂有效的維修對策，并在適當的時間里進行恰當的維修，以有限的人力完成設備所需要的全部檢修工作量，把維修工作做在設備發生故障之前，使設備始終處于最佳狀態。

4.1.4爐卷軋機區維修策略實施效果檢驗

制定并實施了新的維修策略后，如圖3所示爐卷軋機區噸產品備件消耗逐年降低，如圖4所示2011年、2012年和2013年上半年的故障率對比圖，故障率明顯降低。

圖3爐卷軋機區2011年~2013年上半年噸產品備件消耗比較圖

圖4爐卷軋機2011年~2013年上半年故障率對比圖

4.2其他區域組合維修策略

之后，我們又應用同樣的方法，找到了適合其他區域的組合維修策略。

4.2.1煉鋼連鑄區組合維修策略

由于連鑄機制約煉鋼軋鋼連續作業的特殊性，所以將全廠的3臺轉爐和3臺鑄機一一對應，分3組，交替檢修。

煉鋼區組合維修策略與爐卷軋機區維修策略相同，也是以點檢定修制為基礎，配合狀態維修、以可靠性為中心的維修為輔，加上上下游停機（如高爐檢修、連鑄檢修等）和系統停機（如全公司煤氣、電氣系統檢修）的同步檢修以及機會檢修作為補充，充分利用了各個停機時間完成不同的設備檢修。

4.2.21780熱連軋區組合維修策略

由于1780熱連軋區與爐卷軋機區同為板材軋鋼區，所以維修策略與爐卷軋機區類似，一并采取崗檢、巡檢、專檢三級點檢制度，嚴格按照四大標準對設備點檢，根據設備重要性、可靠性、(潛在)故障原因和機理，采用以"點檢定修制"為核心，采用預防、預知狀態和事后維修等多種維修方式并存的策略。并在主管1780熱連軋的軋鋼二車間試行，操作、維護、點檢由車間自己統管的模式，由車間負責所轄區域設備的專檢、崗檢、巡檢，以提高操作、維修及點檢人員的協調配合，從管、用、養、修多個方面提高設備使用率。

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4.2.3煉鋼連鑄區、1780熱連軋區維修策略實施效果檢驗

通過實施新的組合維修策略，煉鋼連鑄區、1780熱連軋區的生產設備故障停機率有了顯著的下降，圖5即為各區域2011年、2012年和2013年上半年故障停機率比較。噸產品備件費用也有所下降。圖6即為各區域噸產品備件消耗2010年~2013年上半年比較圖。

圖5煉鋼連鑄區、熱連軋區設備故障停機率比較圖

圖6煉鋼連鑄區、熱連軋區2010年~2013年上半年噸產品備件消耗比較圖

4.2.4天車設備的維修策略

前面提到冶金企業天車設備存在兼顧生產及檢修的特殊性，因此，對于天車也專門制定了組合維修策略，即以強化點檢、強化潤滑保養的預防性維修為主，輔助以總成替換的狀態維修、分段維修、間隙維修、整體離線維修等。

4.2.5天車設備維修策略實施效果檢驗

通過實施新的組合維修策略，第二煉軋廠天車設備噸產品備件費用也大幅下降。圖7即為全廠天車噸產品備件消耗2011年~2013年上半年比較圖。

圖7天車設備2011年~2013年上半年噸產品備件消耗比較圖

本文信息由安陽鋼鐵集團公司提供

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