王偉 李誼斌
(中國(guó)水利水電第十一工程局有限公司 河南鄭州 450000)
電力體制改革帶來(lái)電力行業(yè)投資主體多元化發(fā)展,使我國(guó)市場(chǎng)需求等方面發(fā)生巨大變化。水電站是將水能轉(zhuǎn)化為電能的綜合工程設(shè)施,傳統(tǒng)水電站存在運(yùn)行維護(hù)分離、規(guī)范化意識(shí)薄弱等問(wèn)題。探尋適合中國(guó)國(guó)情的設(shè)備模式是水電企業(yè)急需解決的問(wèn)題。隨著梯級(jí)水電站開(kāi)發(fā),水電站運(yùn)行逐漸形成一體化模式。水電站運(yùn)維一體化模式可以減少工作人員的工作量,合理制訂現(xiàn)場(chǎng)工作計(jì)劃,在保證工作安全方面具有重要作用。隨著水電技術(shù)的發(fā)展,很多水電站采用集中控制水電站群模式,現(xiàn)階段水電站群集控模式研究重點(diǎn)在技術(shù)層面,尚未形成集控模式成熟技術(shù)匹配的組織標(biāo)準(zhǔn),研究水電站運(yùn)維一體化模式具有重要理論與現(xiàn)實(shí)意義。
水力發(fā)電是目前成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù),具有可靠性高等優(yōu)點(diǎn),開(kāi)發(fā)水電能源是促進(jìn)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措[1]。近年來(lái),國(guó)家開(kāi)始大規(guī)模流域水電能源開(kāi)發(fā),出現(xiàn)新型的水電站群開(kāi)發(fā)模式,水電站群開(kāi)發(fā)有利于相關(guān)資源有序開(kāi)發(fā)綜合利用,我國(guó)各流域水電站群在水能資源開(kāi)發(fā)利用中發(fā)揮重要的作用。運(yùn)維一體化模式是水電站群選用性能良好的機(jī)電設(shè)備實(shí)行遠(yuǎn)程統(tǒng)一,是在水電站群建設(shè)中出現(xiàn)的新型運(yùn)作模式。
電是具有公用屬性與服務(wù)性質(zhì)的特殊商品,水力發(fā)電由于水是可再生資源相對(duì)環(huán)保,水電站是生產(chǎn)電能的工廠(chǎng),利用水工建筑物蓄水等設(shè)施設(shè)備將水能轉(zhuǎn)換為電能。我國(guó)水電站有許多不同的分類(lèi)方法,依據(jù)利用水源性質(zhì)分為抽蓄儲(chǔ)能電站、潮汐電站;按照水電站對(duì)天然水流利用方式分為蓄水式與徑流式電站[2]。根據(jù)水電站裝機(jī)容量分為大中小型水電站,中小型水電站是裝機(jī)容量在10萬(wàn)kW以下的水電站。中國(guó)規(guī)定水電站分為五等,水電是目前最實(shí)際有效的可再生資源,水利發(fā)電具有運(yùn)行經(jīng)營(yíng)靈活,設(shè)備裝置使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),中小型水電站主要缺點(diǎn)是建成后設(shè)備運(yùn)維困難。
水電站運(yùn)行設(shè)備是復(fù)雜的機(jī)電一體化系統(tǒng),設(shè)備運(yùn)維水平影響水電站的綜合效益。目前,水電站設(shè)備采用傳統(tǒng)專(zhuān)業(yè)分工模式,設(shè)備運(yùn)行主要包括電站設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控、設(shè)施巡檢點(diǎn)檢、技術(shù)臺(tái)賬錄入等工作,設(shè)備維護(hù)包括清潔保養(yǎng)調(diào)整維修等。水電站運(yùn)維模式是亟待解決的問(wèn)題[3]。水電站設(shè)備經(jīng)歷事后維修預(yù)防與生產(chǎn)維修等階段,最初的設(shè)備為事后維修模式,主要分為兼修與專(zhuān)修階段。近年來(lái)提出狀態(tài)預(yù)制維修,TPM 是以設(shè)備綜合效率為目標(biāo),全體人員參與為基礎(chǔ)的設(shè)備保養(yǎng)維修體制。國(guó)內(nèi)水電站企業(yè)設(shè)備模式不斷探索研究,大型水電企業(yè)占行業(yè)比重較小,水電主要包括三峽模式等。水電設(shè)備運(yùn)行依據(jù)主體分為自運(yùn)行與委托經(jīng)營(yíng)模式。隨著電力市場(chǎng)的多元化發(fā)展,一些水電站進(jìn)行無(wú)人值守職業(yè)化精益模式等。
水電站為技術(shù)密集型建筑,傳統(tǒng)運(yùn)維模式將運(yùn)行與維護(hù)分開(kāi),對(duì)設(shè)備結(jié)構(gòu)性能等不熟悉,不能從根本上解決事故設(shè)備隱患。維修人員通常在設(shè)備出現(xiàn)故障后維修,導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行時(shí)間短利用率低[4]。隨著科技的發(fā)展,水電站形成運(yùn)維一體化模式,實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守節(jié)約大量資源。水電站運(yùn)維一體化模式是將運(yùn)行維護(hù)各項(xiàng)工作合理分工,統(tǒng)一形成集運(yùn)行維護(hù)等一體的流程,保證水電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。圖1是集中控制模式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1 集中控制模式結(jié)構(gòu)示意圖
運(yùn)維一體化模式是企業(yè)內(nèi)部對(duì)水電站運(yùn)行監(jiān)控統(tǒng)一,對(duì)設(shè)備運(yùn)行及時(shí)調(diào)整,可以及時(shí)應(yīng)對(duì)出現(xiàn)的突發(fā)事件;設(shè)立維修班全天候?qū)λ娬具\(yùn)行檢修,保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。運(yùn)維一體化改善員工的思想觀(guān)念,日常運(yùn)行中可以預(yù)防故障,技術(shù)人員及時(shí)排除故障隱患,減少停運(yùn)時(shí)間與設(shè)備維修成本。根據(jù)設(shè)備型號(hào)制定保養(yǎng)周期,結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整。運(yùn)維一體化模式鼓勵(lì)全員參與設(shè)備改造活動(dòng),對(duì)工作中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)分析提出創(chuàng)新性意見(jiàn)。企業(yè)內(nèi)部建立學(xué)習(xí)型組織,讓員工組織成員相互幫助發(fā)揮潛能,將創(chuàng)新思維轉(zhuǎn)化為具體成果。水電站運(yùn)維一體化模式具有提高設(shè)備利用率、精細(xì)化等優(yōu)勢(shì)。運(yùn)維一體化模式注重對(duì)設(shè)備的優(yōu)化改進(jìn),根據(jù)員工水平劃分職責(zé),要了解設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法,提高員工對(duì)設(shè)備故障的判斷力。
國(guó)家電力體制改革為水電企業(yè)帶來(lái)新的機(jī)遇與挑戰(zhàn),隨著我國(guó)電力競(jìng)價(jià)上網(wǎng)政策的實(shí)施,傳統(tǒng)單一水電站模式弊端日益突出,水電站以個(gè)體形式向電網(wǎng)供電競(jìng)爭(zhēng)力薄弱,建立水電站群此方案充分體現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。設(shè)備運(yùn)維水平?jīng)Q定水電企業(yè)的安全生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)效益,單一水電站設(shè)備運(yùn)維模式成熟,集群控制設(shè)備運(yùn)維模式處于探索階段,存在隨機(jī)成效低、忽視設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)等問(wèn)題。研究建立設(shè)備運(yùn)維一體化模式,對(duì)提高水電站集控發(fā)電生產(chǎn)設(shè)備水平具有重要意義。
水電站運(yùn)營(yíng)工作包括綜合保障、人力資源與生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)等,生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)包括安全計(jì)劃運(yùn)行與設(shè)備維護(hù)等工作。企業(yè)生產(chǎn)涉及日常生產(chǎn)活動(dòng)計(jì)劃的組織與控制,水電站生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)具有原料產(chǎn)品單一、嚴(yán)格按調(diào)度計(jì)劃安排生產(chǎn)、銷(xiāo)售工作固定簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。20 世紀(jì)初,我國(guó)建成首座石龍壩水電站后開(kāi)啟生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)工作,國(guó)內(nèi)水電站借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新,提出實(shí)踐多種新的生產(chǎn)模式,水電站主要包括遠(yuǎn)方集控、運(yùn)維合一、集中檢修等多種現(xiàn)代生產(chǎn)模式。
傳統(tǒng)設(shè)備模式的水電站多建于電力體制改革前,由于歷史原因機(jī)構(gòu)龐大水平低,設(shè)備自動(dòng)化程度不均勻,整體水平低。傳統(tǒng)生產(chǎn)模式水電站職能部門(mén)機(jī)構(gòu)臃腫,非生產(chǎn)人員配備過(guò)多,新員工進(jìn)廠(chǎng)后技術(shù)水平提升困難。目前,中小型水電站設(shè)備模式存在范圍狹小,設(shè)備運(yùn)行維護(hù)工作獨(dú)立成本高,工作流程復(fù)雜導(dǎo)致設(shè)備不能及時(shí)維護(hù),員工憑經(jīng)驗(yàn)工作現(xiàn)象嚴(yán)重,標(biāo)準(zhǔn)化有待加強(qiáng);水電企業(yè)設(shè)備人員工作內(nèi)容單一,企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)不明確;績(jī)效考核與激勵(lì)機(jī)制有待完善,人員招聘與培訓(xùn)體系不健全,企業(yè)文化建設(shè)成效不明顯。隨著電力體制改革的深入,大部分水電站開(kāi)始逐步進(jìn)行改革精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu),日益重視引進(jìn)培養(yǎng)高素質(zhì)技術(shù)人才,電站逐步采用新型生產(chǎn)模式。
現(xiàn)階段,我國(guó)多數(shù)新建水電站達(dá)到集群控制所需技術(shù)要求,許多老水電站運(yùn)維一體化模式改造完畢,但由于受傳統(tǒng)模式的影響,仍存在工作不規(guī)范、運(yùn)維人員技術(shù)水平低、設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)薄弱等許多問(wèn)題。水電站設(shè)備現(xiàn)代生產(chǎn)模式包括流域集控,運(yùn)維合一與遠(yuǎn)方監(jiān)控等方式,生產(chǎn)包括運(yùn)維與檢修主要工作,不同生產(chǎn)模式具有各自?xún)?yōu)缺點(diǎn),地區(qū)擁有多座電站發(fā)電公司技術(shù)力量較強(qiáng),通常在中心城市設(shè)置集控中心集中控制,實(shí)現(xiàn)運(yùn)維一體化,檢修方面實(shí)現(xiàn)集中檢修。
當(dāng)前,我國(guó)大中型水電站群組織生產(chǎn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提出運(yùn)維一體化模式、流程優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化、人才一專(zhuān)多能復(fù)合型等需求。水電設(shè)備運(yùn)維一體化工作開(kāi)展要設(shè)計(jì)集控設(shè)備運(yùn)維專(zhuān)業(yè)化組織機(jī)構(gòu),專(zhuān)業(yè)化加快工作的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化,改善設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。中小型水電站設(shè)備運(yùn)維需要考慮人員精簡(jiǎn)高效,用TPM理念方法建立標(biāo)準(zhǔn)化體系,設(shè)計(jì)運(yùn)維一體化的集控模式,構(gòu)建團(tuán)隊(duì)為主的人員考核培訓(xùn)激勵(lì)機(jī)制,提高設(shè)備水平與人員素質(zhì)。水電站設(shè)備運(yùn)維一體化模式以保證站群安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為流程目標(biāo)導(dǎo)向,對(duì)水電站群開(kāi)展實(shí)地調(diào)研,運(yùn)用人因工程學(xué)相關(guān)理論,通過(guò)工作流程與崗位分析,構(gòu)建適用的水電站群組織體系,從倒班模式、應(yīng)急機(jī)制與激勵(lì)考核機(jī)制等方面進(jìn)行研究構(gòu)建匹配運(yùn)行機(jī)制。
電力體制改革要求逐步規(guī)范電力市場(chǎng),用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)宏觀(guān)調(diào)控電力資源,加速產(chǎn)業(yè)資源在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)基礎(chǔ)上的優(yōu)化組合,為電站服務(wù)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造有利條件。隨著電力體制改革方案的實(shí)施,各種資本進(jìn)入水電市場(chǎng),為水電企業(yè)發(fā)展委托服務(wù)外包模式提供新的機(jī)遇。傳統(tǒng)水電企業(yè)設(shè)備模式機(jī)構(gòu)復(fù)雜人員眾多,設(shè)備規(guī)范化薄弱,以利潤(rùn)最大化為目標(biāo)的水電企業(yè)必須降低成本,提高效率。水電站運(yùn)行維護(hù)一體化模式實(shí)施要做好規(guī)劃設(shè)計(jì),結(jié)合實(shí)際情況加強(qiáng)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。
水電生產(chǎn)是流程型生產(chǎn),人在發(fā)電生產(chǎn)過(guò)程中負(fù)責(zé)設(shè)備監(jiān)控維護(hù)保養(yǎng)等工作,離散型與流程型企業(yè)流程面向客戶(hù),水電企業(yè)注重發(fā)電量,保障其運(yùn)行過(guò)程的安全性與經(jīng)濟(jì)性。組織結(jié)構(gòu)具有流程活動(dòng)相互緊密關(guān)聯(lián),同流程活動(dòng)要求知識(shí)技能縱向發(fā)展,注重生產(chǎn)過(guò)程的安全性等特點(diǎn)。水電站運(yùn)維一體化組織設(shè)計(jì)是基于集控模式匹配組織結(jié)構(gòu)過(guò)程,要整合設(shè)計(jì)水電站群的組織結(jié)構(gòu)與崗位設(shè)置等內(nèi)容,組織設(shè)計(jì)關(guān)鍵是要求集控中心與水電站運(yùn)維分工,實(shí)現(xiàn)水電站安全可靠經(jīng)濟(jì)運(yùn)行過(guò)程。建立完善的組織體系,構(gòu)建符合集控水電站的組織體系。
企業(yè)組織要發(fā)展必須適應(yīng)環(huán)境技術(shù)的變化,組織規(guī)模及結(jié)構(gòu)特征因素要求建立相應(yīng)的結(jié)構(gòu)形式,企業(yè)集成組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素包括戰(zhàn)略文化與環(huán)境技術(shù)等。組織結(jié)構(gòu)影響因素反映企業(yè)當(dāng)前有關(guān)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)狀況,企業(yè)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能兼顧所有影響因素,要分析對(duì)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響重要因素。以調(diào)研水電站群運(yùn)維一體化組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為研究對(duì)象,構(gòu)建集控水電站群組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響因素模型。用模糊聚類(lèi)分析法對(duì)各因素主次排序評(píng)價(jià),研究表明層次、集全程度等因素影響程度最強(qiáng),人員結(jié)構(gòu)與企業(yè)文化對(duì)水電站集群組織結(jié)構(gòu)影響程度較強(qiáng)??筛鶕?jù)影響因素的重要度排序結(jié)構(gòu)規(guī)劃集成組織結(jié)構(gòu)改革方案,使設(shè)計(jì)組織結(jié)構(gòu)與業(yè)務(wù)流程更好地進(jìn)行集成。設(shè)計(jì)集控水電站群組織結(jié)構(gòu)要遵循前瞻性、柔性結(jié)構(gòu)與基于流程的原則。
水電站企業(yè)運(yùn)維一體化組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要明確運(yùn)作目標(biāo),在工作分析基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)計(jì)。結(jié)合調(diào)研水電站群運(yùn)維一體化需求分析,建議100 MW 以上巨型水電站群采取運(yùn)維分開(kāi)方式,大中型集控水電站采用運(yùn)維一體化模式,建議設(shè)計(jì)運(yùn)維一體化組織結(jié)構(gòu),編制說(shuō)明書(shū)及工序卡等。運(yùn)用ECRS 原則對(duì)流程合并簡(jiǎn)化,制定合理的流程標(biāo)準(zhǔn),確定清晰的組織結(jié)構(gòu)工作界面。流程主要內(nèi)容按點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)數(shù)對(duì)設(shè)備日常點(diǎn)檢,填寫(xiě)點(diǎn)檢記錄將異常情況及時(shí)上報(bào)集控中心。集控中心在流程中主要責(zé)任是根據(jù)信息下達(dá)指令,電站職責(zé)是檢查設(shè)備發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)分析性質(zhì)上報(bào)集控中心。設(shè)計(jì)集控水電站群組織結(jié)構(gòu)類(lèi)型為職能型,由于無(wú)法構(gòu)建職業(yè)化團(tuán)隊(duì)無(wú)法實(shí)現(xiàn)站點(diǎn)快速處理缺陷等復(fù)雜問(wèn)題,結(jié)合復(fù)合型員工培訓(xùn)要求,突出水電站現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行較快決策執(zhí)行效率。運(yùn)維工作要體現(xiàn)連續(xù)等特點(diǎn),需要融入橫向團(tuán)隊(duì)因素,組建運(yùn)維一體化專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)[5]。
機(jī)制是保證系統(tǒng)有序運(yùn)行的程序,運(yùn)行機(jī)制是系統(tǒng)要素相互作用聯(lián)系制約的形式,是引導(dǎo)制約決策與人財(cái)物相關(guān)活動(dòng)的基本準(zhǔn)則。必須建立協(xié)調(diào)靈活高效地運(yùn)行機(jī)制,企業(yè)運(yùn)行機(jī)制內(nèi)容有多方面,從信息機(jī)制、培訓(xùn)考核激勵(lì)機(jī)制等方面對(duì)水電站運(yùn)維一體化組織運(yùn)行機(jī)制設(shè)計(jì)。集控水電站群設(shè)備運(yùn)維專(zhuān)業(yè)化思路是對(duì)現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)、流程進(jìn)行優(yōu)化;利用保全轉(zhuǎn)變員工思想,利用標(biāo)準(zhǔn)化方法規(guī)范備品備件,進(jìn)行設(shè)備運(yùn)維一體化,滿(mǎn)足集控水電站群設(shè)備專(zhuān)業(yè)化發(fā)展需求。
集控水電站群設(shè)備運(yùn)維專(zhuān)業(yè)化目標(biāo)是保證設(shè)備運(yùn)維科學(xué)化標(biāo)準(zhǔn)化,應(yīng)結(jié)合水電站群發(fā)展現(xiàn)狀與需求重新定位運(yùn)維工作,重新規(guī)劃工作職能與崗位設(shè)置,制定技術(shù)維護(hù)與操作標(biāo)準(zhǔn)等保證設(shè)備運(yùn)維工作程序化。水電站運(yùn)維一體化設(shè)備內(nèi)容體系包括設(shè)備備件與文件規(guī)范化模塊。水電站設(shè)備運(yùn)維專(zhuān)業(yè)化應(yīng)達(dá)到有形與無(wú)形的效果,通過(guò)綜合考慮設(shè)備運(yùn)維特點(diǎn),成功實(shí)施運(yùn)維一體化關(guān)鍵因素包括企業(yè)軟環(huán)境、硬環(huán)境。硬環(huán)境指水電站實(shí)現(xiàn)運(yùn)維一體化必須的集控技術(shù)要求,包括系統(tǒng)配置與技術(shù)有要求方面;軟環(huán)境指設(shè)備運(yùn)維團(tuán)隊(duì)中具有良好工作氛圍,企業(yè)應(yīng)重視設(shè)備運(yùn)維,關(guān)心員工成長(zhǎng)與職業(yè)化教育等。設(shè)備運(yùn)維一體化形成過(guò)程是水電站群5S 活動(dòng)、專(zhuān)業(yè)保全活動(dòng)等系統(tǒng)構(gòu)建實(shí)施過(guò)程,人才培養(yǎng)等穿插于自主保全等活動(dòng)中實(shí)施[6]。
水電站運(yùn)維一體化模式實(shí)施包括提案活動(dòng)與專(zhuān)業(yè)保全活動(dòng),大多數(shù)水電站設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)以聘請(qǐng)外包清掃工作為主,員工很少參與設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)工作,集控式水電站群旨在實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,水電站實(shí)施基于5S設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)業(yè)化非常重要。5S 活動(dòng)是集控水電站群設(shè)備運(yùn)維專(zhuān)業(yè)化的重要部分,為員工營(yíng)造清新舒適的工作環(huán)境,通過(guò)開(kāi)展5S 活動(dòng)提高員工的素養(yǎng),為設(shè)備專(zhuān)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。集控水電站群設(shè)備運(yùn)維一體化模式將運(yùn)維工作有效集成,以TPM 自主保全等為支撐,促進(jìn)專(zhuān)業(yè)保全的順利實(shí)施,加快水電站設(shè)備運(yùn)維專(zhuān)業(yè)化模式的進(jìn)程。水電站設(shè)備運(yùn)維一體化為及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題,設(shè)備運(yùn)維人員進(jìn)行狀態(tài)檢查、故障處理等工作。
隨著電力體制改革的深入,針對(duì)國(guó)內(nèi)水電站現(xiàn)有組織結(jié)構(gòu)混亂等問(wèn)題,該文根據(jù)我國(guó)電力行業(yè)特點(diǎn),利用TPM等工具對(duì)水電站設(shè)備運(yùn)維模式進(jìn)行研究,概述集控水電站群的內(nèi)涵,設(shè)計(jì)面向集控水電站群的組織模式,明晰集控電站組織結(jié)構(gòu)與職能,提出變革設(shè)備組織機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)運(yùn)維一體化機(jī)制,建立標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備體制、崗位資格認(rèn)證制度。在提高水電站水平、保證水電站群運(yùn)行安全可靠性等方面呈現(xiàn)出顯著效果。水電站運(yùn)維一體化是新型的開(kāi)發(fā)模式,要根據(jù)形勢(shì)發(fā)展進(jìn)行修正完善,不斷提升水電站運(yùn)維水平。