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工业4.0时代轮胎企业设备管理探析

2022-12-17薛彦学史来军顾大伟

橡塑技术与装备 2022年8期
关键词:轮胎管理系统故障

薛彦学,史来军,顾大伟

(桦林佳通轮胎有限公司,黑龙江 牡丹江 157032)

当今时代,汽车进入了发展的快车道,传统的汽车正在朝着智能化、自动化、高端化、新能源的方向发展,汽车的发展趋势也催生了轮胎行业的快速发展,各个轮胎制造厂商也都在研究、制造自己的高技术性能轮胎,为了满足高技术性能轮胎制造业的需求,制造轮胎的相关设备也进入了快速发展的轨道。

我国轮胎行业经过近几十年的高速发展,制造轮胎的设备已经从半机械化、机械化、自动化发展到了目前以智能化、信息化为特征的工业4. 0时代,MES管理系统也应运而生。MES管理系统即制造执行管理系统,它为操作人员/管理人员提供了计划的执行、跟踪以及所有资源(人、设备、物料、客户需求等)的当前状态。MES管理系统中的一个模块就是设备管理模块,简称EAM。一般情况下EAM(设备管理系统)是通过ERP接入MES系统的,作为MES管理系统的一个模块,EAM系统也变得更加庞大、信息更加全面、管理更加高效,为MES管理系统的运行提供更加可靠的基础数据。

MES管理系统牵涉面广,制造轮胎的各台设备之间、各个模块之间以及设备与系统之间的关系更加紧密,MES管理系统需要更多的相互协作,要求轮胎制造厂的设备管理工作更具整体概念和思维。

随着轮胎生产的新技术、新工艺、新结构和新配方的不断发展,企业成本管理的更加精细化,以及精益生产、六西格玛质量管理等理念的引入,对轮胎企业设备管理方式、方法也持续提出新的要求。

EAM管理系统承担的主要功能包括资产管理、设备维修管理、设备备件管理、设备故障报修管理、设备的OEE指标分析等等。通过EAM管理系统可将轮胎制造设备的各个机台的运行情况、维修情况、OEE指标等进行体现,为MES管理系统的正常运行提供保障。

当前国内的很多轮胎企业的设备管理仍然处于老旧的管理模式,设备管理工作多部门管理,比如资产管理归财务、维修管理归设备保全、总的设备管理归设备管理部(处)等等。导致设备的故障分析、备件储存状况、停机状态都不能及时体现,因此对设备的OEE指标很难进行分析。

传统的设备管理部门负责设备的从生(项目开始的选型)到死(设备报废出售)的管理工作,并对维修部门的设备管理、维修工作进行监督指导。设备维修部门只是根据故障维修记录进行人工故障分析、总结;对设备备件管理仍然不能进行详细的跟踪、管控;财务部门仅仅是对设备的资产状况进行管理;这种管理方式、方法已不能满足并跟上现在的信息化管理模式。因此我们必须提高和改善现有的设备管理方式及模式,在实际工作中从企业设备整体管理角度出发,做到明确设备分类、清晰管理流程、构建高效的设备管理机构、及时处理设备故障,设备维修方案有的放矢和设备管理的方式方法持续创新等。

1 设备分类明确

做好设备管理首先要将全厂设备梳理清楚,分门别类,为各类设备建档立卡是设备管理的基础工作。

1.1 按生产流程分类

轮胎企业按照生产流程可以分为炼胶、压延、成型、硫化、仓储、成品、公用工程和实验室8个部分,其中炼胶车间包括原材料库,实验室包括物理和化学实验室以及快检实验室。

1.2 按功能分类

按各类设备的主要功能可分为:工艺类、仪器仪表类、公用工程类、工装器具类和系统类5大类。

1.3 按重要程度分类

而在这几部分设备分类中,还需继续进行分类,根据其重要程度(影响生产的进程)分为A、B、C三类,即关键设备、重要设备、一般设备。

1.3.1 关键设备

关键设备为影响整个生产流程的设备,其故障停机时间长将导致整个轮胎的生产停止或减产比例较大,此类设备为单机台设备占多数,如压延生产线部分压出生产线、内衬生产线、自动化的输送线等等。

1.3.2 重要设备

重要设备为故障停机时间长会导致部分轮胎产品不能生产,比如成型机、裁断机、检测设备等等。

目前,“希望来吧”已在全省遍地开花,正常运行的“希望来吧”有298所,其中,153所由团省委整合资源支持建设,其余为各地自筹建设。从选址驻地来看,建在中小学的有81所,建在社区的有166所,建在乡镇的有51所,可使用活动面积共计3万余平方米,每个“希望来吧”平均拥有132.35平方米室内场地以及基本配套设施。

1.3.3 一般设备

一般设备为长时间停机不影响生产设备,即有可替代的设备,比如硫化机等等。

2 管理流程清晰

设备管理包括从规划设计、设备选型、购置、安装、验收、使用、保养、维修、改造、更新直至报废全寿命周期的科学管理。

2.1 规划设计

规划设计阶段要充分考虑行业发展趋势和企业发展目标,做长远打算,从机械和电气等多角度预留设备升级改造的空间。设备购置时应从设备选型、功能配置、自动化程度、生产效率、安装调试、维修保养等多方面进行考察,所选设备既要满足生产工艺要求,符合投资控制,前后工序之间设备配置也需合理,充分发挥各台设备潜能,减少能力冗余导致的浪费,在长远发展与短期浪费之间找到平衡点。

2.2 设备选型

设备选型要严格按照产品规划,根据确定的工艺参数范围科学配置,以免出现部分产品达到或超出工艺极限尺寸而造成设备损坏。

2.3 安装调试

好的设备还需要有好的安装和调试,要确保设备基础符合设备静、动载荷的要求,避免出现基础下沉导致的设备精度降低。设备应调试至最佳状态,各项性能达到设计指标后,方可验收投入生产。

2.4 润滑和紧固

设备的润滑和紧固是维护的关键,选型时一定要选择润滑方便且自动化程度高的润滑方式,所有润滑部位应易于操作且标识明显。

2.5 设备操作

设备操作应严格按照设备操作规程进行,禁止粗暴操作、违章操作对设备造成损害,避免设备带故障生产。当设备运行到一定的折旧年限,技术和精度都会落后,再改造价值也不大时,应该启动淘汰程序,添置新的设备替代老旧设备,以保持工厂设备活力。

2.6 管理与维护

设备管理不仅关乎产品质量,还直接影响设备的使用寿命,好的设备需要好的维护保养。新设备进厂后应科学制定设备中长期维保计划,按照设备管理体系进行管理,做好日常点检、注重润滑和紧固、定期对供配电及电气控制系统进行清洁和紧固检查,就能有效地延长设备的使用寿命,减少故障维修费用、缩短故障停机时间,为企业创造更多价值。

3 构建高效的管理机构

设备管理机构包括设备管理部(处)和各车间(分厂)保全。设备管理部(处)应该配备机械、电气、自控、暖通、动力以及给排水等专业技术人员,负责全厂设备的规划和管理。

每个车间(分厂)和公用工程系统应根据大小按比例配备一定的机电工程师、钳工和电工等负责车间(分厂)的日常设备维护。对于跨车间的物料转运设备应由相关车间共同维护。

机修车间配置车、钳、洗、刨、磨、焊以及线切割等设备,以便为设备维修保养提供简单的加工服务。

快检以及物理和化学实验室设备应由实验室专人管理,包括设备维护、标定等工作。

4 设备故障处理及时

设备出现故障后,应按照从易到难的顺序进行排查,除了明显的机械故障外,应首先从电气环节查找原因,是电气接触不良还是继电器或接触器没有到位,是电源、传感器、变送器、模块、CPU或变频器、控制器等出现故障,还是控制程序出现了错误,有的可能是设备生产厂家在程序中预设了自锁的条件,以便在企业利益受损时启动保护,排除电气原因之后再从机械方面找原因,直至问题得到解决。

5 维修方案有的放矢

根据不同车间(分厂)、不同重要性、同类设备数量等制定差异化的维修方案,将经济性和时效性有机结合起来,达到最佳的性价比。

对于数量较多的设备(如硫化机和成型机)以及有备份的设备(如锅炉和空压机等)可以采用故障维修。对密炼机、复合线、压延机(线)等关键设备要采取预防性维修,对于压延机主轴承等可以结合使用寿命因素采用预测维修的方式,通过对其振动、噪声等因素的监测结果来制定维修计划。

随着时间的推移,有些设备可能达不到新工艺、效率、自动化或是环保等方面的要求,而更新的成本又太高,这时可通过改造进行提升设备性能;还有些企业出于技术保密的需要,也对新设备进行一些改造。对单台设备而言,几种维修方式可以根据实际情况单独使用或综合使用。

6 创新设备管理方法

如果企业还未引入MES管理系统,可先引入EAM管理系统,根据实际情况逐步完善EAM管理系统中的各项数据,这需要一个长时间的过程,并在使用过程中逐步完善。

通过EAM管理系统,对每台设备资产情况进行随时更新,可在线了解其资产内容,但需要一定的权限;对设备的大修、改造及时填入相关信息,完善设备履历,在人员变动的情况下也不能导致信息丢失;通过此信息系统,设备维修部门可以根据其故障信息进行统计分析,完善设备故障检修手册,为同类故障检修提供SOP操作指南;通过EAM管理系统,逐步完善设备的备件管理工作,与五金库的库存进行对应,在线了解设备的备件库存情况,需要补充时设定自动提醒。根据维保运行情况,不同权限的管理人员可对系统设置进行修改,以达到维修保养的及时有效和最小的库存,在提高设备效率的同时提高企业效益。

随着行业规模迅速发展壮大,设备维修保养需求激增,设备维修保养社会化也应运而生,依托长期为行业提供安装、维修、改造等服务的主体,当企业自身力量不够或者战略性减少时,可通过招标方式,在合格供应商之间开展良性竞争,以合理的价格获得优质服务,为企业提质增效。

当企业发展到集团阶段,旗下分厂众多,为了鼓励创新、提高维保效率可以根据不同的工序和不同的专业,在企业内部各分公司之间开展设备维护技术比武,并将技术比武中涌现出的先进设备维修技术和各种先进指标转化为企业标准,定期组织内部对标,以实现设备管理的持续改进,促进企业良性发展。

7 结论

轮胎的品质是生产出来的,不是检查出来的。各种检测手段只是对其结构、配方、工艺等与产品设计之间的符合度进行检查,从原料到终炼胶再到半成品、胎坯最后成为硫化胎,一切已经无法改变。

质量管理六要素(人、机、料、法、环、测)中,机器是很重要的因素,在工业4. 0时代,设备因素占比越来越大。为了稳定地生产出更高品质的轮胎,必须做好轮胎设备的管理工作。无论生产设备如何迭代升级、质量管理流程如何再造,高质量、精细化、信息化的设备管理都是企业精益生产的前提,是产品高质量的要求,是生产安全的保障,是提质增效的途径,也是企业发展壮大的必由之路。

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