随着企业应用IT手段创新生产管理理念的提出和发展,企业在提升核心竞争力实践中愈发重视信息化建设与企业精细化管理需求的融合。内蒙古国华准格尔发电有限责任公司(以下简称国华准电公司)于2001年从Siemens公司引入BFS++系统开始应用,在以MRO(维护、维修和运行)为主要生产活动行为的电力生产企业中,逐步形成了以工单业务为主、项目管理为辅的检修管理,以三票三制为核心的运行管理,以KKS(电厂设备标识码)为线索覆盖整个寿命周期的设备资产管理3个主要功能格局。经过几年的持续推广,生产业务运作程式化、数据管理规范化逐渐成为信息化管理的基本目标,公司战略发展新形势对BFS++系统建设提出更广泛的功能集成需求和知识共享目标。如何从相关联的海量业务记录中挖掘历史数据的价值,为状态检修提供数据支撑,为采购管理提供决策指导,让设备管理更透明[1];如何利用BFS++系统更广泛地实现业务整合以及简约集成化管理,发挥其平台的支撑作用,成为国华准电公司亟待解决的问题。
1 生产业务信息化存在的问题(1) BFS++系统现有业务流程亟须整合及优化,突出表现为业务流转效率低下,易形成新的信息化应用困局。
(2)“ 烟囱林立”与“ 信息孤岛”现象突出。
BFS++系统深化应用整合之前,各业务耦合程度低,信息共享矛盾凸显,业务数据孤立性往往制约信息化作用的充分发挥[2]。
(3) 知识、经验的传承问题突出。BFS++系统应用整合前,EAM(企业资产管理)更多地体现为生产业务运作管控流程的规范化和表单信息的完整性,而在知识共享以及经验传承方面,未能形成有效的实践模式。
(4) 设备数据碎片化严重,缺乏系统性,不能完全满足设备资产全寿命周期的数据管理需求[3]。
2 BFS++系统深化应用分析分析国华准电公司BFS++系统集成和数据共享的不足,结合EAI(企业应用集成)技术的发展方向和资产管理精细化的信息化需求,确定以“知识体系化、功能集约化、数据主题化和业务运作协同化”作为公司BFS++应用创新的目标,经一系列应用推广,逐步形成信息技术和生产运作职能相辅相成的最佳信息化实践,引领和驱动生产运作模式创新和管理理念的提升。
2.1 全面的台账管理 2.1.1 以BOM为主数据的设备台账管理BOM俗称“物料清单”。设备BOM结构管理是以物料清单或产品结构的方式,将组成设备的部件、子部件、备件明细等结构信息进行逻辑整理[4]。
根据设备的BOM结构管理能力即可衡量BFS++系统的设备管理的功能。BFS++系统以资产(设备)为中心组织相关内容,通过树形结构组织机组、系统、设备、部件4级层级内容,以KKS编码为主线索,实现设备层级合纵连横的复杂查询和关联业务对比,为设备对标管理起到数据支撑作用,为建立以点检和故障分析为核心的设备预警体系提供了有力的数据支撑。
国华准电公司累计收集和整理了设备台账相关数据共计45 575条,整理设备目录结构3488条,通过BFS++系统的实施应用,有效地将设备人员个人管理的设备数据逐步在系统中形成标准化的维护模板进行记录并永久保存。如图 1 所示,通过BFS++系统可跟踪查询到相关系统设备的全寿命周期内的各类记录信息,形成了完整的设备历史台账,避免了由于人员流动造成的资料流失。
![]() | 图 1 全寿命周期设备台账管理示意图 |
运行台账涵盖运行部门常规工作台账和运行管理工作台账2种,应用目标是将手动记录本全部摒弃,通过台账属性信息的结构化和规范化以及流程的固化,重点关注实现业务之间的关联性和冲突检查,全面实现台账信息共享、即时查询和记录定位。运行部门台账累计50余台套,系统实施过程中采取“求大同、存小异”和“数据共享”的原则,通过信息的抽象、表单的归并和整理,尝试实践运行台账的数字化、规范化改造。
2.2 知识体系的维系和推广国华准电公司按照“隐性的知识显性化,显性的知识结构化,结构化的知识实用化”的知识转化模式推广创新BFS++系统功能,搭建标准化的知识应用体系,通过推广应用故障诊断模块、检修策略模块、事故与异常模块、标准票、安全风险知识库建设,实现内容标准化、知识化管理。
2.2.1 基于知识库的作业安全风险标准化管理该功能基于企业生产作业风险预控全局的站位,通过建立各类作业风险知识库,服务于操作票、工单、工作票、许可票运作过程的风险预控管理,并逐步形成较完善的管控模式,实现风险知识库体系化、常态化的持续完善。国华准电公司累计维护1808条工作任务项,234条区域项,完成3套标准风险库的建设,其中,工作任务风险库包含17 141条记录,区域评估风险库包含1234条记录,设备故障模式风险库包含3009条记录。
基于知识库的作业风险预控标准化管理模块在生产一线人员进行现场各项业务运作中得到了普遍应用,该模块通过知识共享,协助作业负责人开展准确到位的风险分析,而不再严重依赖工作负责人的技能素养;通过信息技术平台全面实现风险管控知识内容的共享和传递,保障了公司生产安全管理理念的推广落实。
2.2.2 基于关键设备故障库的检修工作知识化管理设备故障库是以设备典型故障为基础、以国华准电公司14 a来积累的典型设备缺陷故障为核心内容的知识库,通过梳理国华准电公司A、B类设备的历史故障信息以及国内同类型机组设备故障信息等记录,并对故障信息分级筛选,形成有效的典型故障库。该模块的应用目的是通过数据挖掘寻求一整套国华准电公司设备故障知识积累方案,为迅速判断设备故障类型、及时确定缺陷诊断策略提供模块化支持。故障库逻辑结构清晰,且本身是开放性的,具备较强的可拓展性[5]。
通过系统平台,实现国华准电公司与对标电厂的同类型设备故障知识的横向共享,并与故障库中的典型故障进行关联,实时统计同类设备常发或共性的典型故障,便于国华准电公司各专业组有针对性地进行设备故障预控管理。
设备故障库通过整合业内同类型设备的状态分析、故障分析、维修、安全等信息,形成设备知识及经验共享平台,为设备故障快速分析确定、检修策略制订提供依据,逐步实现检修工作的知识化管理[6]。国华准电公司通过知识库与生产业务运作的整合,规避了由于检修骨干人员流失带来的专业管理和设备运维方面的隐患和风险。
2.3 企业协同模式的创新实践设备数据库模块涵盖了技术监督系统、设备图档信息系统、PI系统等,实现了各系统的内容整合和数据集成。图 2为状态点检业务在相关部门进行流转和协同运作的流程图,通过BFS++系统管理各级设备故障信息、分析报告,供点检人员借鉴并执行预控措施,生产技术部门据此发挥监督评价职能,辅助公司领导准确决策,最终达到风险预控的目的。
![]() | 图 2 点检业务流转和协同运作流程 |
国华准电公司通过将BFS++系统和SCM(供应链管理系统)系统相关接口集成(如图 3所示),打通了电厂物资管理的全部环节,实现了业务信息化全覆盖。在集团物资运作模式的推进下,“大物资”管理体系优势明显,资源统筹管理成为可能,在信息共享和大数据分析技术支撑下进行物资调剂,保证了与其他电厂乃至跨集团企业间、营运个体之间的物资共享;联储、代储、虚拟库存的管理丰富了企业采购和库存管理手段,在相关单位间、供应商及制造商间,通过物资“走出去,请进来”模式提高了物资的利用率,降低了库存占用量和存储成本,实现了信息流、物流以及资金流的融合共进[7]。
![]() | 图 3 BFS++和SCM集成功能模块示意图 |
BFS++系统与SCM系统的业务整合,实现“四流”合一,利用信息平台践行协同效能最大化,为企业物资管理业务提供完整的物流解决方案,实现了如下企业目标:集团公司和下属企业两级平衡利库,提高需求汇总的准确性,完善库存信息;即时对各级需求汇总信息进行分析,选择最适宜的供应方式进行集团内部调剂;建立集团和厂级直达通道采购,发挥战略采购的集约效益;从需求计划提出到采购入库,全流程跟踪每一类物资的全周期管理[8]。
2.4 定期工作的全程管理通过BFS++系统,国华准电公司的运行、检修定期工作管理实现了定期工作自动调度,定期工作执行效果评价、报表自动生成等功能,涵盖生产管理口径和运维管理口径相关业务,丰富了生产技术部职能管理手段,减少了统计汇总工作量。
检修部室的定期工作以工作调度和标准工单功能为基础,实现周期性触发和手动干预处置,利用甘特图视图可方便地查看某一时期的任务分布及定期任务的执行情况,并通过不同背景颜色标识任务执行效果,达到一目了然的目的[2]。
运行部门的定期工作细化到具体的岗位,将到期任务项集成到当班运行日志模块中,并通过将运行定期工作自动关联标准操作票,按照预设的触发规则,在正确的时间、值际、班次自动触发生成相应的操作票,逐渐增加任务手动触发的功能,使得定期工作任务管理更加人性化和具有可操作性。
2.5 集成设备寿命管理的应用实践如图 4所示,设备寿命管理模块以BFS++系统为展示层,充分利用SIS系统的综合数据分析和统计功能,将PI实时数据库有关PE、Alarm和Totallizer类型计算结果进行主题性分析,就设备的连续运行时间、启停次数、可靠性指标等内容定期自动回写至BFS++系统中。通过设备的分级管理,针对关键部件、关键设备的修复记录、修复造价等数据即时更新。对即将达到设计寿命的关键部件进行预警提醒,避免由于关键部件失效导致设备发生故障。
![]() | 图 4 设备全寿命周期管理模块 |
该功能突出了对关键部件的一件一码管理功能,实现关键部件从采购、入库、修复、服役状态、报废等寿命周期的全过程管理。根据寿命期的全过程跟踪,即时分析关键部件的寿命成本,为后续设备部件的及时更换、保养以及产品品牌选择和供货商评价管理提供了指标量化的支持,提高了设备管理职能决策科学化和管理精细化水平[5]。
该模块针对关键设备的状态特征量及报警阀值进行设置,对设备状态进行实时报警提醒,通过与企业典型故障知识库的共享关联,自动形成诊断分析报告,给出相应的处理措施。
此外,国华准电公司积极实践无线通信、离线应用以及虚拟化技术,通过智能终端结合移动APP方式,拓展BFS++系统信息获取手段,丰富数据访问方式方法,颠覆以往“人找信息”的初级、被动的信息获取模式,实现了“信息找人”的较高级、主动性信息访问交互模式,取得良好的用户应用效果。
3 系统集成应用成效与效益评估 3.1 经济效益(1) 通过SCM与BFS++系统整合,规范了采购方式,优化了库存结构,年降低设备维护成本达5%~7%,年降低备件采购费用约17%;两级长约采购额占总采购额的比例由2009年的30%提高至2012年58%,年度共节约采购成本近400 万元;库容比从2009年的41.18元/kW持续下降至2012年的28.45元/kW,库存管理成本降低了10%~25%;备件库存准确率达95%以上,降低库存占用资金25%左右。
(2) 实现海量设备文档的在线管理。截至2013年,BFS++系统关联管理各类技术资料文档共计39万份,每年可节约相关纸质文档存档管理费用约28万元。
3.2 管理效益(1) 通过丰富的信息获取手段和远程化、移动化数据接入的支持,提高员工有效工作时间10%~20%。
(2) 通过待办任务提醒、消息推送以及系统信息中心的推广应用,实现从“人找信息”到“信息找人”的工作方式变革,提高员工工作效率20%左右。
(3) 通过业务整合,降低了跨专业、跨部门乃至跨企业运作审批环节在人力和时间资源上的损耗,改善了公司管理品质。
(4) 通过系列知识库的建立,有效规避了员工流动导致的生产活动运作风险,减少了因人员主观因素以及运维经验差异等原因造成的工作失误次数。
4 结语对BFS++系统进行系统性的功能扩展,促进了企业建立标准化检修管控体系和预防维修为主的现代维修管理体系,同时辅助建立了以点检和故障分析为核心的设备预警体系[4]。在BFS++系统平台支撑作用下,推进了企业资产的精细化和科学化管理。BFS++系统也将在“智能国华”“数字化电站”建设中持续发挥更积极的作用,发展成为国华准电公司核心竞争力的重要组成部分。
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