1.实施背景
钢铁产业走向高端的路径是智能制造。一方面，就硬件设备而言，当前中国钢铁产业的整体设备水平和国外差距不大，甚至一些企业的设备要优于国外企业，但在产品质量和效率上却处于相对落后的位置，一个重要原因在于智能制造方面的软实力明显不足，主要体现在设备流程信息化水平、数据联动等方面。要想改变这种局面，钢企必须挺进智能制造领域，以此来带动产品和产业升级。
2.内涵和主要做法
针对智能化时代如何做好设备管理，西昌钢钒构建并逐步完善了“智能装备IEMP管理平台”，实施设备全生命周期管理来解决当下设备的管理问题。设备全生命周期平台是基于先进的网络的信息处理技术和3D可视化技术、实时监控技术，能够实现设备运行监视、操作与控制，综合新分析与智能预警、运行管理和辅助应用等功能的一体化管理，让管理者随时随地的了解设备的生产情况，通过数字化让设备管理全程可追溯，通过智能化让设备维护管理主动化，通过可视化让设备管理简单化，体现了智能制造环境下设备管理的三大趋势或特征，从而大幅度提高企业设备管理能力。
图1 设备全寿命周期管理
2.1西昌钢钒设备管理主要做法
2.1.1设置设备管理评价指标
针对智能制造环境下“数字化、智能化、可视化”的设备管理特征，基于设备全生命周期管理的要求，设置设备管理评价指标。为此，公司制定了关键设备综合效率、设备监测报警准确率、油脂吨钢消化率等14项指标
表1 西昌钢钒公司设备管理考核指标
2.1.2夯实设备在线监测数据治理，推进设备状态趋势化管理
西昌钢钒设备状态监测系统2019年投入使用，由数据采集、数据分析和管理业务三层平台组成，是一个具有状态数据实时采集、状态实时感知、异常提前告警功能的综合管理系统，DMS设备实时数据处理平台汇集了设备状态监测点共计18891个，目前已纳入到状态监测的设备有1828台套。从2023年监测系统运行指标看，设备异常报警合计791次，报警准确率 90.07%，故障抓准数合计 297次，抓准率37.5%。可见，监测系统已成为设备管理的主要手段之一，发挥着重要作用。
图2 2023年设备在线检测系统报警月度准确率
但，目前数据的利用还处于浅层，状态趋势化管理还处在阈值报警层次，缺乏趋势分析等深度数据挖掘功能，底层数据完整性和可靠性还不足以支撑自动故障诊断等智能化应用等问题，深入挖掘设备状态数据，实现深化数据应用。通过强化在线监测的运行管理，提升基础数据质量；开发趋势分析模型，提升设备状态趋势掌控能力；修订状态运行状态和业绩指标，提升设备状态精准诊断的水平；完善设备数据归档，满足设备全生命周期管理的需要。
3.1.3优化智能化设备管理平台（IEMP），推进设备管理数字化
智能化设备管理平台是以设备管理全生命周期管理为主线，通过把握设备状态，构建集业务管理模型数据化、设备状态趋势数字化的设备智慧管理平台。
通过对IEMP系统的不断优化和完善，有效解决了系统在优化前存在设备管理业务覆盖不到位、与其他系统信息不共享等问题，有效整合了设备状态监测、移动微应用、技术图档、物流仓储、资产财务等数据信息，消除了数据孤岛，并与公司QMS系统、财务系统、物流系统一体构成，以设备实物形态和价值形态的全生命周期管理为对象，涵盖企业设备管理从投资建设、资产转固、资产运行、资产维修，直至资产报废全过程管理的设备管理平台，实现了“互联网+IOT+设备管理”目标，并由点检定修管理向基于设备状态的预防维修管理模式转变。实现了充分运用云计算、网络通讯技术、故障诊断边缘计算等技术，将采集的设备技术状态数据及边缘计算结果存储在数据中台，通过IEMP集控中心完成故障诊断、“五大标准”完善、模型优化、功能完善等工作。
2.1.4开展通道线建设，提升产品质量和生产效率
随着设备智能化水平的提升，产品质量和效率更加依赖于设备的功能和精度。通过以“精度数据化、生产清洁化、操作标准化”为准则，以提升产品质量和生产效率为目标，以对标行业先进，以问题为导向，以课题为载体，以产品质量和生产效率的优劣来评价设备管理水平，采取5W1H方式的分析法，开展连铸机、板材线的通道线建设，实施设备技术攻关。由公司设备部牵头，各单位厂长挂帅、设备和生产副厂长督导和落实，每月召开专题推进会，以问题清单制的方式，逐一解决影响生产线各物流环节上的瓶颈问题。
表2 连铸通道线设备精度提升2024年1月份攻关进度表
2.1.5常态化推进设备管理334策略
所谓“334策略”就是备件的国产化、长寿化、通用化，设备技术的新材料、新工艺、新技术，设备管理的自动化、信息化、数字化、智能化。按此策略成立设备技术委员会，充分发挥设备技术人员的智慧来开展设备技术攻关工作，并以《装备科技论坛》交流平台，配套激励机制，激励员工全员参与，依靠员工，群策群力，共同推进智能化时代的设备管理。
2.1.6分解落实责任制，推进特种设备管理的信息化
按《特种设备使用单位落实使用安全主体责任监督管理规定》（国家市场监督管理总局令第 74 号）的规定，设置了10个特种设备安全总监，97名安全管理员，均按要求考试取证上岗，实现了特种设备“层层有责任，台台有人管”，切实做到“日管控、周排查及月调度工作”，使公司特种设备管理合法合规，井然有序的开展。通过IEMP平台，随时做到特种设备的状态管理，公司14台锅炉、31台电梯、262台起重机械、41台场（厂）内专用车辆、522台压力容器及106余公里压力管道等，均能正常进行定期检验、年度检查或基于风险的检验。
2.1.7建立集体巡检与督办机制，推进设备数字化进程
围绕设备数字化推进工作，解决过程中出现的短板或瓶颈，从作业区、厂（中心）到公司层面建立巡检与督办机制，层面负责，做到事事有人管，件件有人抓。2023年集体巡检共计539次，发现问题1919项，按照PDCA闭环管理原则，整改完成1914项，剩余5项按计划推进，整改完成率为99.74%。集体巡检制度已作为一项常态化工作进行开展，有利地推进了设备数字化进程，并不断地探索和完善智能化时代的设备管理模式。
2.1.8转变传统设备管理观念，推进企业可持续发展
未来钢铁行业的竞争将不再是价格的竞争，而是效率和质量的竞争。也就是设备自动化、信息化、数字化和智能化水平的竞争，更是智能化时代设备管理模式的竞争，这就需要转变传统的设备管理理念。
①设备是投入不是成本。公司近三年在“一键炼钢”“板材智慧库”等智能化转型升级方面投入超过了28.3亿元，极大的提升了公司设备智能化水平和可持续发展能力。
②设备工人是技术工不是换件工。不是谁都可以干设备个人，设备工人的成长周期远远大于操作工人，设备工人的待遇不应低于操作工人，比如：板材工序的设备工人收入高于操作工人的11%。
③维修技术与成本永远不成正比。20世纪初，美国福特公司电机专家斯坦门茨用粉笔在电机外壳画了一条线值10000美元的故事，告诉我们“画一条线，1美元；知道在哪儿画线，9999美元”怎么干与知道怎么干是完全两回事，不能简单的用工时成本的概念来衡量维修工人的付出。
2.1.9以降低点检员负荷为切入点提升设备管理水平
在推进智能制造转型的初级阶段，设备点检人员对设备在线监测等智能化手段的现代设备管理模式的关注度不高，其深层次原因是点检员的工作太繁重，。为此，公司与天津爱波瑞公司合作实施“降低点检员负荷”为课题的精益管理项目，通过对230余名点检人员工作的写实，在为期3个月调研分析的基础上得出结论，65%的点检员加班时间在1.5小时/天以上，用于设备点检的有效时间仅占14.3%，非必要和无效的时间达到了41.5%。针对点检员负荷现状，公司出台了相应的减负措施，减少了点检员非必要和无效的事务性工作，腾出时间和精力来推进和完善设备在线监测系统，初步形成了设备管理工作的良性循环。
2.1.10引进消化德国金斯布鲁智慧图纸系统，实现图纸快速查询
2021年开始使用德国西马克集团使用Kingsblue(金斯布鲁)设备图纸管理系统，目前，已导入10527张图纸，设备人员可以通过对系统的5次点击在二分钟内查询到所需的技术资料及备件状况，进一步提升了设备管理效率，它不仅具有设备的维护计划、备件 采购和仓储这些常规化的管理功能，也不仅是对设备图纸资料进行简单的存储，而是整合 并激活原供应商提供的图纸资料与材料清单，并使它们之间带有互相链接的功能，并在此基础上，让图纸、零件、设备维护、备件管理形成一个共同的整体。Kingsblue 设备管理系统由于对资料进行了数据化处理和数字化管理模式，降低了对熟练技术人员流动的依赖性，比常规人工查询节省90%的时间，通过该软件可有效降低备件库存成本15%左右。
3.实施成效
西昌钢钒自2019年启动以来，通过机械化换人、自动化减人、智能化无人等先进手段，先后实施“一键炼钢”、“能源集控”、“一键轧钢”、“高炉集控”等智能化转型升级，先后完成10条数字化产线建设，3D岗位机器换人率达83%，产线自控化率、生产执行系统覆盖率、管理信息系统上云率均达100%，逐步改变了传统的制造业模式。在这一转型升级过程中，西昌钢钒进行智能化设备的管理探索，通过实践和创新，实现了设备数字化赋能的目标。
3.1经济效益
2023年吨钢设备修理费114.5元/吨，较2022年降低5元/吨，创效A=5*468万元=2340万元；连铸坯因设备原因减少划伤和裂纹造成废次品11%，即3544吨，按每吨减少损失640元计算，2023年减少损失B=35441*640元=2268.22万元；因智能化推进较2022年优化342名人员，按15万元/人.年计算，年节约C=5130万元；主要设备可开动率较2022年提升1.22%，多产钢37万吨，按工序系数0.8，吨钢贡献200元计算，年创效D=37万元*0.8*200元=3036.96万元。项目研究投入主要是在线监测和智慧图纸系统E=2117万元
经济效益P=A+B+C+D-E=2340+2268.22+5130+3036.92-2117=1.0658亿元
3.2社会效益
通过以智能化时代设备管理的探索与实践，西昌钢钒设备管理探索出了一套行之有效的设备管理办法。其一生产效率和产品质量的优劣更加依赖于设备的功能和精度水平，比如：连铸坯的划伤和裂纹问题；其二是设备系统的人员占比逐年上升，比如：五年前占比37%升至目前的51%；其三是随着智能化水平的提升，企业设备人员综合素质必将越来越高，比如：设备运维人员大专及以上文化占比从60%上升至目前的92%；其四劳动生产效率逐年得到提升，2023实现人均产钢1897吨/人。
随着智能化时代设备管理水平的更加科学化和规范化，生产效率和产品质量将更加稳定和可靠，企业的盈利能力和市场竞争力也将进一步凸显。
表3 西昌钢钒有限公司人均钢产量
3.3生态效益
西昌钢钒坚持深度减排、绿色高质量发展的理念，将环保设备纳入主体设备管理，确保环保设备的100%投用，2023年度主要污染物排放指标均满足超低排放要求，其中颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放量分别较2022年下降了31%、69%、57%，全面提升了西昌钢钒环保治理水平，2023年10月26日通过中钢协审查，2023年11月10日通过生态环境部审查，于2023年11月16日在中钢协网站完成全流程超低排放公示，成为西南地区、鞍钢集团第一家超低排放的企业，进一步提升西昌钢钒的社会形象，助推西昌钢钒绿色低碳高质量发展。
4.结束语
通过设备智能化建设的不断深入，设备的重要性必将越来越凸显，设备系统不再是名义上的“设备为本”，不再是简单“为生产服务”，而是真正意义上的“为产品质量和效率提供支撑”，在钢铁行业市场严峻的形势下，唯有智能化转型才是必然出路，唯有与智能化时代相匹配的设备管理才是有效的管理。
参考文献：
[1]乌尔里希•森德勒.工业4.0 [M].北京:机械工业出版社,2014.
[2]李春喜，周超，罗云等.设备状态检测诊断与大数据智能分析预警系统的开发应用[C]//第四届全国设备管理与技术创新成果集(上册),北京，中国市场出版社，2021.
[3]张新斌，董安新，王明，等.基于“四化”支撑为前端的设备预知性检修维护的探索与实践[C]//第四届全国设备管理与技术创新成果集(上册)团组织，北京,中国市场出版社，2021.
[4]夏攀.基于TPCM可信根的可信网络连接设计与实现[C].信息技术与网络安全， 北京,2021（4）：6.
[5]冶金工业规划研究院官网.《2019年……2023年我国钢铁需求预测成果》[E].