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      中海油T公司LNG設備質量管理優化 研究

      發布時間:2023-03-09 14:53
      目錄
      中文摘要 I
      Abstract III
      一 導論 1
      (一)選題背景 1
      (二) 課題的研究意義 1
      (三) 國內外研究現狀 3
      1.國外研究現狀 3
      2.國內研究現狀 4
      3.評述 4
      (四) 本課題研究內容及方法 5
      1.研究內容 5
      2.研究方法 6
      二 質量管理理論概述 7
      (一) 質量管理理論 7
      1.質量管理理念 7
      2.質量管理原則 8
      (二) 相關質量管理方法與工具 8
      1.QC七大手法 8
      2.魚骨圖分析 9
      3.QC 小組 9
      4.失效模式及后果分析(FMEA) 10
      三T公司LNG設備質量管理現狀及存在問題分析 11
      (一) T 公司設備質量管理 1 1
      1.設備質量管理基本情況介紹 1 1
      2.生產運營過程質量管理 1 1
      (二) T 公司 LNG 設備質量管理主要問題分析 1 2
      1.人員管理問題 1 4
      2.制度健全問題 1 4
      3.設備本質問題 1 5
      4.備品備件庫存及采購管理問題 1 5
      5.現場管理問題 1 6
      (三) 設備質量管理問題原因分析 1 6
      1.人員方面 1 6
      2.機器方面 1 6
      3.制度方面 17
      4.材料方面 17
      5.環境方面 17
      四 T 公司 LNG 設備質量管理優化 19
      (一) 設備質量管理的保障 19
      1.明確 LNG 設備質量的執行目標 19
      2.踐行領導承諾 20
      3.構建設備質量管理組織機構 20
      (二) 設備質量管理分級和分析 22
      1.進行設備分級管理 22
      2.推行動設備RCM分析 23
      (三) 設備質量管理執行的優化研究 24
      1.加強人員管理 25
      2.健全設備質量管理制度 26
      3.持續推進設備國產化 27
      4.優化備品備件管理 28
      5.推行標準化現場管理 28
      (四) 形成持續改善機制 29
      1.推行QC小組活動 29
      2.推行設備設施完整性管理 29
      五設備質量管理優化實施效果 32
      (一) 人員綜合能力提升 32
      (二) 設備質量管理制度適用性強 32
      (三) 進口設備自主化維修及國產化效果顯著 33
      (四) 備品備件實時跟進 34
      (五) 現場管理經濟效益 35
      (六) 設備質量管理效益優化前后對比分析 35
      六總結與展望 37
      (一) 主要研究結論 37
      (二) 展望 37
      參考文獻 39
      致謝
      論文獨創性聲明 論文使用授權聲明
      一導論
      (一) 選題背景
      隨著工業現代的高速發展,人類文明的不斷進步,世界各國對清潔能源的需求愈發強 烈,天然氣作為世界第三大能源,是高效、環保的能源,并能夠彌補可再生資源的空缺。 我國不斷地進行能源消費革命,為了建立高效、安全、環保的新能源體系之路,需要加速 LNG 的應用,提升 LNG 在能源消費中的比例,從根本上解決大氣污染的難題,對生態環 境的改善有很大的促進作用。據國際能源機構提供的數據分析,LNG總需求量在2040年 將比2014年提高50%[1]。因此我國在提高國內天然氣產量的同時,大力發展天然氣進口, 逐步形成了多元化能源供應的格局[2-5]。
      我國天然氣主要由陸地長輸管道天然氣以及LNG接收站組成。根據國家發改委能源 局的意見,我國將加速提升天然氣清潔能源的消費能力,提高其在一次能源消費的比例。 通過不斷發展清潔能源天然氣產業,對天然氣進行研究,讓清潔能源天然氣應用到更多行 業和產業,提升天然氣的利用率,不斷推進清潔能源天然氣在一次能源中的應用。因此加 強LNG設備質量管理的研究,對保障LNG接收站正常運行,優化裝置設備檢維修管理有 指導意義。通過設備分級管理,采用基于風險的檢驗(RBI)評估,延長了承壓類特種設 備檢驗周期,運用設備振動檢測技術,優化了動設備大修周期。設備質量管理是企業生產 運營主要物質技術基礎,企業運營效率的高低、運營成本的大小與設備質量管理技術水平 息息相關,科學的設備質量管理是提高企業競爭力的有效方法。優化設備質量管理,適應 企業市場經營的需求,進而實現企業的降本增效,不斷地為企業服務。
      早期接收站設備以進口設備為主,在LNG生產系統中發揮著關鍵的作用,但有較高 的低溫設備技術要求,并且設備價值都高。設備質量管理的好壞對公司的生產運行起到決 定性作用,熟練高效的操作、檢修工作對公司的安全穩定運行有很大促進作用。 LNG 設 備質量管理工作繁瑣、難度高、成本較大的特點,是 LNG 接收站管理的重點、難點。一 方面,要求企業員工提高設備操作水平、增強對設備故障的判斷能力、提升設備的檢維修 能力,需要設備運行具有更高的可靠性;另一方面,要求發揮員工主觀能動性,開展自主 化操作、檢維修,降低 LNG 設備操作、檢維修的成本,同時如何降低設備操作、檢維修 期間對LNG接收站生產系統的影響,保障設備完好是LNG接收站設備質量管理研究的目 的。
      (二) 課題的研究意義
      隨著科學技術的進步,現代企業如機械、電力、化工等設備逐漸趨于智能化和專業化, 可能導致出現異常的因素復雜多變,因此如何做好設備管理,則是現代企業需不斷追求的 氣、信息化、土建等專業檢維修承包商,以及消防、閥門、帶纜、防腐等若干家專項維修 承包商,這些承包商覆蓋了 T 公司所有的設備設施的檢維修業務。
      雖然 T 公司目前未配備專門的檢維修班組,設備檢維修業務完全依托承包商資源力 量,但這并不意味著以包代管。事實上,檢維修業務市場化后, T 公司作為業主的責任更 重了,九家檢維修承包商來自全國不同的領域,隊伍的人員素質、人員結構及生活習慣差 異很大。在執行公司規章制度過程以及融入企業文化過程中,難以保持統一,增加了業主 設備質量管理的難度。
      為做好設備質量管理,首先需要考慮如何將檢維修核心技術掌握在公司內部并及時消 化,為此,公司采取以下幾點措施:
      (1) 配備專業技術骨干。甲方一定數量、素質較高的技術骨干能在設備檢維修、電 儀體統、信息化建設等領域既起到指導、監督、執行作用,又能傳授自己的相關經驗和方 法給檢維修作業人員。
      (2) 明確甲乙雙方職責。在檢維修管理中的職責、工作程序,所有關鍵設備、重要 部位的檢維修方案必須由業主組織編制、審核、批準,一般設備檢修方案由檢維修單位負 責編制,報業主審核、審批,涉及質量檢驗及試驗計劃的需要經過專業工程師檢查確認。 檢維修承包商負責的維修工作質量檢驗及試驗計劃由檢維修作業負責人協調相關維修人 員和質量工程師一起編制和確認;外委負責施工的維修工作質量檢驗及試驗計劃由承包商 提供,設備檢維修管理部門相關專業工程師檢查確認。所有設備的臺帳檔案、巡檢記錄、 檢修記錄等基礎資料都由業主保存,同時充分發揮信息化、大數據等在資料管理方面的作 用,使各項設備基礎資料、記錄最大程度實現共享。
      (3) 確認作業質量界面。對于設備日常維修工作(預防性維修工作和一般故障維修 工作),由檢維修作業負責人自行負責質量檢查與控制。專業工程師每月隨機抽取進行審 查,審查內容包括工作步驟完成情況、工作步驟完成質量和維修工作記錄完整性;對于特 殊作業、關鍵設備和儀控系統的作業(調試、校驗)都需要業主的相關專業工程師協同進 行,確保相關作業順利、安全進行。
      (4) 協調資源調配共享。根據公司檢維修作業的實際情況,甲方可以對在場的檢修 作業人員和工器具進行跨專業的分配,發揮人員和工器具的作用最大化。
      (二)T公司LNG設備質量管理主要問題分析
      T 公司設備質量管理與生產經營目標密切相關,設備故障次數從使用頻率上分析,當 進入冬季供氣、供電高峰,下游用戶用氣量劇增,日常1-2臺天然氣氣化外輸生產線增加 到 3 臺以上,設備異常及缺陷的增加,檢維修人數有限,生產運行設備不能滿足下游用戶 用氣量需求。分析2019年3月到2020年2月T公司設備缺陷臺賬匯總表,如圖3-1所示, 從 11 月氣溫下降,下游用戶用氣量增長,設備缺陷新增數量增長,到春節前后(2、3 月)
      下游工廠停工,缺陷新增數量減少,此種“事后維修”現象嚴重影響天然氣保供、保民生
      這一重大國家戰略的落實,并有承擔未滿足下游供氣合同要求的法律責任風險。
      2019.3-2020.2年缺陷管理統計
      300
      250
      227 225
      2C0
       
      100
      50
      0 m月 4月 9月 6月 7月 8月 9月 W月 11月 12月 1月 2月
      ■新増 18 150 163 149 97 100 93 114 154 156 227 93
      ■剩余 169 239 167 1S6 162 141 163 156 1E3 171 225 214
       
      圖3-1 T公司2019年3月-2020年2月設備缺陷統計 遵循質量管理原則,基于事實的決策方法, T 公司整理總結 2019 年之前設備質量管 理方面存在的不足,進行信息的邏輯分析作為決策的基礎。通過最直觀的設備缺陷統計, 看到設備質量管理問題的本質,利用魚骨圖分析總結,從設備質量管理人員、設備、制度、 備品備件、環境五個方面,深入了解T公司設備請購、現場維修、備品備件、操作人員、 維修人員、規章制度、考核指標、績效監視等,找出設備質量管理方面存在的不足,如圖 3-2所示。
       
      1.人員管理問題
      在人員管理方面,主要有以下幾個問題與原因:
      (1)設備質量管理不夠重視。公司管理人員、操作人員普遍對設備質量管理不夠重 視,重生產、重安全。設備質量管理部門占公司生產成本很大一部分,人員付出與回報不 能即時兌現,屬于輔助性生產部門,不能直接為公司創造利潤,從而忽視了設備為公司創 造利潤所作的貢獻,對設備質量管理部門不能給予足夠的支持。
      (2)設備操作和檢修規程,落實不到位。根據相關制度要求,編制并發布了設備操 作規程和檢修規程,并定期由設備管理部門組織修訂完善。但設備使用部門和檢修部門在 執行過程中未能完全按照要求執行,未按照規程執行的操作和檢修偶有發生,比如同一路 的截止閥、閘閥開啟先后順序錯誤,球閥用作為節流使用等非不合理的操作導致設備故障 率不斷提高。
      (3)設備管理人員經驗不足。設備管理人員大多數由基層員工提拔上來,往往需要 進行很長一段的再學習,而維修人員人數雖多,但具備五年以上工作經驗的不到一半,其 他作業人員只會處理一般的故障情況。日常巡檢中存在主觀隨意性,無法準確判斷設備隱 患或缺陷發生的時間、位置,不但經常忽視設備外觀上的異常現象,而且對潛在的異常運 行狀況也一樣麻木,存在設備長時間在異常情況下運行,直到故障跳車再進行檢修。在開 展設備預防性維修、故障檢修等工作時對技術要求較高,內部檢修人員的技能水平不足, 加上自投產至今,設備整體故障率逐步升高,導致設備預防性維修、設備故障維修的工作 時間較長,設備缺陷始終維持非正常水平,若仍延用傳統的經營理念、事后維修策略,設 備質量管理效力未能全面發揮,這將致使運行事故和設備隱患缺陷頻發,運行風險大。
      (4)缺少進度跟蹤,部門間溝通不到位。公司為規范設備檢維修質量的驗收,明確 職責權限,使設備檢維修中的各個質量環節和因素得到嚴格控制,設備檢維修過程把質檢 點(C、W、H點),其中C點(Check point)為作業項目負責人的自檢點,W點(witness point)為見證點,H點(hold point)為必須進行的停工待檢點,但是存在專業工程師對一 般作業或同種設備多次作業過程中,缺少進度跟蹤,需多部門聯合配合檢修項目,職責定 位不清晰,缺少部門間的溝通,可能造成檢維修返工,從而浪費協調的檢維修窗口。
      2.制度健全問題
      (1)缺乏健全的激勵機制。設備運行的穩定性不僅依靠設備自身質量問題,還需要 日常的維護保養、設備技改技措,創新使用運行等。這些工作均作為日常工作由生產部門、 檢維修管理部門執行,對于工作有突出貢獻的人員未能依據制度給予對應的獎勵措施,導 致越來越多的人員積極性不高,維護保養走形式,不再接受科技創新的建議和實施,存在 設備平穩運行即可的思想。
      (2)設備數據分析總結不深入。公司運行至今,涉及到大量的設備檢維修項目,對 于檢維修人員,這是工作經驗積累與能力提升的機會,但事后的檢維修記錄只是簡單描述 了設備問題表象和維修情況,設備故障的原因沒有一一列舉和深入分析,維修后如何避免 發生同類問題的措施未提及,總結記錄變成了一個簡單的維修描述,更沒有針對歷年的故 障進行系統的歸納分析,對維修人員無法起到總結提升的作用。
      (3)缺少設備故障檢測手段,落后的維修策略。公司絕大多數設備面臨故障維修, 除了對法定設備進行定期檢查,無法起到及時發現問題的效果,維修處于被動局面、維修 缺乏計劃、維修資源不能合理配置。另外設備使用過程中的一些監控參數未能深入分析, 比如一些動設備規律性的遞增或遞減數據,監控人員未能及時分析出原因,當作正常數據 對待,導致設備后期發生故障停機。在設備發生故障之后,未展開失效模式分析,治標不 治本,導致同一類型設備故障頻繁發生,浪費大量資源。
      3.設備本質問題
      (1)進口設備多,數量大。 T 公司建廠初期,采購大量進口設備,總設備臺套數近 2 萬臺套,不同類型的設備結構,機械、電氣、儀表等存在的原理、復雜程度不同,因此 需要具有不同技能的作業人員才能確保正常生產運行。
      (2)設備自主化、國產化實施率不高。建廠初期由于國內技術尚不成熟,將工藝及 設備由國外承包商總承包,現場所用設備大部份涉及低溫深冷條件,超86%設備均為進口。 比如,裝車臂的快速接頭泄漏的主要原因為密封圈的壓縮量不足,由于其原裝配件的采購 周期長且價格昂貴,很大程度上增加了運行成本和維修頻率。
      (3)設備結構設計不合理。設備設計過程中,往往很難全面結合實際工況,優先考 慮經濟性和安全性,從而在實際使用過程中未考慮下游用戶生產運行問題。比如,高壓泵 的設計流量未考慮冷能用戶的生產小流量需求,在外輸量不大時,出現冷能生產運行中斷 的可能,導致下游用戶滿意度不高。
      4.備品備件庫存及采購管理問題
      材料主要指的是設備質量管理中檢維修的備品備件及其他維修資源,大量的進口設 備,長期依靠國外供應商提供備品備件,涉外貿易、采購周期長、流程復雜、備件信息更 新不及時等,單純依賴人工管理,既費時又費力,仍然做不到實時更新。設備故障的發生 存在不確定性,對突發設備故障,備品備件無法做到具有計劃性庫存,若全部購買,存在 庫存積壓,生產成本高等問題。接收站生產外輸期間的相關低溫設備出現異常,需要返廠 進行檢修,低溫設備相關進口備品備件的維修費用比較昂貴,同時維修周期需要時間較長, 不利于公司的正常生產運行。
      5.現場管理問題
      T 公司投產運行已經十多年,但是現場管理還是流于形式。在公司的生產現場,雖然 到處可見有關設備質量管理的宣傳標語,但無人在乎。雖然 T 公司引進了可視化管理的思 想,但是只是流于形式,沒有得到執行。作業現場及維修車間比較混亂,移動設備工具任 意亂放;對作業前安全風險識別不到位,作業過程存在風險;未定期切換設備,設備運行 時間過長等容易造成安全事故、設備故障率高、維修效率低。
      此外,生產設備的衛生、維護保養等的管理責任沒有落實到崗、落實到人,如在接收 站生產區,各種工器具、材料等擺放雜亂,相關設備、管道及風險沒有可視化的標識,導 致設備運行及工作場所環境較差,存在安全隱患,不利于設備的可靠運行。
      (三)設備質量管理問題原因分析
      據魚骨圖法“人機法料環”分析,設備管理出現問題最多在“人員、制度、設備”因 素方面,即人員素質、設備質量管理的定位、流程、制度、方法、進口設備存在較多的問 題,其它備品備件、環境因素是業界客觀存在的問題。將T公司設備質量問題匯總,見表 3-1。造成設備質量管理主要原因如下:
      1.人員方面
      最重要是公司管理層缺少對設備質量管理進行完整性、系統性與前瞻性的戰略思考、 規劃和策劃設計。忽視設備質量管理組織形式和結構,對人員分工不合理,同時也沒有明 確規定相關部門和人員的職責。當設備穩定運行時,不會得到上級領導的表揚與肯定,但 當設備發生故障時,一旦影響了生產,延誤了工期,設備管理部門和人員則需要承擔相應 的責任。在設備管理方面,過分依賴設備管理的相關經理及工程師,不能主動對設備進行 管理,不是所有人參與其中,使得設備故障不能發現于萌芽狀態,故障缺陷率居高不下。 設備質量管理不是崗位職責,也不是單個部門職責,應加強職責分工制度的建立。
      其次,人員的綜合素質水平不同,責任意識不同,不能確保設備維護正常進行,逐漸 養成懶散的習慣。加上公司運行崗位采用 24 小時倒班制,要求崗位人員一直堅守在工作 崗位中,導致員工只對自己工作崗位特別熟悉,自己崗位職責之外都不會主動去解決,甚 至現場非關鍵部位螺栓松動和潤滑保養,也需要協調相關人員進行處理。
      2.機器方面
      檢修人員技能水平不足并長期依賴設備廠家進場指導檢修工作,再加上制造國設備的 使用環境、習慣、外輸工藝條件等與實際工況存在差異,檢修中所涉及的備件均為設備原 廠提供,未能進行備件數據測繪等進而嘗試國產化、自主化替代。
      二質量管理理論概述
      本章對設備質量管理相關理論進行了總結,闡述在 T 公司建立推行質量管理過程中 運用的理論與工具,概述了現代設備管理方法及本課題的特色,包括QC新七種工具、QC 小組、魚骨圖分析、失效模式及后果分析,利用科學研究手段,從T公司實際出發,深入 潛出,為T公司質量管理優化提供理論依據。
      (一)質量管理理論
      質量管理一直伴隨著社會生產活動,現代意義上的質量管理經過了質量檢驗、統計質 量控制和全面質量管理三個階段。經過多年發展,全面質量管理已經是目前被普遍接受并 廣泛應用的理論。
      1.質量管理理念
      (1)戴明十四點[15]
      第一、建立公司的目標并向全員公布,并且管理層要承諾以這一目標為中心。 第二、全員(包括高層管理人員)重視、理解新理念。
      第三、明確質量檢驗的作用。
      第四、從價格導向型轉為質量導向型。
      第五、持續改善。
      第六、開展培訓。
      第七、教育、訓練并實施領導。
      第八、重視團隊建設,創造積極的工作環境。 第九、重視跨部門合作以實現公司目標。
      第十、取消單純針對員工的宣傳口號、標語等。
      第十一、以學習和應用改進方法取代定量生產;以過程改進取代績效考核。
      第十二、重視員工自豪感的改善。
      第十三、重視員工發展與個人素質的提高。
      第十四、以行動來實現轉型。
      (2)質量管理零缺陷[42] 強調質量文化的建設優于質量控制,質量問題的產生責任在管理人員而不是員工,可 以歸納為以下幾點:
      第一、質量的定義是符合要求,不追求十全十美。首先要準確、清晰的描述質量要求, 這是管理人員的工作。用這些明確的要求來評價產品的質量水準,不符合這些標準則表示
      質量不足。當質量不足時,應該首先檢討質量要求而不是責怪員工。
      第二、重點把事情第一次就做好。通過大量的案例展示了“質量是免費的”,產生費 用是因為沒有第一次就把事情做好,產生了大量的返工、返修等重復性工作。
      第三、質量管理唯一的績效標準就是“零缺陷” 為了實現“零缺陷”,實施即是要點:決心、教育和實施。這就要求從高管到員工, 都要以正確的態度來對待質量管理,每個人都應該充分理解“零缺陷”這一理念,這些都 需要教育來實現,并最終轉化為實際的行動。
      2.質量管理原則
      原則一:以顧客為焦點,組織依存于其顧客。
      組織應以滿足顧客為目標,并不斷地對顧客的需求進行分析和總結,使顧客感受到無 微不至的關懷。
      原則二:領導作用。 領導要統一組織思想,將目標、方向和制度結合起來,為員工提供一個可以展現自我 和實現目標的工作氛圍。
      原則三:全員參與,各級人員是組織之本。 通過讓全員參與其中,使其發揮自身最大能力為組織創造受益。 原則四:過程方法。
      加強對過程中資源和活動的管控,確保能夠達到預期的效果。
      原則五:持續改進。 持續改進是組織的一個永恒的目標。不斷對組織進行改進,能夠識別內外部環境的變 化,并采取相應的應對措施,這對于組織來說是必須的。
      原則六:基于事實的決策方法。 要具備識別信息和數據的能力,并進行總結分析,有助于更好地進行決策。 原則七:互利的關系管理。
      加強組織的集體榮譽感,竭盡全力為共同目標而貢獻自己的能力[43]。 重視相關方的管理,相關方包括供應商、員工、客戶、政府機構等等,全面質量管理 已不再局限于全員參與,而是博取眾長,發展為廣泛采用各種管理理論、方法的一種管理 理念。
      (二)相關質量管理方法與工具
      1.QC 七大手法
      QC 七大工具已從老七種工具演化成新七種工具,包括關聯圖、系統圖、親和圖、過 程決策圖(PCDC)、矩陣圖、矩陣數據分析法、矢線圖。關聯圖和系統圖用于分析問題原 因,追蹤溯源找到問題本質,過程決策圖用于制定對策及對策實施,每種工具適用于設備 質量管理過程不同階段,具體見表 2-1。
      表 2-1 QC 新七種工具適用情況簡介
      序號 方法 過程、、 系統圖 關聯圖 親合圖 矩陣圖 矩陣分析 PDPC 矢線圖 簡易圖表
      1 問題
      2 現狀調查
      3 設定目標
      4 分析原因
      5 確定主因
      6 制定對策
      7 對策實施
      8 檢查效果
      9 鞏固提升
      10 展望
       
      注:1. ■特別有效 ★有效 •有時采用
      2.簡易圖表包括:柱形圖、餅圖、折線圖、雷達圖、箭條圖
      2.魚骨圖分析
      一位日本的管理大師結合邏輯理論創造出的魚骨圖,又名石川圖。魚骨圖能夠更快地 找出問題的根源所在,我們又將其稱為“Ishikawa”或者“因果圖”。其特點是簡潔實用, 深入直觀。這個圖從外觀上看與魚骨形狀相似,將整個過程的結果標注在“魚頭”部分。 同時,將產生結果的可能原因分別標注在“魚刺”上,這樣,就可以更加直觀地發現原因 怎么對結果產生影響。
      對于問題進行系統地分析,總結出導致問題的所有因素,并對其進行整理和分類,按 照相互的邏輯性對所有因素進行排列,并從中找出關鍵要素的圖形就是特性原因圖。由于 其外觀與魚骨形狀相似,又稱為魚骨圖,其可以通過深挖現象中的本質,并進行深入的分 析的一種方法[44-47]。
      3.QC小組
      QC 小組的本質是利用團隊合作,綜合運用不同的方法與工具對質量問題進行分析, 找出根本原因并采取措施進行改善。其強調的是持續改善。一般運用柏拉圖找出主要問題 優先改善,完成之后再運用柏拉圖找出新的主要問題,以此循環;或者深挖問題的關鍵因 素,再重復驗證深挖新的主要因素,持續地減少關鍵因素直到解決問題。
      4.失效模式及后果分析(FMEA)
      FMEA是以組織為基礎,更加系統和定性地進行分析的一種方法。其目的是:
      (1) 通過采取相關技術方法,評估產品或設備運行異常的風險。
      (2) 分析失效的起因和影響。
      (3) 記錄預防和探測措施。
      (4) 針對降低風險的措施提出建議。
      FMEA 是一種事前行動,事前花費資源做好 FMEA 可以更容易的減少事后產品變異 造成損失邯㈣。FMEA運用成功的關鍵是跨職能小組的共同努力并有效的工作。失效模式 及后果分析在設備質量管理中開展預測性維修、動設備RCM分析具有至關重要的作用, 通過采取設備運行監測和異常診斷的方法,適時掌握設備的實際狀態,再根據設備的實際 狀態情況做出分析和預測,進而制定相對應的維修計劃。
      三T 公司 LNG 設備質量管理現狀及存在問題分析
      (一)T公司設備質量管理
      1.設備質量管理基本情況介紹
      T公司2008年投產,總體項目的氣源為國外項目,通過LNG船將LNG從氣源產地 運輸到T公司。目前T公司建有6座16萬方LNG儲罐、1個可接卸8?21.5萬方的LNG 專用碼頭、1個工作船碼頭,低壓外輸系統關鍵設備有18臺LNG低壓泵、30個LNG槽 車充裝撬,高壓外輸系統關鍵設備有7臺LNG高壓泵、7臺海水泵、7臺ORV (開架式 汽化器)、3套海水過濾器,BOG回收系統關鍵設備有3臺低溫BOG壓縮機、2臺常溫 BOG壓縮機等設備設施,目前是國內LNG儲存能力最大的接收站之一。已經運行天然氣 長輸管道總長約372公里,管輸能力約77.18億方/年,由一條主干線和三條支線組成,包 括17個分輸站和18座閥室。天然氣分輸站內關鍵設備包含燃氣發電機、氣液聯動閥、過 濾分離器、調壓撬、計量撬、加熱爐等設備設施。具有涉及專業廣、區域跨度大、作業難 度大等特點。
      T公司作為國內第一個自主引進、建設、管理的大型LNG項目,在T公司LNG接 收站設備質量管理、特別是設備操作、維修管理具有一套成熟的管理模式,形成了 T公司 接收站設備質量管理的體系和方法。不斷提高公司設備質量管理水平,適應國際、國內天 然氣銷售事業的發展需求,實現公司設備質量管理方式盡快與國際接軌,在全公司推行設 備質量管理體系,應用七項管理原則,促進公司不斷改進全面業績。建立設備質量管理體 系,并形成公司的設備質量管理企業文化,確保能夠在生產活動中,逐步形成和建立設備 質量管理表現的信念和遵循的行為規范,提高全體員工的設備質量管理意識和習慣,提高 企業形象,把設備質量管理概念從單純的生產、銷售、服務等范圍擴展到社會各個領域和 國際范疇。
      經過努力設備質量工作亦取得明顯成效,但隨著時代的進步及時間的推移,前期一些 質量管理不到位的問題已逐漸凸現,如果不進行設備質量管理改善研究活動,問題逐漸擴 大將對T公司將來的生產運營管理造成不可挽回的損失。
      2.生產運營過程質量管理
      T公司作為國內第一批投產的進口天然氣企業,T公司從項目規劃、設計階段就十分 重視設備檢維修體系的建設,結合企業發展的實際,提出設備檢維修實行“資源社會化、 運作市場化、管理專業化”、“以專業檢維修承包為主,專項檢維修承包為輔”、“業主既要 牢牢掌握管理的主動權和核心技術,又要使檢維修業務盡可能市場化”等基本思路。按照 這些思路,T公司在充分調研、考察的基礎上,通過公開招標確定了包括機械、儀表、電 
      目標,延長設備的運行時間,提高設備利用率、降低運行成本、提升企業效益和市場競爭 力[6-11] 。
      接收站運營期,主要介質是LNG和其氣化產生的天然氣,天然氣的爆炸極限范圍為 5.3%?15% (V/V),屬于甲B類火災危險物質。若LNG設備及管道由于人為的因素、環 境的因素、外部的因素等原因造成天然氣泄漏,泄漏的天然氣若濃度較高,就有造成本單 位員工及周圍居民窒息的風險,若遇明火發生火災爆炸,有給本單位的員工、民眾及企業 造成傷害的風險。
      在LNG氣化過程中,由于其設備、閥門、管道等大多為低溫環境,運行人員若不正 確佩戴防護設備,或防護設備失去作用,會使運行人員凍傷;運行人員不按照設備操作規 程操作,以及設備異常運行等原因可能會引起人員傷害。現場進行作業時,施工人員若不 按照作業制度要求進行作業,或不進行風險識別并采用相應安全措施,都有可能造成人員 墜落或傷亡事故。主要工藝設備如加熱爐、過濾分離器、高壓泵等由于操作、生產運行、 維護檢修等原因造成的超壓、泄壓,導致裝置在異常情況下可能引起爆炸的風險。天然氣 管道發生超壓引起泄漏等事故時若直接放空至大氣中,并與空氣混合,若達到了其爆炸極 限就有可能發生爆炸、導致設備損壞及人員傷害。自然災害如:地震、臺風、洪水等原因 造成天然氣管道發生破壞或設備損壞,第三方施工導致的事故,都可能引起氣體的泄漏, 導致生產供氣中斷[12-14]。
      結合目前國內已建成的LNG接收站運行質量管理過程中的經驗和教訓,以T公司運 行期質量管理為例,有針對地提出 LNG 接收站設備質量管理的方法,建立了一套適用于 運營期設備質量管理的模式。針對LNG接收站設備的特點,對LNG接收站設備采用分級 管理,根據不同分類結果制定了相應的檢維修策略,質量管理體系的建立、設備缺陷數據 統計分析、設備優化的技改技措、基于RBI的設備檢驗方法均延長了承壓類特種設備檢驗 周期,采用在線振動檢測,優化關鍵動設備大修周期等開展了研究。
      由于超低溫的特殊儲存要求,增加了 LNG接收站在儲存、運輸和外輸的過程中的風 險,設備的運行狀態直接會涉及到接收站生產裝置能否正常運行,其設備操作、故障將對 生產造成嚴重影響,導致巨大經濟損失,甚至社會影響。因此優化設備質量管理影響著接 收站各個系統的安全穩定運行,消除設備的操作偏差、一般性故障等,避免引起接收站外 輸系統的停車。通過本文的分析研究,能夠對 LNG 接收站設備安全可靠運行保駕護航, 為 LNG 接收站設備質量管理帶來一定的借鑒和指導作用。
      本課題以LNG接收站設備全生命周期管理為基礎,根據企業對設備管理的需求,深 入優化設備質量管理策略,建立設備質量管理體系,設備運行狀態良好,降本增效效果顯 著,員工整體素質提升,自主檢維修意識增強,下游天然氣用戶穩定,開拓天然氣市場, 迸發企業競爭力。
      (三)國內外研究現狀
      當前國內設備管理的理論和技術手段較落后,與發達國家仍有一定的差距,特別是設 備質量管理的研究與應用領域,設備質量管理是一個復雜的系統工程,是技術和經濟兩方 面整體統一和有機結合[15,16],涉及多個領域,如:現代設備管理、設備全生命周期管理、 現代企業管理、失效模式分析理論、培訓管理、自主化維修、技改、體系標準的建立、綠 色維修、降本增效、大數據的分析等。
      1.國外研究現狀
      最初工業多為工人手動進行生產,所使用的工器具較為簡單,工作效率較低,產品質 量由各個工匠經驗控制,未發展成流派體系理論,設備管理的重要性并不迫切。自 18 世 紀第二次工業革命開始,最初的手工生產逐漸改變,現代工業開始逐步形成, 1875 年泰勒 制誕生,標志著科學管理的開始,對設備質量管理進行職責分工,建立了質量檢驗員和質 檢部門。科學技術的發展,用于支撐生產的設備也有了很大的提升,此時設備管理的重要 性越發凸顯[17-23],設備管理體系需適用于快節奏、高產出的大工業背景。
      1950年,美國為了加快發展速度,機械設備高負荷運行,導致設備故障率不斷升高, 產品質量不斷下降,生產效率降低[24]。同時,智能化的設備維護對人員的技術水平要求也 比較高,關鍵設備的結構又比較復雜,如果運行人員沒有足夠的經驗和技術理論知識,就 不會掌握設備操作、管理等方面的內容,導致設備性能降低、維護成本的提高。因此,一 種全新的設備管理模式逐漸成型, Shamsuddin 等[25]指出企業是一個有輸入、運行過程和 輸出的系統。Robert等[26]提出生產全過程設備管理(TPAM)的概念,不僅僅局限于全員 參與的生產性維護(TPM),TPAM的執行分為策劃、計劃和實施三個階段。
      Oijan等[27]提出網格決策方法(decision making griddling, DMG)。這種方法相比傳統 的全員維修的分析系統,可以彌補全員生產維修在實際運行操作過程中與現實不匹配的很 多問題, DMG 的方法更加強調企業的生產與運營管理要與企業的生產目標以及企業的經 營目標匹配起來,要能夠形成一種較為全面的企業質量管理的決策系統,可以從多個方面 整體性的分析企業的質量與運營管理工作,從而將企業的質量管理與前期的檢維修管理有 效的結合起來。
      Ross等[28]開創性的開發了 TPM3的質量管理分析方法,相比傳統的TPM分析系統, 三代的 TPM 系統將企業的質量管理進一步擴展到了供應鏈方面, TPM3 的主要內容包括 了設備與工藝兩個方面,在設備方面, TPM3 更加強調提高設備的利用率,要求企業的設 備首先需要在效率上有所領先,進一步 TPM3 強調在設備運行效率提高的基礎上,進一步 提高員工的工作效率,要求員工能夠有效的掌握整個設備運行系統的效率改進問題,從而 能夠有效的適應現代化高效能的新設備,最后, TPM3 還強調了保證產品工藝的問題,即 強調在保證產品工藝水平的前提下,提升設備的運行效率,需要有效的將設備的運行效率 與保證產品的工藝水平有效結合起來,才能滿足現代化的生產企業質量管理的要求與目 標。
      2.國內研究現狀
      國內從1978年推行全面質量管理,起步較晚,與國外大型企業設備質量管理仍存在 一定的差距,但隨著中國經濟實力的增強,國內設備管理體系形成了百家爭鳴的局面,先 后借鑒國外事后維修、預防性維修、生產狀態維修,并形成一系列適合我國國情設備質量 管理觀點,有助于建立企業設備質量管理體系。
      核工業、航空航天、供電機械、石油工業、工程機械和機械制造,具有大量不同的設 備,其性能和工況復雜多變,設備產品在服役過程中會產生各種缺陷,缺陷的出現往往會 引起零件間的配合失效,導致設備工作性能變差,極大地影響機械設備的使用壽命,同時 人為操作失誤、缺乏相關技術經驗和違法違規形成造成極大的安全隱患。大量事實證明, 設備質量管理不完善是各種工程機械惡性事故的重要原因[29,30]。
      李葆文提出了“全面規范化維護”,在專業維修系統的基礎上,持續規范全體人員的 行為,建立以設備綜合效率和有效生產率為目標的設備制度[31]。設備綜合效率(OEE), 作為設備管理的關鍵因素,通過設備效率的高低來體現設備管理的有效性。陳志軍指出現 代企業設備管理工作重點在于維修工程,維修工程的重點在于現場管理[32]。王曉明對政府 提出的設備管理制度持懷疑態度,他認為學術理論對設備維修具有指導作用[33]。狀態維修 將作為現行設備維修主要方式,設備管理中要充分運用計算機技術和信息技術。
      賴桂生通過研究企業競爭力,提出在設備管理工作中應引入競爭機制,如實行招標制 設備采購,人才競聘上崗等[34]。胡毅提出設備質量管理應實施設備本體與可利用率相結合 的管理模式,適應新的經濟增長模式,重視對設備資產的集約型管理[35]。
      高永紅、毛如明[36,37]指出設備質量管理是一項全員參與的活動,要更加注重設備效率 和人員綜合能力,提高企業整體競爭力。吳寧、應俊強[38,39]對危險化學品的設備管理實踐 研究中,強調質量管理不是單純的設備管理,而是內部全過程的重大革新,實現從傳統模 式到信息化,以及改善不適宜的設備制度。劉辰、王平等[40,41]闡述了設備管理的概念,需 要不斷優化設備管理的模式,引導企業如何提升效益。
      3.評述
      在設備質量管理方面我國的企業發展相對國外企業較晚,大部分企業沒有設備質量管 理的長期發展計劃、缺乏技術與理論支撐,設備質量管理模式存于單一且較落后的模式。 雖然部分企業有長期規劃目標,但是由于企業對先進設備質量管理思想認識的比較片面, 常常生搬硬套,沒有結合我國的國情進行相應的理論創新,導致計劃得不到真正的實施, 只停留在表面,實際上對企業質量管理體系實施過程出現的問題分析較少,對于降本增效、 下游用戶滿意度及加強團隊建設的分析仍然較少,僅對提高設備可利用率,減少生產事故, 提升生產水平進行探討。
      (四)本課題研究內容及方法
      1.研究內容
      本文計劃充分融合理論研究與設備質量管理實踐,有目的地對 T 公司設備質量管理 的歷程、現狀情況進行整理和分析,調研大型企業其他設備質量管理的模式,取長棄短, 掌握真實的 LNG 設備質量管理相關資料,對公司設備質量管理進行詳細的分析與說明, 并總結性的提出自己的參考意見。
      以LNG設備質量管理發展為研究對象,通過對T公司的發展現狀進行分析,利用理 論研究法從質量管理七大原則著手,利用魚骨圖分析方法分析 T 公司設備質量管理問題, 總結問題背后共性影響因素,并提出全面切實可行的建議。基于此,本文的研究內容具體 如下:
      (1)充分調研本課題的研究背景、研究意義,闡明設備質量管理的理論基礎和設備質 量管理在國內外的發展概況,總結了設備質量管理的相關研究成果以及設備運行狀態對接 收站運營的影響。
      (2)總結概述質量管理理論及方法,包括QC新七種工具、QC小組、魚骨圖分析、失 效模式及后果分析,利用科學研究手段,從T公司實際出發,深入淺出,為T公司質量管 理優化提供理論依據。
      (3)介紹 T 公司質量管理基本現狀,但隨著時代的進步及時間的推移,前期一些質量 管理問題不到位已逐漸凸現,如不進行設備質量管理改善研究活動,問題擴大化,將對T 公司未來的運營管理造成不可挽回的損失。
      (4)利用魚骨圖分析T公司目前設備質量管理存在的問題,以問題為導向,溯源剖析 導致設備質量管理問題的本質原因,解決目前T公司設備質量管理“人、機、法、料、環” 方面存在的問題,適應國際、國內天然氣銷售事業的發展需求,實現企業設備質量管理方 式的提升。
      (5)為解決當前 T 公司設備質量管理存在的問題,提出一系列優化方案,以風險管控 為基礎,依據設備類別特性、對生產運行和環保的影響程度以及風險度將設備分為關鍵設 備、重要設備、一般設備;基于設備設施全生命周期,展開失效模式分析,優化檢維修策 略。通過優化層級質量管理模式,明確質量管理目標,踐行領導承諾,加強人員管理,提 高員工技能,健全設備質量管理制度,持續推進設備自主化、國產化進程,優化備品備件 管理,規范現場管理,形成持續改善機制,提高設備質量管理水平,為實施設備質量管理 活動提供保障,為 T 公司運營和核心競爭力的提升奠定基礎。
      (6)從經濟上、適用性、可操作性及優越性等方面,評價優化設備質量管理。
      2.研究方法
      (1)文獻檢索法
      查閱大量關于設備質量管理發展歷程的資料,特別是維修管理,并對其中的方式進行 系統性的分析、歸納和總結。在文獻調研的基礎上,結合本課題的研究方向、特點,提出 國內外LNG接收站設備維修管理的共性問題和特性問題。
      (2)案例分析法
      針對LNG接收站設備檢維修管理中的特性問題,對T公司設備檢維修案例進行分析, 優化 LNG 接收站設備檢維修策略,結合實際工作的需要自主研發,不斷完善作業環境, 從課題需要研究、解決的實際風險問題出發,提出 LNG 接收站設備檢維修管理中特性問 題的研究的方法、步驟及控制措施。
      (3)理論聯系實際
      利用設備維修管理理論對 T 公司目前實施的設備計劃性、運行狀態、可靠性的維修 進行分析,識別設備的運行風險,將設備分為關鍵、重要和一般三類,結合設備的不同選 擇相應的維修方法,選擇設備維修時機,基于設備、零件的故障特性,結合實際結果、運 行狀態、經濟效益及失效模式來采取相應的維修方法。
      (4)經驗總結法
      通過日常檢維修經驗的總結、技術知識的積累,結合質量管理相關理論研究對課題研 究內容進行分析,并從大量的研究信息中,總結歸納其規律,形成 LNG 接收站設備檢維 修管理模式和技術方法,將此模式和方法再重新投入到管理及技術實踐中,進行驗證和提 升。
      六 總結與展望
      (一)主要研究結論
      本文通過研究設備質量管理,優化策略以解決T公司目前設備質量管理存在的問題, 優化研究具有可行性、可操作性、優越性、經濟性。針對前期 LNG 接收站進口設備多且 復雜,總結出切實可行的方案。通過優化層級管理結構、全員參與、數據分析、提高自主 化維修水平力等綜合分析,評價優化設備質量管理。得到如下結論:
      (1)介紹 T 公司質量管理基本現狀,設備檢維修資源市場化,在執行公司規章制度過 程中,難以保持統一,增加了業主設備質量管理的難度。隨著時代的進步及時間的推移, 前期一些質量管理不到位問題已逐漸凸現。
      (2)分析了 T公司設備質量管理現狀,基于T公司建廠初期大量的進口設備,從“人、 機、法、料、環”角度分別分析 T 公司目前存在的問題,以解決人員素質、設備質量管理 的定位、流程、制度、方法、進口設備多、備品備件為出發點,提出了適合公司現狀的設 備質量管理的模式。
      (3)為解決目前 T 公司設備質量管理存在的問題,制定一系列優化措施,以風險管理 為出發點,依據設備類別特性、對生產和環保的影響程度以及風險度將設備分為關鍵設備、 重要設備、一般設備;基于設備設施全生命周期,展開失效模式分析,優化檢維修策略。 通過優化層級質量管理模式,明確質量管理目標,踐行領導承諾,加強人員管理,提高員 工技能,健全設備質量管理制度,持續推進設備自主化、國產化進程,優化備品備件管理, 規范現場管理,形成持續改善機制,提高設備質量管理水平,為實施設備質量管理活動提 供保障,提高了競爭力,使T公司運營更穩定。
      (4)通過推行QC小組、設備設施完整性管理,分析組織的運行目標、方針策略和管理 等方面存在的問題,從管理完整性、技術完整性、經濟完整性、全生命周期管理四個維度, 推進設備設施質量完整性管理全面實施,切實提高設備管理質量、避免損耗、改善環境、 提高人員的綜合能力和經濟效益,形成持續改善機制。
      (5)從人員管理、制度完善評價了設備質量管理的可行性和可操作性,通過采用框架式 采購模式、推進設備自主化、國產化、規范現場管理產生的效益,對比設備質量管理優化 前后效益,闡明了設備質量管理的優越性、經濟性。
      (二)展望
      (1)質量體系運行優越性、有效性的評價應整合企業現有的市場資源,結合市場導向, 以多部門的角度對質量管理進行監督,采用科學的質量管理理論,并不斷完善設備質量管 理體系,使設備管理體系更加直觀,更具有科學性和執行性。
      (2)隨著 T 公司運營年限增長,設備進入變更、報廢等后期管理,需要進一步研究, 控制生產成本,減少因設備報廢、變更對生產運營的影響,進一步完善設備質量管理體系, 為企業降本增效助力。
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