可靠性維修性安全性(RMS)管理在南鋼（一）

  1前言
       1.1 立項背景
       南京鋼鐵聯合有限公司是集焦化、燒結、球團、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工序的綜合性鋼鐵聯合企業，由于歷史原因工序不完全匹配，鐵的產量不能滿足煉鋼的需求，煉鐵生產水平好壞直接制約著整個冶煉鐵片的生產水平發揮。中板廠為軋鋼生產的主要單位。為充分挖掘煉鐵廠和中板廠的設備生產效能，以提高設備的綜合經營水平面，使聯合公司生產效益達到最大化，決定在煉鐵廠、中板廠推行以設備可靠性為中心的可靠性維修性安全性(RMS)管理模式。
       煉鐵生產工藝流程包括：燒結礦、球團礦、熔劑和燃料，分批按比例加入高爐中，通過鼓風機向高爐內連續送入高溫空氣，最終得到鐵水鐵口定期排出。
       中板廠生產工藝流程包括：鋼坯經加熱爐加熱后進入三輥軋機、四輥軋機軋制，再送入矯直機進行矯直，然后通過冷床進行冷卻后，用冷剪機將軋制后的鋼板的邊角、頭尾切去。品種有船板、鍋爐板、容器板、橋梁板、和低合金結構鋼；規格：厚度從4.5mm到40mm，寬度從1500mm到2200mm，長度從4000mm到12000mm。
隨著生產量的增長，設備系統時有故障發生，嚴重影響安全高效地生產。因此迫切需要對其各系統可靠性進行分析研究，提出改進建議，加強設備系統的可靠性維修性安全性管理，提高設備利用率，保證煉鐵和軋鋼生產的正常進行。
       1.2項目要求和預期目標
       ⑴ 建立RMS管理制度，確定RMS評價指標和信息統計方法，并使其貫徹執行。
       ⑵ 建立故障報告、分析和糾正措施系統，使其正常運行。
       ⑶ 在收集故障信息和維修信息的基礎上進行系統故障模式、影響及危害度分析。
       ⑷ 實行以可靠性為中心的維修，加強失效分析，實行關鍵設備狀態監測，減少非計劃停機，提高系統可靠性，減少廢品率。
       ⑸ 探索建立在可靠性和可用性管理基礎上的LCS安全管理的方法和途徑。
       2生產系統的工藝流程和可靠性模型
       南京鋼鐵聯合有限公司生產流程圖如圖1所示。

圖1 南京鋼鐵聯合有限公司生產流程圖

       2.1. 煉鐵生產工藝流程
       煉鐵工藝流程為：燒結礦、球團礦、熔劑和燃料，分批按比例加入高爐中，通過鼓風機和熱風爐連續向爐內送入高溫空氣，最終形成鐵水從鐵口定期排出。
       2.2. 高爐裝置系統的可靠性模型
       高爐生產的目的在于用最低的原料消耗，獲得產量最高、質量最好的生鐵。高爐系統功能結構如圖2所示。高爐系統的可靠性框圖如圖3所示。

                                                圖2 高爐系統功能結構圖
  
       2.3 中板廠生產工藝流程
       中板廠生產工藝流程為：鋼坯經加熱爐加熱后進入三輥軋機、四輥軋機軋制，再送入矯直機進行矯直，然后通過冷床進行冷卻后，用冷剪機將軋制后的鋼板的邊角、頭尾切去。品種有船板、鍋爐板、容器板、橋梁板、和低合金結構鋼；規格：厚度從4.5mm到40mm，寬度從1500mm到2200mm，長度從4000mm到12000mm。
       2.4. 中板廠裝置系統的可靠性模型
       中板廠軋板裝置系統功能結構如圖4所示。高爐系統的可靠性框圖如圖5所示。

圖4 南鋼軋板系統功能結構圖

       3系統和裝置的可靠性維修性指標及其評價分析
       對冶金企業生產系統管理現狀進行調查，結合鋼鐵企業連續運行設備系統的特點與現狀，討論分析大型復雜制造系統的可靠性研究的必要性和可能性。在對南京鋼鐵集團有限公司的冶金生產系統管理現狀和連續運行設備系統的特點與現狀進行調查分析的基礎上，確定南京鋼鐵集團有限公司的煉鐵和中板生產設備裝置系統為LCS試點系統。
       3.1 煉鐵裝置系統可靠性指標分析
       對企業總體生產系統和煉鐵系統進行現場摸底調查，獲得了第一手資料和數據，初步確定煉鐵系統和裝置的可靠性維修性指標和含義。
       ⑴ 計劃休風率：計劃檢修時間/日歷工作時間；
       ⑵ 非計劃休風率：（總休風時間-計劃休風時間）/日歷工作時間；
       ⑶ 主要設備可用率：高爐運行時間/日歷工作時間；
       ⑷ 月平均非計劃休風次數；
       ⑸ 月平均非計劃休風時間；
       ⑹ 計劃休風次數；
       ⑺ 鐵水合格率：（含Si≤0.85、S≤0.07鐵水產量）/總鐵水產量；
       ⑻ 高爐利用系數：每晝夜每立方米高爐的產量。
       煉鐵廠在運用RSM管理后2003年度的可靠性指標評定值如表1所示。
       3.2 中板裝置系統可靠性指標分析
       對企業總體生產系統和中板系統進行現場摸底調查，獲得了第一手資料和數據，初步確定中板系統和裝置的可靠性維修性指標和含義。
       ⑴ 有效作業率：生產時間/（日歷時間-計劃檢修時間）；
       ⑵ 主要生產設備事故停機率：事故及故障時間/日歷時間；
       ⑶ 主要設備利用率：生產時間/日歷時間；
       ⑷ 月平均非計劃檢修時間；
       ⑸ 大中修次數；
       ⑹ 產品合格率：合格產量/（合格產量+軋制廢品）；
        ⑺ 年產量。
       中板廠在運用RSM管理后2003年度的可靠性指標評定值如表2所示。
       4裝置系統故障模式、影響及危害度分析（FMECA）
       在對企業總體生產系統的煉鐵和中板生產情況數據收集數據的基礎上，進行系統故障模式、影響及危害性分析（FMECA），特別是過程FMEA的研究，從而找出系統潛在的故障模式和薄弱環節，尋求預防或改進措施。通過可靠性增長分析，可以發現一些在設計中沒發現的潛在故障問題，進一步完善和修正過程FMECA的內容以及改正風險順序數的準確性，提高系統運行的可靠性和產品質量。應用P-FMEA方法來分析系統可靠性增長中出現的問題。提出相應的改進措施，并加以實施。
       4.1. 煉鐵裝置系統故障模式、影響及危害度分析（FMECA）
       煉鐵裝置系統生產過程故障模式、影響及危害度分析（FMECA）如表2所示。
       4.2. 中板系統故障模式、影響及危害度分析（FMECA）
       中板裝置系統生產過程故障模式、影響及危害度分析（FMECA）如表3所示。