2018-03-12 15:37:39
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生产系统零故障技术研究

完成单位:濮阳龙丰纸业有限公司

登记编号:ZSCX-D4-G-2-149      登记年份:2020      登记日期:2020-09-21

项目概况

立项背景:在制浆造纸企业中,生产设备是生产制造企业的基础也是硬件支撑不可分割的一部分。设备管理水平在市场竞争中起着举足轻重的作用,设备能够可靠、健康的运行是企业安全生产、经济运行的根本。

制浆造纸生产线大多具有长期连续运转的工艺特点,对设备运转期间可靠性、稳定性要求非常高。如果在运转期内设备一旦发生故障,哪怕是很小的异常情况,不仅会对产能造成很大影响,甚至会因此发生重大安全或环保事故,因此保障设备健康运行,提高运行效率是企业获得市场竞争力的最有效手段之一。

一般企业的设备维修主要以被动、预防维修为主。被动维修也叫定期维修或计划检修,其主要是无论设备零部件是否失效,都采取以定期更换的方式降低设备故障,起到设备能够连续稳定运行的目的,其技术要求比较简单。但在实际应用过程中,存在过度检修及检修周期难以很好确定问题,另外检修时间长,更换零部件多,使得维修费用高,库存备件和库存费也不断提高,要求的检修机构也较为庞大,在实际执行过程中存在不少的问题。

结合濮阳龙丰纸业有限公司2017年以前因设备故障导致非计划停机的时长和次数,尤其是2017年8月发生在造纸中心核心设备“透平机”故障的特大设备事故中,给企业上了一次惨痛的教训课程。为将企业设备管理提高到一个新的水平,逐渐降低企业的制造成本,使企业获得更大的利润,坚决杜绝特大设备事故的发生,满足生产线能够连续稳定的运作,决定推出预测维修模式,即“设备零故障技术研究项目”平台的建设工作。

内涵和主要做(方)法、原理或机理:设备在做好保养的前提下,需要维修时进行维修。它是以“状态监测为基础”的维修方式,运用多种监测技术,如振动检测、温度检测、润滑油检测、红外线检测和电机电流分析等来判断设备的运行状态。状态好就不需要检修,反之就需要检修,有效的避免了计划外的突然停机。

项目方案以振动检测为主,其余检测项目为辅,对主要生产设备进行监测,包括辊面不平、轴承损坏、电机损坏、齿轮磨损断齿、联轴器损坏、轴损坏以及不平衡等。⑴、设备状态监测;精密点检人员通过振动检测综合分析仪,每月定期对设备采集状态数据进行分析预判,提出设备目前存在的设备隐患、严重等级和改善建议,从而让设备管理人员更加清楚管辖设备的状态,有效监督、跟踪、评价设备的异常和缺陷(包括事故和故障),加速消缺过程并优化维修策略,针对性的开展设备点检、检修管理、检修计划派单,达到减少设备故障停机时间、避免计划外停机的目的;同时可根据设备状态检测结果,提出备件采购的合理建议。严重等级分为20%、40%、60%三级。严重等级在60%及以上的设备,必须纳入当月的计划检修中进行处理;40%的设备结合改善建议持续追踪观察是否存在恶化情况;⑵、设备智能巡检;取代传统设备巡检工具和模式,通过项目配置的ME150智能巡检仪,实现设备巡检工作的数字化管理,让关键设备的状态数据(振动、温度及现场状况等)及时有效地采集上来,并通过管理平台对巡检数据的统计处理(趋势分析、报警统计等功能)为后续的劣化倾向分析与管理奠定坚实的基础,同时可规范巡检人员的工作行为,提高巡检质量。巡检包括到位管理、任务管理、统计趋势分析、报警统计等内容;日常巡检的温度与振动数据均可无线采集、自动存储、一键上传,巡检仪完全实现数字化,稳定性好、准确性高、操作简单、维护方便可靠。⑶、设备周期保养和更换;采用国际通用设备保养的“五定”标准:定点,定质、定量、定期、定人,结合龙丰浆线现有保养规范,建立一套科学的保养体系,实现保养和更换任务的到期提醒、反馈、记录查询等功能,避免过度保养、欠保养、漏保养的现象发生,保证设备健康运转。⑷、资料管理;平台资料管理功能可协助企业梳理如:设备结构、工艺技术、操作标准、管理规程等重要资料,通过集中存储和分类管理,可以更加高效的进行检索和浏览,防止人员变动导致的重要资料流失以及便于维护人员查询与员工的培训学习。⑸、隐患管理;针对设备的检测、巡检发现的问题,设备管理平台自动筛选排序并统计存在故障隐患的设备及问题,管理人员可以通过平台非常方面的进行相应的任务安排,如:隐患测量、巡检或保养、排单维修等工作。⑹、检修管理;提供设备日常维修、计划检修的标准作业流程:维修计划——维修标准制定——维修质量检测反馈——故障根源分析总结——添加维修记录。采用以状态监测为基础的预知维修管理模式,是根据状态监测和故障诊断的结果,查明设备有无劣化或故障征兆,再安排在必要时进行修理。它能在设备失效前检测和诊断出所存在的故障,并可较准确地估计出连续运行的可靠时间,因而设备使用寿命最长,意外停机事故最少,还有因过剩维修受到控制,从而减少了备件消耗和维修工作量,也可防止因检修而出现的人为故障,从而最终导致使维修费用最低。

创新亮点和值得学习借鉴之处:现场检查结合大数据分析,人工和电脑分析相结合,具体分析具体实施,专一避免隐患,萌芽状态根除。

实施应用前后效果(益)情况对比:实施前:系统运行效率85%,成品合格率为92%;实施后:系统运行效率93.5%,成品合格率为97.8%;生产系统共执行了45轮次的精密点检,发现并处理问题220余项,准确率达100%,有效避免因机械设备故障导致的非计划停机,为纸机能够稳定、不间断运行打下坚实基础。

可推广应用范围:可推广轻工类制浆造纸行业和传统生产型企业。

综上所述,结合本项“生产系统零故障技术研究项目”的顺利实施,自2018年至今申请、受理专利31项、其中,实用新型专利29项,发明专利2项。截止目前,濮阳龙丰纸业有限公司为(国家科技部评审认可的)高新技术企业。