现代化设备基础管理探析

2022-09-21 15:06:48 来源:写作指导

 

涟钢在1999年10月,90吨转炉工程破土动工兴建,于2000年底投产,它标志着涟钢跨入新的历史发展时期,这是涟钢老一代为涟钢发展创造了良好条件。从此新的生产工艺、新的生产技术、现代先进技术的设备在涟钢的炼铁、炼钢、轧钢等各生产流程中全面快速被采用,经新一代领导者各方工作,到2009年2250热轧线投产,可以说涟钢完成了向大型化、高速化、连续化与自动化的转换,进入了新的历史时期。   涟钢现有的热轧板(即CSP)生产线、2250热轧线、冷轧板及其镀板线、大型高炉、大型转炉,以及某些辅助生产线的装备,可以说都具有现代化设备的资质,就技术等级在国内属于一流的,在国际也可称得上先进水平。涟钢现有生产线的设备肯定的说在十五至二十年内不可能被淘汰,其硬件被更新的可能性也不大,这是现有先进技术装备的设备状况。   涟钢在上世纪80~90年代所推行的设备管理理论,即“设备综合工程学”的概念,该理论着重设备本身硬件的管理和硬件期的费用管理着重设备作业率、维修费用管理。上世纪80~90年代涟钢的设备状况是处于逐渐被淘汰的地位。当时设备管理的重点是预防设备故障、加强设备维修保养、提高设备作业率、降低消耗、降低维修费用等。管理人员对各项工作做出大量有效的业绩,为涟钢取得好的经济效益作出了一定的贡献。但由于许多设备将被淘汰,基层的设备管理工作人员对设备的基础管理工作积极性和主动性差一些。设备硬件的基础工作和设备信息的基础工作的管理按要求都有较大的差距。更谈不上基层设备管理人员具有要关注设备管理与本生产线的产品质量的密切相关的概念。   现以涟钢现阶段轧制设备生产线为例谈一谈现代化设备管理和产品质量关系的新理念。现阶段轧制设备生产线有CSP、2250热轧、冷轧板等,几条生产线都是现代化生产线,现代化生产线的生产过程其特点是生产过程由计算机控制,计算机控制作用是应用描述各类参数间的关系的数学模型,在不超过限制参量的前提下,通过控制调节参量,克服扰动量的影响,使得被参量达到目标值。   应用计算机控制过程的更高水平在于实现最佳运行。即以预定的目标出发,寻求一组最佳的生产条件,使过程在这组条件下运行。   能获取所追求的最好目标,生产运行过程参数调整都是由计算机程序控制。一个完整的计算机控制系统除了要设置可靠性高的检测元件、计算机与执行机构等硬设备外,还要具备能使计算机具有多种功能,并保证计算机能同生产过程联系在一起的软件部分。作为应用软件部分的数学模型,它把过程抽象化,使得计算机能够据此进行设定计算和控制。   因此,正确掌握过程的特性,建立质量高的数学模型,对于充分发挥控制系统的功能,实现最佳控制有着关键性的作用。生产过程由预定各类参数经计算机完全自动控制,在生产过程中不接受人工临时参数的信号,所以操作人员是无能为力的。   现代化生产线的自动控制系统中的各软件是相互联系的,而数学模型是整个控制系统的核心和关键。现代化工业生产线即工业自动化,它要应用“自动控制原理”的完整的理论,“自动控制原理”包括线性定常控制系统的基本理论、非线性系统理论、采样系统理论、线性系统理论、最优控制理论、状态估计与参数辩识等。自动控制系统可有多种方式组成,有开环控制、闭环控制,开环控制和闭环控制相结合的复合控制等方式。一般说来控制系统均由以下基本元件(或装置)组成:测量元件、放大元件、比较元件、执行机构、被控对象、校正装置。对控制系统的基本要求是控制系统在没有受到外作用时,总是处于一个稳定的平衡状态,系统的输出亦保持其原来状态不变。而当系统受到外作用时,其输出必将发生相应变化。由于系统中总是包含具有惯性或贮能特性的元件,因此输出量不能立即按希望的规律变化,而是有一个过渡过程。每一个控制系统在不同的外作用下,都会表现出各不相同的过渡过程特性。   它是衡量控制系统动态质量的重要标志。一旦过渡过程结束之后,系统就将进入新的稳定平衡状态。此时,在理想情况下输出量应完全复现输入信号。实际上,由于结构及非线性等因素,系统输出量只能以一定准确度复现输入信号,这就会在输出量与希望值之间出现误差,称之为稳态误差,它是衡量控制系统稳态控制精度的标志。“稳态误差”是衡量控制系统控制精度的重要指标也是重要要求。对自动控制系统还有“最优控制”、“自适应控制”等重要指标。这些都是应用计算机控制系统技术的科技人员的重要设计研究的课题。现代化工业生产线都少不了与产品有关的工艺技术、与计算机控制有关的自动控制技术、与组成生产线实体的机构装置技术等主要的三大技术。   涟钢有多种产品出售,但出售量最大的最主要的产品是通过轧制设备加工的产品,2250热轧线、热轧板(CSP)生产线、冷轧板生产线等都是属于由计算机控制的现代化生产线,在计算机自动控制系统中的各软件是相互联系的,而数学模型是整个控制系统的核心和关键。现以CSP生产线为例说明,作为构成轧制线实体的主要装置为七架高刚度四辊轧机,每架轧机都有20多个部件组成其中弯辊,窜辊系统(即CVC调整系统),工作辊轴承座、支承辊平衡系统、轧机牌坊、止推装置、液压压下系统、支承辊锁紧装置等,生产线中层流冷却装置,卷取机系统,轧制工艺中的轧辊热凸度模型、轧辊磨损模型、轧辊弹性变形模型、带钢凸度计算模型、轧制压力模型等等,这些机构和模型均对产品的质量有直接影响。现有CSP生产线、冷轧板生产线时常出现的产品质量问题如CSP生产线的“板形”、“钢卷形”、“辊印”,冷轧板生产线的“辊印”、“压痕”、“浪形”、“振动纹”、“边厚”等产品质量问题,它们都与设备及其控制系统有直接关系。应用计算机控制过程的更高水平在于实现最佳运行。   即以预定的目标出发,寻求一组最佳的生产条件,使过程在这组条件下运行。能获取所追求的最好目标,生产运行过程参数调整都是由计算机程序控制。如何寻求到一组最佳的生产条件,使过程在这组条件下运行。这就是现代化工业生产线稳定地生产出合格产品的关键所在。寻求一组最佳的生产条件的过程也就是我们平常所说计算机控制系统的软件编制过程,这软件编制需要由对生产工艺了解透彻的技术人员、对设备机构特点了解透彻的技术人员、对自动控制原理了解透彻的技术人员组成的团队共同探讨、研究才能获得。对于某一产品的计算机控制系统的软件编制过程中以生产工艺技术人员为团队的领头人,各专业人员首先对该生产线的设备供应商所提供的自动控制系统软件了解、研究,充分认识其使用方法,在这个前提下,根据新提出要求的条件,从各自专业的技术要求提出各类参数值,各类参数值各专业之间来源于不同的条件如机械专业有机构刚度变化、安装精度、中间介质的变化、维修后零件加工精度的变化等,如与工艺有关的产品材质的变化、坯料的变化、产品规格的变化、加热温度的变化、轧辊凸度的变化等,如自动化专业有关的测量元件敏感性的变化。执行机构灵敏度的变化等,总之各专业中都有一些待估计的参数,一般有两类:静态参数(或参数)它与设备本身有关,不随时间而发生变化;动态参数(或环境参数)它随着时间、环境的变化而改变。这些参数的变化就要对数学模型中的参数进行实时修正计算,各专业之间以互相协商,逐渐逼进的方法确定参数值。唯有这种方法编制控制系统才能得到高精度的“稳态误差”的控制系统的稳态控制精度。这时的计算机控制系统就能保证运行的生产线生产出质量合格的产品。现代化生产线这种特点就有了现代化设备管理的新理念即生产线要加工出质量合格的产品决定于具有高稳定性、高精度的“稳态误差”的计算机控制系统的设备而不是生产线的操作人员!而高稳定性、高精度的“稳态误差”的计算机控制系统的获得则决定于计算机控制系统的软件编制的团队。#p#分页标题#e#   由于涟钢目前最主要三条轧制设备生产线其产量占企业产品出售量一半以上。因此涟钢就应该以现代化设备的设备管理的新理念思路考虑,从设备管理制度、组织机构、工作方法和工作内容等方面制定出相应的管理条例。本文就管理提出以下建议。   一是由有真才实学的生产工艺技术人员、机械设备技术人员、自动控制的技术人员组成的计算机控制系统的软件编制的团队。   该团队由生产工艺技术人员领头,主要承担两项任务:(a)对新开发的新品种产品生产过程的计算机控制系统的软件编制,保证生产出质量合格的新品种;(b)对CSP、冷轧板、2250这三条现代化生产线生产的产品质量出现的问题、采取技术措施消除产品质量存在的问题。   二是由有真才实学的生产工艺技术人员、机械设备技术人员、自动控制的技术人员组成的现代化生产线设备的检修团队。该团队由机械设备技术人员领头、这个团队负责CSP、冷轧板、2250这三条生产线的设备的大、中、小修保证每次检修后的设备控制系统的数学模型中与设备有关的静态参数、动态参数处于预想的最佳值,为生产过程实现有高稳定性、高精度的“稳态误差”的控制系统和计算机控制系统的软件编制,创造有利条件。这两个团队的人员、经验、技术、信息共享。这两个团队应由公司主管生产和设备的领导直接领导,因为这两个团队的工作好坏直接影响公司主要产品质量的合格率,直接影响新产品开发进展快慢,它直接影响企业经济效益和能否可持续稳定地发展的重大问题。   随着技术的发展和市场变化,用户对产品质量提出了比原来高得多的要求,经过对用户要求的分析,对我们装备技术的剖析,对现有技术控制的分析评价以及对已有实践过的先进技术的跟踪情况分析,如果认为原来的模型和控制系统不能适应新的需要,我们就要改造和完善相关的模型和控制系统,经过一段时间生产实践证实这些模型和控制系统能生产出满足用户所要求的良好质量的产品,能得到用户的好评,只有以良好的产品质量才能有资格参与国内外市场竞争。这些工作都要这两个团队来做。这是占有市场和扩大市场的重大问题。   三是涟钢现有的炼铁设备、炼钢设备、轧制设备、主要辅助生产线绝大多数设备在十五———二十年内这些设备均不会被淘汰,设备零件的重大的技术改造量也不大,在这样条件下设备主管部门应提出管好设备的长期管理制度和工作内客,建议抓以下工作:   a.强化设备基础管理,建立全公司在线设备的零件清单,公司设备主管部门统一编制零件编码,要求在公司内相同的零件,做到零件编码的唯一性。各基层单位建立的在线设备的零件清单要经设备主管部门审查、确认后输入计算机。在这个条件下由设备主管部门组织有关人员研究、编制各生产线的备件清单和消耗件清单、消耗定额和储备定额。   请注意在线设备零件编码一定要做到唯一性,不要与ERP系统混在一起,否则就达不到唯一性。这是为降低设备维护费用重要的基础工作。   b.加强设备的检测,投产三年以上的设备,进行检测更显得必要,如设备中的结构件的刚度变化、液压件的密封性的变化、传动系统中传动件的蠕变发生、自动控制系统中测量元件敏感性变化、设备中的耐磨衬板、垫板磨损变化、各类辊子辊面硬度变化、辊面磨损变化等等。这检测团队检测工作区别于“设备状态监测”,“专业点检”,“精密点检”,虽然这检测团队可兼顾进行“设备状态监测”、“专业点检”、“精密点检”,但他们的主要任务,第一,要为计算机控制系统的软件编制中需要的有关数学模型提供相应的实际静态参数值、无负荷动态参数值、生产过程的动态参数值。第二,要对设备大、中、小修的维修质量进行检测,以计算机控制系统软件中所要求的各类有关参数的预想值进行测量,将测出的实际数值与预想值作比较,判定维修质量是否合格。第三,检测团队要编制检测相应的实际静态参数点、无负荷动态参数点、生产过程的动态参数点的项目清单、规定项目的检测周期、为了适应技术进步和用户对产品质量更高的要求,检测团队还要制定加强检测方法和检测手段的措施规划。   c.加强设备维修质量管理,制定维修质量检验标准,应以检测的与计算机控制系统的软件中的有关数学模型相应的实际的静态参数值和动态参数值都在预想值的范围内才算合格,要改变以是否发生设备故障为标准的考核办法。为此,要制定出维修后要检测的静态参数值和动态参数明细清单及其参数值指标范围。以此来判断维修质量是否合格。   d.狠抓特殊材料制造的设备零件管理,这类零件中有备品件、有消耗件,这些零件价格都比较昂贵。公司机动部要制定这类备品件和消耗件的修复管理办法,报废审定制度。   e.公司应就进口设备的国产化工作进度向机动部下达进度指标。机动部制定实施计划,公司应制定国产化实现率奖励制度。上面最后两项工作对企业的产品质量和经济效益都有直接影响,是机动部的重要工作之一。   四是在近二三年应举办2~3期现代化设备管理研讨班。   a.研讨设备管理内容和管理方法,根据实践经验讨论、修定现有的设备管理制度。   b.认真研究大型化、连续化、高速化设备的机构、液压、驱动系统等技术特点、结构特点,深入了解机构构造、液压驱动、传动件等运动状况对产品质量的影响。   c.研究有关国家的技术标准,由于我们的设备有从德国、日本等国进口,所以要了解,国际标准(ISO)、德国标准(DIN)、日本标准(JIS)等各国标准的设计、机械加工、中间介质、热处理、铸造、锻造制造、材料等标准的规定,并与我们国家标准比较,查对通用性、差异性,对有差异的进行研究提出互相替代的可行性。