王宁，尹小军，李立，王熹，郭子健
首钢智新迁安电磁材料有限公司，迁安 064400
摘要：从某公司UCMW连轧机组的备件管理中的痛点和堵点问题出发，借助设备树以及设备编码的基础架构，赋予其独特的信息采集和更新的新功能，借助先进智能状态监控装备、大数据分析模型以及现代化管理方案，创新性的融合了设备全寿命周期管理理念，并贯穿整个时间维度，形成了一套冶金领域备件全寿命周期管理方案，有效掌握关键备品备件在设备维护全寿命周期内各环节中的状态信息，为企业作出有针对性的调整和决策提供有力支撑，在保证设备稳定运行的基础上提高备件的使用效率，同时有效降低因为环节和流程上的原因产生的额外备件成本
关键词：连轧机，全寿命周期，设备树，备件管理
一、引言
冷轧无取向电工钢是我国家用电器、中小型电机、大型电机、电子产品等行业的重要原材料产品，其性能直接影响电机或马达的运行效率。而作为无取向电工钢生产的主力机型，UCMW连轧机的生产效率、产品质量和精度得到业内的一致好评，近年来在国内大量建设和投用。
UCMW轧机及其配套设备前期建设投入巨大，而投产后每年的设备维护费用也相当可观，其中备品备件费用占整个设备维护费用的60%以上，而关键备件种类多，影响大，费用占比较重，对生产设备稳定运行尤其重要。而由于备品备件的使用特点，决定了库存中的备件会占用大量的资金，再加上因为信息掌握不充分，在备件整个寿命周期中产生的额外费用，给企业的运营带来了困扰和负担。
二、某公司UCMW连轧机组关键备件管理的堵点和痛点
1、备件使用和备件采购缺乏高效沟通
备件上机后，在现场使用过程中可能会出现各类隐患和故障。部分问题通过现场改进已经得到了解决，但仍存在一些影响设备运行的小隐患。但这些涉及备件改进的重要信息只有一部分能够传递到采购部门，造成现场需求与采购要求的脱节，新的备件采购后，问题可能还是没有得到有效解决。
2、备件上机后的使用状态判定缺乏预警机制
备件上机后，在使用的过程中可能会发生故障，而其中一些故障发生和发展是存在一定的劣化过程，经过一定发展周期后，最终隐患恶化，形成故障并造成影响。但是由于缺乏一套完整的跟踪、监控、记录、分析的预警机制，可以根据设备的运行的状态提前发现问题所在。
3、修复类备件流程管控薄弱
备件修复能够采用低于新购备件的成本使备件恢复到具备正常使用的状态，修复备件良好的流通性，要求记录更详细、更准确的信息，从而保证修复的进行以及后续上机的管理，并随着修复和使用状态的变更持续进行更新，这就在一定程度上增加了备件管理的难度。
4、长周期备件改进效果跟踪一贯性差
由于产线工艺升级或设备运行效率优化，原有的部分备件已不能完全满足现场的实际需求。使用单位会设计和组织一系列试验，受工厂实际生产节奏以及设备运行特点的影响，造成部分试验周期较长，随之造成收集的试验数据碎片化严重。
5、周转循环上机类备件隐患判定困难
轧机轧辊轴承以及轴承座属于周转循环上机使用的备件，除了到周期需要进行解体检查维护的轴承座和轴承外，每次下机后将轴承座和轴承一起从旧轧辊上拆下，重新装配到新轧辊上，并投入轧机进入新一轮的使用周期，造成收集的数据混乱，给异常状态原因排查带来了困难。
6、难以实现备件上机的差异化维护
备件种类不同，重要程度不同，再加上使用前的状态（修复件和新购件）以及运行过程中的状态（是否有隐患）等因素影响，决定了备件上机后关注级别不同，投入的维护成本也不同，即维护需求的差异化。
三、全寿命周期理念在解决堵点、痛点中的作用
1、全寿命周期管理的概念
设备全寿命周期管理[1]，即LCM（Life Circle Management），包含设备全寿命周期各个阶段管理的特色内容，还包含依照其不同阶段故障特点的管理对策，同时包含全寿命周期费用优化的内涵。
这是很具科学性、系统性和实践性的一项工作。
2、备件全寿命周期管理模型的建立
备件全寿命周期管理的核心是在时间维度上重建并细化备件管理工作，按照备件从采购到上机使用再到报废的生命周期分阶段进行有针对性的管理，并最终统一到时间轴上进行统一管控。全寿命周期管理的关键信息有两个：一个是时间轴，另一个是分类和统一。如何在时间轴上做好备件管理的分类和统一是实现备件全寿命周期管理的关键。
将设备按照一定的从属关系进行细化，例如按照机组—台套—组件—部件—零件的顺序进行拆分后，可以将庞大的机组细化到具有独立功能和采购属性的零件，然后将拆分过程的各个组成部分按照一定规则进行编码，最终形成树形从属关系的设备结构，即为设备树。设备树的从属关系和编码系统是开展备件全寿命周期管理的基础，以设备树为依托，将各个阶段的备件管理工作在时间轴上实现动态统一管控，从而建立备件全寿命周期管理模型。
3、备件全寿命周期管理模型的功能和作用
1）采购决策支持
从运行部门收集和反馈的备件使用信息出发，以设备树细分的备件及编码为依托，精确指导采购部门的备件采购行为以及对供应商的具体采购要求。设备树的备件以及编码作为备件运行要求的载体，同时也记录了备件的现场使用效果评
估信息以及由此预估的对应备件的最小库存量信息，在采购周期中实现了备件的动态高效管理
2）运行辅助管理具现化
进一步开发和拓展设备树的相关功能，将设备状态在线诊断、点巡检人工复查以及精密点检专项分析的多维智能点检所涉及的现代化设备状态监控结果与现场备件管理有机结合在一起，并通过下派工作任务等形式，来进一步指导设备管理人员的故障排查与处理工作。
设备树内包含的信息可以进一步的具现化。通过将多维智能点检的检测结果导入到设备树中，在设备树的设备编码中增加运行状态信息查看功能以及预警功能，方便和指导设备管理人员查看、分析以及处理设备问题，最终形成一套闭环的重控备件上机后的运行状态监控和管理体系。
3）常规备件修复管理指导
备件新件采购以及上机使用状态在备件树中已实现了实时信息记录，同样，备件修复程序也同样在备件树的信息中有记录，并且与下机时的状态相结合，对待修备件进行修复和报废的
判断，并有针对性的指导修复流程重点关注部位。
4）备件改进、故障排查以及差异化维护大数据分析
充分挖掘设备树及其附加信息在长周期备件改进效果跟踪、周转循环上机类备件隐患判定以及备件上机的差异化维护方面的串联能力，发挥其信息载体、信息传递以及信息更新的特色功能，真正的将这两个难题变成了优势，最大程度的保持数据的完整性与时间继承性，能够随时查阅之前的结果并随时做出下一步工作方案的优化以及数据的完善。
4、小结
从某公司UCMW连轧机组的备件管理中的痛点和堵点问题出发，借助设备树以及设备编码的基础结构，赋予其独特的信息采集和更新的新功能，借助先进智能状态监控装备、大数据分析模型以及现代化管理方案，创新性的融合了设备全寿命周期管理理念，并贯穿整个时间维度，形成了一套冶金领域备件全寿命周期管理方案。
四、全寿命周期管理在未来钢铁冶金企业中的发展
中国制造2025即中国版工业4.0作为中国制造业未来10年的顶层规划和路线图,其核心思想是借助工业技术与信息技术实现智能制造的数字化[2]。在这个总体战略和指引下,智能制造不可或缺的设备管理应运而生。依托信息化的技术,基于"点检定修"管理制度的落地,以"四大标准"为核心,以"预防预测性维护"为目标,将设备全生命各个阶段纳入统一体系,追求受控、可靠运行与综合效率最大化,为智能制造提供坚实的基础与保障.
参考文献
[1]马生伟.设备全生命周期管理在生产企业的应用.中国科技纵横，2019(11).
[2] 范春迎.钢铁行业中的设备全生命周期管理.中国科技纵横，2017(03).