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啤酒是20世纪初进入中国的国际饮料。国内啤酒生产历史还不到一百年。直到新中国成立,特别是改革开放以来,啤酒行业才得到突飞猛进的发展。
随着啤酒发酵和包装技术的提高、加工制造技术和控制技术的进步,啤酒生产设备的性能、效率和自动化程度不断提高。生产设备的维护和管理不能再单纯依靠经验和技术,而必须依靠科学的理论和完善的体系,才能充分发挥其在保证生产、提高效率、控制质量、降低成本等方面的关键作用。
设备维修管理的目的是围绕设备维修的目标和任务,通过优化维修组织、选择维修方法、编制维修计划、制定维修标准、改进维修技术、改进维修操作、完善维修设施,提高设备维修的有效性。设备维护。效率、质量和经济。其中,维护策略,即维护方法的选择,是设备维护管理的中心环节。历史上,维护体系的演变和变化都是以经济效益最优为原则,以维护方法为中心的。
回顾我国啤酒行业几十年来的发展历史,追踪啤酒生产设备维修方式的变化轨迹,研究同期国外设备维修管理理论和实践的进展,有助于我们总结经验,不断提高啤酒生产设备维修管理水平。设备维护管理水平。更好地适应啤酒行业日益激烈的市场竞争。
2 啤酒行业设备及生产维护
设备维护方法首先受到生产和设备本身特点的制约。啤酒生产具有连续性和季节性的特点。啤酒工业设备按生产工艺可分为三类:
1)啤酒酿造设备,包括:
原料储存设备——麦芽、大米储存仓、输送桥、空气除尘器、温湿度监测控制设备、通风设备、称重计量设备等;
原料制备设备——麦芽、大米输送机、离心除尘器、振动筛、麦芽、大米破碎机、储料仓、自动计量电子秤等;
麦汁制备设备——糊化锅、糖化锅、过滤罐、麦汁煮沸锅、沉淀池、回转沉淀池、冷却器、冰水冷水制备装置等;
啤酒发酵设备——发酵罐/发酵罐、发酵控温设备、酵母培养/膨胀罐、CIP洗涤灭菌设备、热水/碱水制备设备等;
啤酒过滤设备——酵母离心机、棉过滤器/硅藻土过滤器、摆线精过滤器、生物膜过滤器、啤酒浊度计、脱氧水制备设备、高浓度稀释装置等;
啤酒储存和分配设备——清酒储罐、温度控制设备、容量测量装置、酒分配泵以及自动控制和计量装置等。
酿造是啤酒生产的第一步。酿造设备是啤酒生产最重要、最基础的设备。能否生产出合格的啤酒,完全取决于酿造设备能否为酿造过程提供足够的保障;酿造是一个连续的过程。化学操作通常没有冗余设计和备用配置。因此,除日常维护外,通常在生产销售淡季进行定期预防性检修或停机维护。
2)啤酒包装设备,包括:
瓶子设备-卸垛机、卸瓶机、装箱输送桥、瓶子输送桥、洗瓶机、灌装机、杀菌机、贴标机、装盒机、堆垛机、CIP清洗杀菌设备、空调瓶子检测器、液位检测器和打印设备等;
罐装设备——卸罐机、灌装机、杀菌机、罐体运输桥、液位检测仪、打包机、封膜机、运输桥、堆垛机、CIP清洗杀菌设备等;
桶灌装设备-瞬时灭菌机、全自动桶灌装机、热水/碱水制备设备、CIP清洗杀菌设备、自动称重装置、桶输送桥、洗桶机等。
包装是啤酒生产的最后一道工序,是产品形成的最后环节,关系到品质和价值的最终实现。与酿造一样,包装也是连续的流程生产,包装设备没有备用机器。任何停顿都会造成巨大损失;但包装设备的生产能力往往大于或等于酿造能力,且包装生产周期比酿造短。市场销售情况也会对包装生产计划产生直接影响。因此,除了淡季停工期间对包装设备进行检修外,还可以利用生产间隙安排小修、中修和大修。
3)辅助生产设备,包括:
蒸汽生产及供应设备——低压工业锅炉、鼓风机/引风机、电动/蒸汽给水泵、净水/软化设备、燃料储存及供应设备、蒸汽供配调节装置等;
发配电设备——柴油发电机组、启动控制屏、馈线柜、冷却水循环供应设备、柴油供应及计量装置等;高压进线柜、计量柜、高压出线柜、变压器、有载调压装置、低压进线柜、动力进线柜、低压出线柜、电容补偿柜等;
制冷降温设备——各种冷却蒸发器、低压循环储液罐、制冷压缩机、冷凝器、冷却水塔、高压液氨储罐、冷却液氨泵、辅助冷却水泵等;
气体生产供应设备——空气过滤器、空气压缩机、空气干燥器、储气缓冲罐、空气分配器、冷却塔、循环冷却水泵等;
给排水设备——井/引水泵或自来水管网、工业用水过滤设备、啤酒酿造水杀菌软化设备、生产用水回用设施、废水排放设施等;
CO2回收设备-CO2水洗塔、储气袋、CO2压缩机、CO2干燥机、辅机;氟利昂制冷压缩机、CO2冷凝器、蒸发器、CO2储液罐、蒸发器、辅助冷却水泵等;
污水处理设备——收集井、提升泵、调节池、旋转滤网、曝气池、表面曝气机/鼓风机、沉淀池、污泥回流泵、污泥浓缩池、污泥脱水机、污泥储料斗,以及pH测量和控制装置、溶解氧测控装置等
辅助生产设备是指一次能源供应设备、二次能源供应设备和环保设备。这是包括啤酒生产企业在内的所有工厂都必须配备的基本设备。它是生产的动力源泉,与人的心脏一样重要。它必须每秒正常、安全地运行。毫无疑问,它是全厂设备维护的重中之重,一般实行强制计划维护和检查试验。由于其不可或缺性,工厂在初期规划建设时就进行了可靠性和冗余设计,留有一定数量的备用机器设备,其中大部分为单机设备。因此,辅助设备的维护可以有计划地在当地分阶段、分批进行,也可以安排在节假日、周末或生产间隙进行,因此灵活性更大。
3 我国啤酒行业设备维护方式的变化
我国啤酒工业起步较晚,改革开放后形成了大发展时期。啤酒生产设备的维护方法大致可分为五个阶段:
1)20世纪80年代之前——后期维护阶段
我国啤酒产业尚未形成规模,只有少数中心城市拥有年产几千吨的啤酒厂。生产设备相当简陋,没有完整的流水线,很多工序需要人工操作。一些关键的进口设备仍然是20世纪30年代和1940年代的东欧技术。电气控制也很简单,没有自动化的概念。公民消费能力和市场需求都很低。酒厂产量不大,对生产效率要求不高。
这期间基本采用事后维护,只有出现问题才停机维修。设备虽然简单,但故障频繁,停机时间长。即使假期修机,也没有维修计划,维修内容不确定,也没有备件预算。一切都是根据现场拆解检查来确定的。
2) 20世纪80年代初至中期——定期检修阶段
文革结束后,国民经济开始恢复正常,人民生活略有改善,啤酒不再是奢侈品。邓小平南巡后,确立了改革开放的方针,啤酒厂开始更新改造生产设备。广东轻工机械厂率先仿制了全国第一条啤酒包装生产线。由于基础工业水平,难以满足设计要求,与国外存在较大差距。
总体而言,轻工业在技术装备和管理水平方面远远落后于重工业,特别是地处东南沿海的广东省。大部分设备都是国产的啤酒行业,技术水平较低,没有足够的生产能力,已经开始学习大型国有企业的设备管理方法,引入预防性维护的理念,进行预防性维护。每年定期检修一次。由于缺乏经验,维护计划比较肤浅,没有针对性,重点不明确。拆卸、检查、修理和更换所有设备,然后重新组装。整个维护过程消耗大量的人力、物力和时间,维护成本相对较高。
3) 1980 年代中期至 1990 年代中期 - 计划分阶段维护阶段
这是国民经济蓬勃发展、啤酒行业蓬勃发展、人民生活水平迅速提高、啤酒消费市场迅速扩大的时期。在此期间,全国各地新建了数十家啤酒厂,并从国外引进了数百条先进的生产线。在引进设备的同时,也引进了新技术、新管理、新理念。文革后新一代大学生的加入,催化了装备管理体制的更新。
人们在学习和掌握国外先进技术和设备的同时,开始关注设备管理等软科学的价值和应用。对于前期的计划维护,我们从务实、科学的角度加强了针对性、规范性和组织性;并尝试将年度大修分解为季度或月度的项目维护;在吸收、消化国外技术的基础上,进行了一系列的改进修理和技术改造。
在此期间,啤酒的销售和生产对设备的维护和管理提出了要求:尽可能保持设备的正常运行,确保生产任务的完成。设备维护方式看似没有阶段性变化,但设备管理正在新的技术、材料平台上进行探索。
4)20世纪90年代中期至20世纪末——定期检查维护阶段
中国啤酒工业的发展引起了世界的关注和兴趣。国际资本和啤酒巨头纷纷涌入,争夺极具潜力的中国啤酒市场。投资、合资、兼并、收购……引发了全国啤酒行业前所未有的重组和整合。
品牌竞争延伸到企业内部的成本和管理纠纷,这对设备维修提出了新的要求:服务生产、降低故障率、缩短停产维修时间、降低维修成本、提高维修效率。于是,各啤酒生产厂开始寻求新的检修方式,逐渐淡化停产检修,代之以定时预防性检修,实行全面、有计划、定期检查,根据检查确定检修项目。 ,即所谓检查驱动的维护。
5)21世纪初——预测性维护和状态监测维护阶段
尽管全国各省市啤酒销量稳步上升,但市场竞争进一步加剧。生存艰难的啤酒企业不得不双手出击,调整营销策略,优化内部资源。
在设备维护方面,我们在转变维护体系的同时降低成本,积极推进一专多能与运维一体化;开展设备故障管理,对故障进行统计分析和机理分析,采取故障预防对策;建立维修、故障、备品备件数据库,应用计算机技术辅助设备维护管理;加强状态监测和检查维护,利用周末或生产间隙进行局部抢修或项目抢修。
以上只是粗略的时间段划分。事实上,即使在同一时期,不同地区、不同企业采取的维护方式也有所不同。
4 国外设备维修管理的发展历史
设备管理与产业发展水平相适应。国外的设备管理和维护方法(维护策略)也经历了从最初到现代的发展过程,但比中国早了几十年。
1) 1950 年之前 - 故障维护
现阶段,设备故障造成的损失还不是很明显,设备维修的必要性还没有被人们认识到。因此,基本上采用事后维修的制度和方法,即设备出现故障或机器损坏后再进行维修。
2) 1950年~1960年——预防性维护(Preventive Maintenance)
随着科学技术的发展,效率高、结构复杂、容量大、造价昂贵的设备已投入使用。失效已成为制约产品质量、产量、成本、交货期、造成公害、事故和资源能源浪费的突出问题。 。这一时期出现了以前苏联为首的计划性预维护体系和以美国为首的预防性维护体系。
3)1960~1970——生产维护阶段(Productive Maintenance)
自动化技术的广泛应用和高速高效无人生产线的出现,进一步刺激了设备维护管理的更新。为了克服因计划不准确和忽视设备维护而造成的维修冗余或不足,以美国为首的西方国家采取了生产维修制度。它由四部分组成:事后维护(BM)、预防性维护(PM)、改进维护(CM)和维护预防(MP)。吸收了美国物流工程的内容,突出了维护策略的灵活性。
4)1970年至今——综合治理阶段
英国提出“设备综合工程”,以设备最经济的全生命周期成本为目标,运用系统工程的视角和方法,从技术、财务、和管理。 ,整个过程的综合管理,包括维护。
日本继承了美国的生产和维修制度,学习了英国的“综合工程”,吸收了中国《鞍钢宪法》的工人参与、群众路线、合理化建议和劳动竞争实践,提出了“全员生产”的理念。生产和维护”的理念。我们建立了以设备综合效率最高为目标、以设备寿命为过程、全员全部门参与的设备维护体系(TPM)。
5 设备维护系统发展新趋势
在设备技术与设备管理的矛盾中,技术始终是最活跃、最活跃的方面。技术的发展永远领先于管理并推动管理变革。当代装备技术正朝着集成化、综合性、连续性、流程化、高速化、精密化、小型化、自动化、计算机化、智能化、网络化、信息化方向快速发展,并衍生出多种装备维护和新模式、新系统。管理。
1) 有条件的维护
状态检修形成于20世纪80年代,是随着故障诊断技术的进步而发展起来的。在CBM系统中,需要为每台设备建立一套监控和状态检查方法(检查可以定期或不定期、固定或移动、仪表化或人工),并将测量值与允许值进行比较极限值。设备出现明显损坏后进行维修。
该系统比以往的设备维护系统更经济、更准确、更合理。状态保养并不排除其他保养方法。不同设备的维护方式最终取决于成本最小的原则。
2)以可用性为中心的维护
ACM出现于20世纪90年代,是一种将设备利用率放在首位来制定维护策略的维护方法。
人们认为,设备利用率(以重大故障的平均停机时间来描述)比可靠性更全面地反映了设备在生产中的作用。
主要方法有:根据生产工艺确定关键设备;根据维护数据进行利用率评估和排名;以状态监测技术和故障分析为工具,根据故障模式确定维修方法(选择情景维修、定期维修、机会性维修、改进维修、事后维修之一);为单件设备制定声望计划,在生产间隙期间进行;制定成套设备的维修计划,并调配维修力量集中进行。
该系统需要大量的维修数据和准确的故障模式判断作为其条件,并依赖于成熟的多种维修方法。它需要更多的管理和技术方面的技能和经验。
3)总体规划定性维护
1989年,美国提出了以设备全生命周期内的可靠性、设备有效利用率和经济性为总体目标的维修技术与资源管理体系,突出维修范围的全面性、维修过程的系统性和维护技术的质量。基本的。
TPQM体系必须控制影响维修的十个要素——维修组织职能、设备状态、维修后勤保障、维修质量标准、维修工作进度、维修信息管理、维修任务规定、相关技术文件、维修技术应用和维修人员。培训——实行全面综合管理。
4) 适应性维护
这是日本为应对21世纪的挑战而提出的维护管理模式。其核心是所选择的维修策略能够使综合成本最小化(综合成本=维修成本+生产损失)。
该系统要求它以计算机数值计算和处理为基础。首先,必须量化设备故障造成的生产损失和维护成本。其次,必须确定计算综合成本的经验公式或理论公式。第三,必须确定反映不同时期的能力。维护实践的变化。
5) 基于可靠性的维护
可靠性维护的目的是将预防性维护、预测性维护和主动性维护有机地结合起来,形成统一的维护策略。通过系统地消除故障的根本原因,可以尽可能减少维护工作总量,使设备达到最高的可靠性,显着降低维护成本。
RBM系统采取的基本方法是:尽量避免被动维护,减少停机损失;适当控制预防性维护,防止过度维护;提倡主动维护,消除故障隐患。预测与定期预防性维护相结合,适当延长维护周期和维护时间间隔;将预测与主动维护相结合,找出重复发生故障的根本原因并彻底消除,在预测性维护、预防性维护和主动性维护之间取得平衡。
6) 以可靠性为中心的维护
以可靠性为中心的设备管理模式强调设备故障的后果作为制定维护策略的主要依据。它是综合故障后果和故障模式相关信息,以运行经济性为出发点的维护管理模型。
RCM的维护策略是:对可能造成严重后果的故障采取强制预防性维护,通过在线或定期检查发现故障;对危及安全的故障采取强制预防性维护;对影响生产的故障和需要维修费用的运行故障,采用强制预防性维护,应根据经济合理性决策选择预防性、预测性或事后维护;对于不影响生产但影响维修费用的非运行故障,应采取事后维修。
7) 具有成本效益的维护
它是通过维护作业的成本效益分析来选择维护策略的管理方法。与以可靠性为中心的维护管理相比,它更注重故障后果、收入损失和维护成本的量化。
选择最佳维护策略的标准是效益/成本比最大化和净效益最大化,其中
效益/成本BCR=(故障损失RF+恢复性维护成本RCM)/预防性维护成本CPM
净效益 NB = 故障损失 RF + 恢复性维护成本 RCM - 预防性维护成本 CPM
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