裴紅兵

（北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計院有限公司，北京 100143）

我國輪胎行業(yè)經(jīng)過近幾十年的高速發(fā)展，已經(jīng)從半機械化、機械化、自動化發(fā)展到了目前以智能化、信息化為特征的工業(yè)4.0時代[1-4]。智能化是工廠的主要特征，機器具備感知、自我判斷、自我操控能力，車間內(nèi)人機對話轉(zhuǎn)化為M2M（Machine to Machine），即機器設(shè)備之間的智能對話和協(xié)作，很多操作、搬運和管理類的工作被計算機、機器人等智能設(shè)備替代[5-7]。智能設(shè)備一般制造精度高、穩(wěn)定性好，而且廣泛應(yīng)用標(biāo)準化、模塊化的設(shè)計理念，自我糾錯能力強，故障提示更為精準，故障量相對減少，維護也更加方便，有些故障還可以通過遠程方式解決。但各個系統(tǒng)也變得更加龐大、牽涉面更廣，各臺設(shè)備之間、各個系統(tǒng)之間以及設(shè)備與系統(tǒng)之間的關(guān)系更加緊密，需要更多的相互協(xié)作，要求我們設(shè)備管理更具整體概念和思維。同時，隨著生產(chǎn)工藝、輪胎結(jié)構(gòu)和配方的不斷發(fā)展，成本管理的精細化，以及精益生產(chǎn)、六西格瑪質(zhì)量管理等理念的引入，對輪胎企業(yè)設(shè)備管理也持續(xù)提出新的要求。

當(dāng)前輪胎設(shè)備管理涉及面廣、內(nèi)容豐富，本文從企業(yè)設(shè)備整體管理角度出發(fā)，從設(shè)備分類、管理流程、管理機構(gòu)、故障處理流程、維修分類和管理辦法6個方面進行簡要梳理[8-9]，以期起到拋磚引玉的作用。

1 設(shè)備分類

做好設(shè)備管理首先要將全廠設(shè)備梳理清楚，分門別類，為各類設(shè)備建檔立卡是設(shè)備管理的基礎(chǔ)工作。輪胎企業(yè)按照生產(chǎn)流程可以分為煉膠、壓延、成型、硫化、倉儲、成品、公用工程和實驗室8個部分，其中煉膠車間包括原材料庫，實驗室包括物理和化學(xué)實驗室以及快檢實驗室。按各類設(shè)備的主要功能可分為：工藝類、儀器儀表類、公用工程類、工裝器具類和系統(tǒng)類5大類。

1.1 工藝類

煉膠車間包括膠料破碎存儲輸送系統(tǒng)、小料自動稱量儲存配送系統(tǒng)、油料系統(tǒng)、炭黑系統(tǒng)、母煉生產(chǎn)線、終煉生產(chǎn)線、母煉膠自動儲存流轉(zhuǎn)系統(tǒng)和終煉膠自動儲存流轉(zhuǎn)系統(tǒng)等。

半成品車間包括物料自動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)（與煉膠及成型車間交叉）、壓延生產(chǎn)線、胎面生產(chǎn)線、胎側(cè)生產(chǎn)線等。

成型車間包括物料自動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)（與半成品及硫化車間交叉）、裁斷機、縱裁機、成型機、噴涂機等。

硫化車間包括胎坯自動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)（與成型車間交叉）、硫化機、成品自動輸送分揀線、CAV（視覺自動控制系統(tǒng)）、動平衡及均勻性試驗機、X光檢測機、輪胎修補機等。

倉儲指輪胎成品的高架全自動倉庫。各車間物料自動轉(zhuǎn)運系統(tǒng)主要包括AGV（自動引導(dǎo)小車）、自動叉車、EMS（電動單軌系統(tǒng)）、RFID（射頻設(shè)別）和GPS定位系統(tǒng)等。

隨著歐盟輪胎標(biāo)簽法的出臺以及自身技術(shù)研發(fā)的需要，成品試驗車間除了滾動阻力試驗機、耐久試驗機、高速試驗機、強度及脫圈試驗機、切割機，還有六分力試驗機、噪聲試驗室等配置，甚至有的企業(yè)還與國際權(quán)威認證機構(gòu)合作建立了高標(biāo)準的輪胎室外檢測場。

1.2 儀器儀表類

儀器儀表類設(shè)備主要集中在煉膠車間快檢室、物理和化學(xué)實驗室，包括流變儀、門尼粘度儀、硬度計、拉力機，以及試驗用開煉機、密煉機和平板硫化機，還有各種化學(xué)試驗儀器設(shè)備等。

工廠儀表種類繁多，各種儀表保障生產(chǎn)按照預(yù)定的溫度、壓力、時間、質(zhì)量、尺寸等參數(shù)進行，還有各種介質(zhì)的流量儀表、電氣的電流表、電壓表、各種檢測設(shè)備使用的力學(xué)儀表、位移傳感器以及噪聲測試儀等。

1.3 公用工程類

公用工程類設(shè)備包括供配電系統(tǒng)、熱力站、動力站、空壓站、水泵房、制冷站、消防站、污水站以及室內(nèi)外綜合管線等。主要設(shè)備有變壓器、配電柜、鍋爐、除氧器、制氮設(shè)備、各類壓力容器、水泵、空壓機、水處理設(shè)備、冷卻塔、制冷機以及各類驅(qū)動柜、儀表柜、操作柜、操作箱等。

1.4 工裝器具類

工裝器具類設(shè)備包括各類口型板、型輥、鋼絲纏繞盤、壓延整徑輥、壓力輥、成型鼓、扣圈盤、貼合鼓、卡盤、腰帶、調(diào)節(jié)環(huán)、硫化模具、后充氣卡盤、均動輪輞、試驗輪輞，以及各類臺車、膠筐、膠桌、小藥車、胎坯車、成品輪胎貨架等。

1.5 系統(tǒng)類

信息化是現(xiàn)代工廠的主要特征之一，除了先進的智能化設(shè)備，工廠運營還需要有信息化的支撐，具體包括MRP（物料需求計劃）、MRPⅡ（資源計劃）、ERP（企業(yè)資源計劃）、MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、PCS（過程控制系統(tǒng)）、DCS（分散控制系統(tǒng)）等，可實現(xiàn)生產(chǎn)管理信息的可視化、生產(chǎn)計劃的自動計算和分配、流程的再造和自動管理、生產(chǎn)信息的追溯以及售出輪胎的信息跟蹤和服務(wù)等。借助互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，可通過終端實現(xiàn)對工廠全流程的監(jiān)控和管理，以及對產(chǎn)品全壽命周期的追蹤和服務(wù)。

安防系統(tǒng)和消防聯(lián)動控制系統(tǒng)則是保障工廠安全必不可少的重要環(huán)節(jié)。

2 管理流程

設(shè)備管理包括從規(guī)劃、設(shè)計、選型、購置、安裝、驗收、使用、保養(yǎng)、維修、改造、更新直至報廢全壽命周期的科學(xué)管理。

規(guī)劃設(shè)計階段要充分考慮行業(yè)發(fā)展趨勢和企業(yè)發(fā)展目標(biāo)，做長遠打算，從機械和電氣等多角度預(yù)留設(shè)備升級改造的空間。設(shè)備購置時應(yīng)從設(shè)備選型、功能配置、自動化程度、生產(chǎn)效率、安裝調(diào)試、維修保養(yǎng)等多方面進行考察，所選設(shè)備既要滿足生產(chǎn)工藝要求，符合投資控制，前后工序之間設(shè)備配置也需合理，充分發(fā)揮各臺設(shè)備潛能，減少能力冗余導(dǎo)致的浪費，在長遠發(fā)展與短期浪費之間找到平衡點。

設(shè)備選型要嚴格按照產(chǎn)品規(guī)劃，根據(jù)確定的工藝參數(shù)范圍科學(xué)配置，以免出現(xiàn)部分產(chǎn)品達到或超出工藝極限尺寸而造成設(shè)備損壞。在設(shè)備配套件選擇上應(yīng)根據(jù)使用條件科學(xué)選擇，例如，為了防止膠料焦燒并保證工藝溫度，煉膠、壓延以及硫化等設(shè)備都需要控溫，溫控裝置質(zhì)量直接關(guān)系到每臺設(shè)備能否正常運轉(zhuǎn)，必須選用可靠電加熱器、換熱器、控制閥、儀表控制系統(tǒng)以及合理的控溫設(shè)計。液壓系統(tǒng)也是煉膠、壓延及硫化設(shè)備必不可少的關(guān)鍵組件，液壓站應(yīng)設(shè)計合理并方便檢修，油泵應(yīng)盡量沉浸在油品中，避免油泵干磨損壞，為避免油位和油溫異常對設(shè)備的影響，必須將油位和油溫的報警信息寫入PLC程序，并在控制界面的明顯部位進行顯示，避免因油溫過高或缺油損壞設(shè)備。還應(yīng)該為溫控及液壓系統(tǒng)配備優(yōu)質(zhì)的水管和油管以及接頭，并合理設(shè)計管路，避免因管路走向或配置不合理增大損壞頻率和檢修難度。對于硫化機中心機構(gòu)及模具上下側(cè)板溫度較高部位應(yīng)使用氟橡膠密封圈，嚴格控制密封圈的使用次數(shù)，以免因密封圈漏氣造成輪胎降級甚至成為廢品。

對于公用工程系統(tǒng)還需要考慮系統(tǒng)設(shè)計的合理性，各種循環(huán)水系統(tǒng)應(yīng)盡量采用軟化水，以免造成設(shè)備結(jié)垢，如水環(huán)真空泵、大型平板硫化機熱板冷卻水以及制冷機冷卻水系統(tǒng)等，其他工藝設(shè)備的常溫和低溫冷卻水等也應(yīng)盡量采用軟化水。應(yīng)嚴格控制工業(yè)用水各項指標(biāo)，對循環(huán)水含氯量進行監(jiān)測，通過換水和使用離子交換器等方法，減小氯離子含量，以免各種換熱設(shè)備尤其是不銹鋼換熱設(shè)備過早腐蝕損壞。對于熱真空系統(tǒng)，在進入真空泵之前設(shè)置換熱器進行降溫則可以減少維護和降低能耗。

好的設(shè)備還需要有好的安裝和調(diào)試，要確保設(shè)備基礎(chǔ)符合設(shè)備靜、動載荷的要求，避免出現(xiàn)基礎(chǔ)下沉導(dǎo)致的設(shè)備精度降低。安裝應(yīng)嚴格按照規(guī)范，從墊鐵配置、精度調(diào)整、一二次灌漿到安裝驗收需由車間、廠家、安裝方以及監(jiān)理等多方嚴格把關(guān)。灌漿材料的選擇要符合灌漿要求，對于底座與基礎(chǔ)間隙小且精度高的設(shè)備應(yīng)選擇優(yōu)質(zhì)自流平灌漿料，以確保設(shè)備與基礎(chǔ)的可靠結(jié)合，保證設(shè)備長期穩(wěn)定運行。設(shè)備應(yīng)調(diào)試至最佳狀態(tài)，各項性能達到設(shè)計指標(biāo)后，方可驗收投入生產(chǎn)。

設(shè)備的潤滑和緊固是維護的關(guān)鍵，選型時一定要選擇潤滑方便且自動化程度高的潤滑方式，所有潤滑部位應(yīng)易于操作且標(biāo)識明顯；緊固螺絲應(yīng)按國家標(biāo)準選擇合理的止退措施，防止螺絲松動。日常維護應(yīng)嚴格按照設(shè)備要求的方式、周期和介質(zhì)做好潤滑，同時定期檢查零部件緊固情況，確保緊固到位。

設(shè)備操作應(yīng)嚴格按照設(shè)備操作規(guī)程進行，禁止粗暴操作、違章操作對設(shè)備造成損害，避免設(shè)備帶故障生產(chǎn)。

當(dāng)設(shè)備運行到一定的折舊年限，技術(shù)和精度都會落后，再改造價值也不大時，應(yīng)該啟動淘汰程序，添置新的設(shè)備替代老舊設(shè)備，以保持工廠設(shè)備活力。

3 管理機構(gòu)

設(shè)備管理機構(gòu)一般由設(shè)備管理部和各車間保全構(gòu)成。設(shè)備管理部應(yīng)該配備機械、電氣、自控、暖通、動力以及給排水等專業(yè)技術(shù)人員，負責(zé)全廠設(shè)備的規(guī)劃和管理。每個車間和公用工程系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)大小按比例配備一定的機電工程師、鉗工和電工等負責(zé)車間的日常維護。對于跨車間的物料轉(zhuǎn)運設(shè)備應(yīng)由相關(guān)車間共同維護。機修車間配置車、鉗、洗、刨、磨、焊以及線切割等設(shè)備，以便為設(shè)備維修保養(yǎng)提供簡單的加工服務(wù)。快檢以及物理和化學(xué)實驗室設(shè)備應(yīng)由實驗室專人管理，包括維護、標(biāo)定等工作。

工裝器具管理應(yīng)由工藝人員和設(shè)備人員共同負責(zé)，其中硫化模具是管理的難點，很多企業(yè)都制定了嚴格的管理規(guī)定，對其安裝、拆卸、洗模、組裝以及存放等都制定了詳細、嚴格的管理考核措施，以實現(xiàn)對模具的精細化管理。

公用工程系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置統(tǒng)一的維保隊伍，除了各站房的維護管理，還包括全廠供配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、工業(yè)管道系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)等的管理和維護。

消防和安防系統(tǒng)屬于自控系統(tǒng)，一般由安全部門合并管理，可由電工和鉗工來負責(zé)日常維護，自控工程師根據(jù)需要進行協(xié)助。

儀表計量應(yīng)設(shè)置專門的管理部門，并應(yīng)參照相關(guān)標(biāo)準建立企業(yè)自身的計量標(biāo)準并購置計量標(biāo)準器，按照國家計量規(guī)范做好各項工作。

工廠信息化系統(tǒng)MRP，MRPⅡ，ERP，MES和PCS等一般由生產(chǎn)管理部門負責(zé)管理，配備相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)和信息工程師以及生產(chǎn)管理人員進行日常維護和操作。

4 故障處理流程

設(shè)備管理不僅關(guān)乎產(chǎn)品質(zhì)量，還直接影響設(shè)備的使用壽命，好的設(shè)備需要好的維護保養(yǎng)。新設(shè)備進廠后應(yīng)科學(xué)制定設(shè)備中長期維保計劃，按照設(shè)備管理體系進行管理，做好日常點檢、注重潤滑和緊固、定期對供配電及電氣控制系統(tǒng)進行清潔和緊固檢查，就能有效地延長設(shè)備的使用壽命，減少故障維修費用、縮短故障停機時間，為企業(yè)創(chuàng)造更多價值。

隨著產(chǎn)業(yè)整合、兼并重組和迅速擴張，企業(yè)數(shù)量減少、規(guī)模擴大，備品備件占比可相應(yīng)減小，同類設(shè)備越多，備品備件越容易獲得，當(dāng)前物流十分便捷，可實現(xiàn)各分廠之間快速調(diào)配。同時大的橡機企業(yè)也針對大型輪胎企業(yè)和布局集中的輪胎產(chǎn)業(yè)園區(qū)配置了服務(wù)點，根據(jù)設(shè)備的特點做了相應(yīng)的庫存準備，以快速響應(yīng)企業(yè)設(shè)備維護的需要。

設(shè)備維護檢修需要專用的工具，大部分工具可以買到，還有些可根據(jù)維修需要自行設(shè)計。工具配備不完善會加大檢修難度，延長檢修停機時間，裝配精度無法保障，影響設(shè)備的使用性能。在維修前，應(yīng)熟悉設(shè)備的裝配原理，如熱裝或冷裝的零部件，必須在特定條件下才能進行拆裝，硬行拆裝會破壞設(shè)備，造成更大的損失。

設(shè)備出現(xiàn)故障后，應(yīng)按照從易到難的順序進行排查，除了明顯的機械故障外，應(yīng)首先從電氣環(huán)節(jié)查找原因，是電氣接觸不良還是繼電器或接觸器沒有到位，是電源、傳感器、變送器、模塊、CPU或變頻器、控制器等出現(xiàn)故障，還是控制程序出現(xiàn)了錯誤，有的可能是設(shè)備廠家在程序中預(yù)設(shè)了自鎖的條件，以便在企業(yè)利益受損時啟動保護，排除電氣原因之后再從機械方面找原因，直至問題得到解決。

5 維修分類

對設(shè)備維修進行分類，是為了最大限度地降低設(shè)備維護所帶來的企業(yè)成本，這個成本要從維修直接成本、停機帶來的相關(guān)損失以及改造帶來的收益等多方面進行考量。具體來講可以將設(shè)備維修分為故障維修、預(yù)防性維修、預(yù)測維修和改進維修4種[10]。

根據(jù)不同車間、不同重要性、同類設(shè)備數(shù)量等制定差異化的維修方案，將經(jīng)濟性和時效性有機結(jié)合起來，達到最佳的性價比。對于數(shù)量較多的設(shè)備（如硫化機和成型機）以及有備份的設(shè)備（如鍋爐和空壓機等）可以采用故障維修，密煉機、復(fù)合線、壓延機等關(guān)鍵設(shè)備要采取預(yù)防性維修，對于壓延機主軸承等可以結(jié)合使用壽命因素采用預(yù)測維修的方式，通過對其振動、噪聲等因素的測定結(jié)果來制定維修計劃。隨著時間的推移，有些設(shè)備可能達不到新工藝、效率、自動化或是環(huán)保等方面的要求，而更新的成本又太高，這時可通過改造進行提升；還有些企業(yè)出于技術(shù)保密的需要，也對新設(shè)備進行一些改造。對單臺設(shè)備而言，幾種維修方式可以根據(jù)實際情況單獨使用或綜合使用。

6 管理辦法

在建檔立卡的基礎(chǔ)上，建立設(shè)備管理電子臺賬，對每臺設(shè)備的故障點做可視化電子視圖，可設(shè)定和修改故障周期、到期自動提醒，對應(yīng)的備件庫存數(shù)量一目了然，需要補充時自動提醒。根據(jù)維保運行情況，不同權(quán)限的管理人員可對系統(tǒng)設(shè)置進行修改，以達到維修保養(yǎng)的及時有效和最小的庫存，提高企業(yè)效益。

隨著行業(yè)規(guī)模迅速發(fā)展壯大，維修保養(yǎng)需求激增，維修保養(yǎng)社會化應(yīng)運而生，依托長期為行業(yè)提供安裝、維修、改造等服務(wù)的主體，當(dāng)企業(yè)自身力量不夠或者戰(zhàn)略性減少時，可通過招標(biāo)方式，在合格供應(yīng)商之間開展良性競爭，以合理的價格獲得優(yōu)質(zhì)服務(wù)，為企業(yè)提質(zhì)增效。

當(dāng)企業(yè)發(fā)展到集團階段，旗下分廠眾多，為了鼓勵創(chuàng)新、提高維保效率可以根據(jù)不同的工序和不同的專業(yè)，在企業(yè)內(nèi)部各分公司之間開展設(shè)備維護技術(shù)比武，并將技術(shù)比武中涌現(xiàn)出的先進維修技術(shù)和各種先進指標(biāo)轉(zhuǎn)化為企業(yè)標(biāo)準，定期組織內(nèi)部對標(biāo)，以實現(xiàn)設(shè)備管理的持續(xù)改進，促進企業(yè)良性發(fā)展。

7 結(jié)語

輪胎質(zhì)量是生產(chǎn)出來的，不是檢查出來的。各種檢測手段只是對其結(jié)構(gòu)、配方、工藝等與產(chǎn)品設(shè)計之間的符合度進行檢查，從原料到終煉膠再到半成品、胎坯最后成為硫化胎，一切已經(jīng)無法改變。質(zhì)量管理六要素（人機料法環(huán)測）中，機器是很重要的因素，在工業(yè)4.0時代，機器因素占比越來越大，為了穩(wěn)定地生產(chǎn)出更高品質(zhì)的輪胎，必須做好輪胎設(shè)備的管理。無論設(shè)備如何迭代升級、質(zhì)量管理流程如何再造，高質(zhì)量、精細化、信息化的設(shè)備管理都是企業(yè)精益生產(chǎn)的前提，是產(chǎn)品高質(zhì)量的要求，是生產(chǎn)安全的保障，是提質(zhì)增效的途徑，也是企業(yè)發(fā)展壯大的必由之路。