朱改善
（廣西盛隆冶金有限公司）
煉鋼廠作為鋼鐵生產流程中的核心環節，其生產運行高度依賴大型化、連續化、自動化生產設備，設備運行狀態直接決定了生產效率、產品質量、生產成本以及現場作業安全。在當前鋼鐵行業產能過剩、市場競爭日趨激烈的背景下，通過提升設備管理水平降低運行成本、延長設備使用壽命、減少非計劃停機時間，已經成為煉鋼廠實現降本增效、提升核心競爭力的重要抓手。本文結合煉鋼廠生產特性與設備管理痛點，分析現代設備管理體系在煉鋼廠的應用路徑，總結實踐經驗，為行業設備管理升級提供參考。
1 煉鋼廠設備管理的特性與核心痛點
1.1 煉鋼廠設備管理的基本特性
煉鋼廠生產場景具有高溫、高負荷、多粉塵、連續作業的特點，其設備體系也呈現出與其他生產環節不同的特性，第一是設備大型化、集成化程度高，從鐵水預處理、轉爐煉鋼、爐外精煉到連鑄工序，核心設備如轉爐本體、連鑄機、除塵風機、鋼包回轉臺等單臺設備重量大、結構復雜，且各工序設備聯動性強，單臺設備故障極易引發全線生產中斷；第二是設備運行環境惡劣，煉鋼廠生產過程中常年存在高溫輻射、鋼水噴濺、粉塵侵蝕、氧化腐蝕等問題，設備磨損、老化速度遠快于一般工業設備，對設備維護保養的頻率和精度要求更高；第三是設備安全風險等級高，煉鋼廠涉及大量承壓設備、起重設備、高溫液體運輸設備，一旦發生設備失效事故，極易引發火災、爆炸、燙傷等重大安全事故，設備管理本身就是安全管理的核心組成部分；第四是設備更新迭代速度加快，近年來隨著冶金自動化技術的發展，越來越多的煉鋼廠完成了智能化改造，大量傳感器、數控系統、工業機器人投入使用，設備管理從傳統的機械維護拓展到機電一體化、信息化維護，對管理人員的專業能力提出了更高要求。
1.2 當前煉鋼廠設備管理存在的核心痛點
國內多數大中型煉鋼廠經過多輪技術改造，設備硬件水平已經達到國際先進水平，但設備管理體系仍存在不少共性問題，首先是管理模式仍以事后維修為主，預防性維護體系落實不到位。不少煉鋼廠受生產計劃壓力影響，存在“重生產、輕維護”的傾向，設備只要還能維持運行就不安排停機檢修，往往等到故障發生后才進行搶修，不僅搶修成本遠高于預防性維護成本，還會打亂生產計劃，造成長時間的非計劃停機，給企業帶來更大的損失。其次是設備管理數據碎片化，缺乏信息化整合能力。部分煉鋼廠雖然引入了設備在線監測系統，但監測數據分散在不同的系統平臺中，設備運維記錄、檢修檔案、備件庫存信息沒有實現互聯互通，管理人員無法全面掌握設備全生命周期的運行狀態，難以做出精準的維護決策。第三是備件管理不合理，庫存成本與供應矛盾突出。一方面部分關鍵備件庫存積壓，占用了大量流動資金，另一方面部分常用備件庫存不足，故障發生后無法及時更換，延長了故障停機時間；此外部分進口備件采購周期長、價格高，也給設備維護帶來了不小的壓力。第四是設備管理團隊專業能力不匹配，面對智能化設備的普及，不少傳統設備維護人員缺乏機電一體化、信息化相關知識，無法滿足新型設備的維護需求，而新引進的專業技術人才又往往存在對現場設備特性不熟悉的問題，人才梯隊建設滯后于設備升級速度。
2 現代煉鋼廠設備管理體系的構建路徑
2.1 建立全生命周期設備管理體系
全生命周期管理是現代設備管理的核心理論，要求對設備從規劃選型、采購安裝、運行維護到報廢更新的全流程進行系統管理，實現設備全生命周期內綜合效益最大化。對于煉鋼廠而言，首先要在設備規劃選型階段就引入設備管理環節，改變以往只看重采購價格、不看重后期維護成本的選型思路，綜合對比不同品牌設備的采購成本、運行能耗、維護難度、備件供應穩定性等指標，選擇綜合性價比最高的設備。比如在轉爐氧槍系統選型中，不能只對比氧槍噴頭的采購價格，還要綜合考慮噴頭的使用壽命、抗腐蝕性能、對煉鋼純度的影響等因素，選擇全生命周期成本更低的產品。其次在設備運行階段，要建立完善的設備技術檔案，完整記錄設備的安裝參數、運行時間、維護記錄、故障歷史、部件更換情況等信息，為后續維護決策提供數據支撐。最后在設備報廢更新階段，要建立科學的報廢評估標準，結合設備的技術老化程度、運行維護成本、節能性能等指標判斷設備是否需要報廢，避免過早報廢造成資產浪費，也避免超期服役帶來安全和效率損失。
2.2 推廣以狀態監測為基礎的預防性維護模式
針對煉鋼廠設備連續運行的特點，要逐步從傳統的事后維修、計劃維修向基于狀態監測的預測性維護轉變，通過實時掌握設備運行狀態，在故障發生前提前安排維護，最大程度減少非計劃停機。具體實施中，首先要針對不同類型的設備搭建分級監測體系，對于轉爐、連鑄機、主抽風機、起重設備等核心關鍵設備，要安裝在線溫度監測、振動監測、油液監測、應力監測等傳感器，實現運行參數的實時采集和異常預警；對于水泵、閥門等輔助設備，可以采用人工定期巡檢結合離線檢測的方式開展狀態監測，平衡監測成本和管理需求。其次要建立異常預警和故障診斷機制，利用大數據分析技術對監測數據進行處理，設定不同等級的異常閾值，當設備參數超出閾值時自動發出預警，同時依托設備故障數據庫快速定位故障位置和故障原因，為檢修人員提供決策支持。比如通過對轉爐耳軸軸承的振動數據進行分析，可以提前判斷軸承的磨損程度，在磨損達到臨界值之前利用生產間隙安排更換，避免軸承損壞造成轉爐停產。最后要優化維護計劃管理，根據設備狀態監測結果靈活調整檢修時間和檢修內容，改變傳統計劃檢修“一刀切”的模式，既避免過度檢修造成的生產停機浪費，也避免欠修引發的故障風險，實現設備維護與生產安排的動態平衡。
2.3 構建信息化集成化的設備管理平臺
信息化是提升設備管理效率的核心支撐，煉鋼廠要依托工業互聯網技術，搭建覆蓋全廠區的設備管理信息化平臺，實現設備數據、運維數據、備件數據的互聯互通。具體而言，設備管理平臺需要實現幾個核心功能，第一是設備基礎信息管理功能，整合所有設備的技術參數、技術檔案、維護歷史等信息，管理人員可以通過平臺快速查詢任意設備的完整信息，避免紙質檔案查找困難、信息不全的問題。第二是運行監測與預警功能，整合各設備在線監測系統的數據，在統一平臺上展示所有關鍵設備的運行狀態，異常情況自動彈窗提醒，方便管理人員統一監控。第三是維護工單管理功能，設備巡檢人員發現異?；蛘呦到y發出預警后，可以直接在平臺上生成維護工單，派發給對應檢修班組，檢修完成后在線錄入檢修結果，實現維護過程的閉環管理，避免出現故障漏修、責任不清的問題。第四是備件庫存聯動功能，設備管理平臺與企業ERP系統、備件庫存系統對接，當檢修工單生成后，自動核對對應備件的庫存數量，庫存不足自動觸發采購申請，既可以保證備件及時供應，也可以避免不必要的備件采購，優化庫存水平。國內不少先進煉鋼廠的實踐表明，搭建一體化設備管理平臺后，設備故障響應時間可以縮短30%以上，非計劃停機時間明顯降低。
2.4 優化備件管理模式，降低庫存成本
備件管理是煉鋼廠設備管理的重要組成部分，合理的備件庫存既可以保證設備維護的及時供應，又可以減少流動資金占用，降低企業運營成本。煉鋼廠可以從幾個方面優化備件管理，第一是對備件進行ABC分類管理，按照備件的重要程度、價格、消耗頻率將備件分為三類：A類為關鍵核心備件，這類備件價格高、消耗低、一旦缺貨會造成重大生產損失，需要保持合理的安全庫存；B類為常用周轉備件，價格中等、消耗穩定，可以按照常規消耗水平設定庫存；C類為低值易消耗件，價格低、采購方便，可以適當降低庫存水平，采用批量采購按需領用的模式管理。通過分類管理，可以將庫存資金優先分配給關鍵備件，優化資金使用效率。第二是推進備件國產化替代，對于進口設備的備件，在不影響設備運行精度和安全的前提下，逐步推動國內廠家進行測繪仿制，降低備件采購成本，縮短采購周期。不少煉鋼廠的實踐顯示，核心備件國產化后采購成本可以降低50%以上，采購周期從原來的幾個月縮短到十幾天，大大提升了備件供應的靈活性。第三是建立區域聯合備件庫存機制，對于同一地區同一類型的鋼鐵企業，可以聯合建立關鍵備件共享庫存，比如大型軋輥、轉爐托圈等不常用但價格極高的備件，各家企業共同分擔庫存成本，需要時就近調配，既可以保證每家企業都能及時獲得備件，又可以降低單個企業的庫存壓力。
2.5 強化設備管理人才隊伍建設
無論多么先進的管理體系和信息化系統，最終都需要人來執行，打造一支專業能力匹配的設備管理隊伍是提升設備管理水平的根本保障。針對當前煉鋼廠設備升級帶來的能力需求變化，首先要完善分層分類培訓體系，對于傳統設備維護人員，要加強機電一體化、傳感器技術、信息化系統操作等相關內容的培訓，幫助傳統維修人員掌握新型設備的維護技能，適應智能化設備的維護需求；對于新引進的專業技術人才，要加強現場生產實踐培訓，幫助他們快速熟悉煉鋼廠現場設備的運行特性和維護環境，提升解決實際問題的能力。其次要完善設備管理激勵機制，改變以往設備管理績效只與故障停機時間掛鉤的單一考核模式，建立涵蓋維護成本、設備壽命、安全運行等多個指標的考核體系，對在設備狀態監測、故障預警、備件國產化等方面做出突出貢獻的團隊和個人給予重獎，激發設備管理人員的積極性和創新能力。最后要建立師帶徒的人才傳承機制，發揮老技術人員現場經驗豐富的優勢，帶動年輕人才快速成長，形成合理的人才梯隊，保證設備管理工作持續穩定開展。
3 煉鋼廠設備管理優化實踐案例效果分析
國內某大型民營煉鋼廠針對原有設備管理體系存在的痛點，從2020年開始推進設備管理體系升級改造，經過三年的實踐，取得了明顯的成效。該煉鋼廠原有管理模式以事后搶修為主，非計劃停機頻率高，2019年全年核心設備非計劃停機時間達到128小時，備件庫存資金占用超過1.2億元，設備維護成本占生產成本的比例達到6.8%。改造過程中，該煉鋼廠首先搭建了覆蓋所有核心設備的狀態監測系統，安裝了2000多臺各類監測傳感器，搭建了一體化設備管理信息化平臺，實現了關鍵設備運行狀態的實時監控和異常預警；其次建立了預測性維護體系，根據設備狀態監測結果安排檢修，改變了原有月度計劃檢修的固定模式；同時優化了備件分類管理，推進了30余項關鍵備件的國產化替代，建立了區域聯合備件庫存機制。
經過三年的運行，該煉鋼廠設備管理指標得到了明顯改善，截至2023年，核心設備非計劃停機時間下降到42小時，降幅達到67.2%；備件庫存資金占用下降到7800萬元，降幅達到35%，大大減少了流動資金占用；設備維護成本占生產成本的比例下降到4.9%，每年可以降低維護成本超過8000萬元；同時因為設備運行穩定性提升，煉鋼命中率和連鑄坯合格率分別提升了0.8個百分點和0.3個百分點，每年帶來直接經濟效益超過1.2億元。除此之外，因為設備故障減少，重大安全風險隱患得到有效遏制，改造以來該煉鋼廠未發生一起因設備失效引發的安全事故，安全管理水平也得到了明顯提升。該案例表明，科學的設備管理體系優化能夠給煉鋼廠帶來顯著的經濟效益和安全效益，是煉鋼廠降本增效的有效路徑。
4 結語
在鋼鐵行業進入微利時代的背景下，設備管理已經成為煉鋼廠提升核心競爭力的重要領域，傳統的重生產輕維護、以事后維修為主的管理模式已經無法適應現代煉鋼廠的生產需求。煉鋼廠需要結合自身設備特性，構建全生命周期設備管理體系，推廣基于狀態監測的預測性維護模式，依托信息化技術實現設備管理的集成化，優化備件管理降低庫存成本，同時強化人才隊伍建設，打造適應現代設備管理需求的專業團隊。從實踐效果來看，設備管理體系優化不僅可以減少非計劃停機時間、降低維護成本和庫存成本，還可以提升產品質量、保障生產安全，給企業帶來顯著的綜合效益。未來隨著冶金智能化技術的進一步發展，設備管理還會向更加智能化、精準化的方向發展，煉鋼廠需要持續推進管理升級，不斷適應設備技術的變化，才能在激烈的市場競爭中保持優勢。