ВОПРОСЫ АВТОМАТИЗАЦИИ РЕМОНТНОЙ СЛУЖБЫ

Н.А. Ченцов

Донецкий национальный технический университет

Аннотация

Постановка задачи на автоматизацию ремонтной службы металлургического предприятия требует использования ряда понятий, адаптированных к его условиям. Ремонтная служба металлургического предприятия имеет в своем составе ряд специализированных подразделений (ремонтные и машиностроительные цеха), что необходимо учитывать при ее автоматизации.

Текст статьи

Ремонтная служба (РС) является неотъемлемым элементом металлургического предприятия. Одним из путей повышения ее эффективности является автоматизация обработки данных (ИТ – информационные технологии), что требует формального описания как ее структуры, так и методов решения задач. В настоящее время результатом полной автоматизации РС является построение ЕАМ (Enterprise Asset Management) системы [1]. Содержательный перевод этого понятия – система управления основными фондами предприятия. Такая система позволяет сократить простои оборудования, затраты на техобслуживание, ремонты и материально-техническое снабжение.

Согласно материалам статьи [2] в рамках ЕАМ системы решаются следующие задачи:

• Проектирование процессов технического обслуживания и модернизации оборудования.
• Управление поставками оборудования и управление монтажом.
• Предупредительное обслуживание, основанное на условиях (ремонт по состоянию). Продвинутые ЕАМ системы интегрируются с системами нижнего уровня (автоматизированной системой управления технологическим процессом), позволяя получать от них данные, на основе которых проводится анализ необходимости выполнения тех или иных ремонтных/профилактических работ.
• Управление людскими ресурсами (персоналом) – контроль и управление доступностью ремонтного персонала, анализ квалификации, соответствия требуемой компетенции, учет посещаемости.
• Сбор данных – штрих-коды, внешние датчики.
• Экспорт данных в другие программы (различные аналитические программы).
• Расширенный контроль доступа, основанный на ролях доступ к выбранным функциям и данным (обновление или только чтение), необходимость получения авторизации для выполнения отдельных операций.
• Процедуры одобрения/подтверждения/контроля, основанные на ролевом доступе.
• Продвинутое планирование и диспетчеризация наряд-заказов. Интеграция с системой управления персоналом.
• Полная регистрация всех транзакций в финансовой системе по всем процессам – снабжению, складским операциям, проектным работам.
• Полная регистрация всех расходов на ремонтные работы (материалы, время, трудозатраты) и сравнение их с запланированными.
• Управление складскими запасами – пополнение материалов на основе потребностей наряд-заказов, заказов снабжения, запланированных отпусков и уровней складских запасов.
• Управление документооборотом – по меньшей мере, возможность оперативного доступа к электронным документам, связанным с оборудованием, наряд-заказами и регламентами проведения ремонтных работ.

Частным (упрощенным) случаем EAM системы является СММС (Computerized Maintenance Management Systems) система предназначенная для сокращения затрат на обслуживание оборудования и повышение производительности (коэффициента готовности). В ее рамках решаются следующие задачи:

• Ведение регистра оборудования, технических установок, агрегатов и их компонентов.
• Регистрация технических данных, спецификаций для установки, ремонта и обслуживания оборудования.
• Планирование основанных на календаре предупредительных ремонтов и генерация наряд-заказов.
• Планирование и диспетчеризация исполнения наряд-заказов.
• Отчетность о выполнении наряд-заказов: объемы работ, рабочее время, использованные материалы и понесенные затраты.
• Управление складским хозяйством, возвратом материалов и запасными частями.
• Управление снабжением материалами, запасными частями и внешними подрядчиками.
• Стандартная отчетность и статистика.
• Контроль доступа пользователей к системе.

Построение EAM системы в условиях металлургического предприятия требует уточнения перечня задач, что определяется спецификой ее содержания. При этом необходимо учесть следующее:

• значительную часть запасных частей РС изготавливает собственными силами;
• часть функций EAM возлагается на общезаводские службы находящиеся за пределами РС (отдел снабжения, отдел кадров, и т.д.);
• структура и перечень решаемых задач зависят от масштаба предприятия (металлургический комбинат, мини металлургический завод).

Правильное построение EAM системы в условиях металлургического предприятия предполагает использование ряда понятий, изложенных в данной статье. Эти понятия базируются на формальном представлении структуры ее функциональных задач.

Для определения связи РС с технологическим процессом рассмотрим схему предметной области производства, рисунок 1.

Рисунок 1 – «Схема предметной области производства»

Основным результатом реализации технологического процесса (преобразования исходного сырья) является готовая продукция. Побочным его результатом является изменение (ухудшение) технического состояния оборудования. В конечном счете, это приводит к отказу оборудования и невозможности дальнейшей реализации технологического процесса. С целью обеспечения работоспособного состояния оборудования на каждом металлургическом предприятии периодически выполняются его ремонты, для чего и существует РС.

Собственно восстановление технического состояния элемента оборудования является результатом ремонтного воздействия, выполняемого ремонтной бригадой с использованием материальных и других ресурсов. Выполнению ремонтного воздействия предшествует его подготовка ремонта и ряд других задач, связанных с обработкой информации. Можно видеть, что они составляют ИТ технологии в EAM системе. Комплекс задач подготовки и описания ремонтного воздействия решает ремонтная служба цеха (РСЦ), функциональные задачи которой [2] показаны на рисунке 2.

Рисунок 2 – «Функциональные задачи РСЦ»

Как видно, РСЦ является элементом РС, определяющим номенклатуру, объемы и сроки использования ресурсов в РС. Все прочие подразделения РС, и предприятия в целом (например, отдел снабжения) можно рассматривать как источники, поставщики ресурсов, рисунок 3.

Рисунок 3 – «Схема обеспечения РС ресурсами»

В этой схеме, по виду ресурсов, можно выделить подсистемы и определить их функциональные задачи [3]. С некоторыми допущениями можно считать, что РСЦ является СММS, а система, включающая элементы приведенные на рисунке 3 – EAM. Известные решения EAM, достаточно полный перечень которых приведен на сайте [4], включают близкий набор функций.

Можно считать, что основой РС является РСЦ, в которой определяются характер, объемы и сроки выполнения ремонтных воздействий, следовательно, и потребления ресурсов.

Современный подход к автоматизации РСЦ предполагает создание компьютерной сети имеющей сервер данных. Формирование, ведение и использование этих данных осуществляется пользователями из среды автоматизированных рабочих мест (АРМ). Анализ подходов к решению задач с использованием АРМов позволил выделить следующие программные модули автоматизированной системы РСЦ:

• "Нормативно-справочная информация (НСИ)", формирование и ведение справочных данных: единицы измерения, материалы, перечень складов, персонал РСЦ, и т.д.;
• "Образ оборудования", содержащий комплекс данных об оборудовании необходимых для подготовки ремонта и его описания;
• "Диагностика", обеспечивает определение закона распределения остаточного ресурса элемента оборудования, на останове его текущего технического состояния;
• "Склад", обеспечивает учет движения материальных ресурсов по складам РСЦ;
• "Планирование ремонта", обеспечивает формирование и ввод комплекса данных, в полном объеме характеризующих планируемый ремонт и печать необходимой ремонтной документации;
• "Заказ", формирование и контроль выполнения заказов на изготовление запчастей цехами главного механика;
• "Заявка", формирование и контроль выполнения поставки материальных ресурсов со сторонних предприятий через общезаводские подразделения (отдел снабжения, отдел оборудования, и т.д.);
• "История ремонтов", обеспечивает формирование, контроль и анализ данных о выполненных ремонтных воздействиях по каждому элементу оборудования (агрегатный журнал);
• "Мониторинг", обеспечивает комплексный анализ данных РСЦ с целью оценки: ее готовности к запланированным ремонтам; соответствия плановым показателям. Ее пользователем является заместитель начальника цеха по оборудованию.

В зависимости от объема оборудования, обслуживаемого РСЦ, определяется перечень задач решаемых конкретным ее представителем и используемых модулей. Например, в случае большой РСЦ (электросталеплавильного цеха) его персонал использует следующие модули:

• заместитель начальника цеха по оборудованию – "Мониторинг";
• механик по ремонтам – "НСИ", "Образ оборудования", "Планирование ремонта";
• инженер по заказам – "Заказы";
• инженер по комплектации – "Заявка";
• кладовщик – "Склад";
• мастер участка – "История ремонта".

В случае не большой РСЦ (стан 350 прокатного цеха) его персонал использует следующие модули:

• механик стана – "НСИ", "Образ оборудования", "Планирование ремонта", "Мониторинг";
• инженер по заказам – "Заказы", "Заявка", "Склад";
• мастер участка – "История ремонта".

Построение АРМа для конкретного пользователя предполагает его комплектацию из типовых модулей. Совокупность таких АРМов и составляет компьютерную сеть РСЦ. Таким образом, в случае электросталеплавильного цеха имеем локальную сеть из 6-ти АРМов, а в случае стана 350 – из 3-х АРМов. При этом необходимо подчеркнуть, что функциональные возможности сетей в обоих случаях одинаковы. В случае необходимости сеть может иметь несколько однотипных АРМов.

В широком понятии под АРМом принимают комплекс видов обеспечения, необходимых для автоматизированного решения задач конкретного пользователя. Среди них можно выделить:

• аппаратное – компьютер и сетевое оборудование;
• математическое – методы решения задач;
• программное – комплекс программ разработанных на основе математического обеспечения и правила их использования;
• информационное – форма и виды представления данных, в том числе и документов;
• организационное – перечень, объемы, сроки и требования к качеству решения задач.

При решении задач организационного обеспечения следует исходить из функций, возлагаемых на персонал РСЦ: мастеров участков, инженеров по ремонтам и запасным частям, заместителя начальника цеха по оборудованию и др.

По характеру взаимодействия с оборудованием этот персонал можно объединить в две группы: технический персонал; организационный персонал. Технический персонал – принимает непосредственное участие в организации и выполнении ремонтных воздействий. Организационный персонал – занимается подготовкой ремонтов. В рамках такой подготовки осуществляется планирование ремонтов, разработка ремонтной документации, заказ и управление поставкой запланированных ресурсов и др.

По месту в организационной структуре РСЦ можно выделить:

• руководителей – заместителя начальника цеха по видам оборудования, механик, энергетик и электрик цеха. Обеспечивают общее руководство подготовкой ремонтов и проведением ремонтов;
• мастеров – заказывают и используют ресурсы при выполнении ремонтных воздействий. В том числе и мастера-технологи;
• инженеров по ремонтам, заказам, комплектации и др., которые составляют группу организации технического обслуживания. Целью работы этой группы является обеспечение заказа и своевременную поставку в цех ресурсов, необходимых для выполнения ремонтов;
• кладовщиков – обеспечивают контроль движения в цехе материальных ресурсов, необходимых для проведения ремонтов.

Организационное обеспечение РС предприятия может быть представлено в виде схемы, состоящей из подсистем и связей между ними. В зависимости от стратегии принятой при построении РС можно выделить два базовых подхода.

Первый – традиционный подход, применяемый в случае больших металлургических предприятий и предполагающий, что РС является составной частью предприятия. В этом случае РС в своем составе имеет: ремонтные службы производственных цехов, обеспечивающих подготовку и выполнение ремонтов; цеха главного механика, обеспечивающие поставку рядовых трудовых и материальных ресурсов; подразделения главного механика, обеспечивающие заключение договоров со сторонними предприятиями на предоставление специальных ремонтных бригад. Типовые виды материальных ресурсов заказываются у сторонних предприятий через общезаводские службы, например, отделы снабжения и оборудования. Кроме этого в своей деятельности РС использует услуги общезаводских служб – отдела кадров, бухгалтерии и т.д. При таком подходе из комплекса EAM исключают задачи: кадрового учета; обеспечения материальными ресурсами от сторонних предприятий; в значительной мере вопросы финансов и экономики.

Второй – вывод РС за пределы предприятия и образование на его основе ремонтного завода. В этом случае при автоматизации РС используются все компоненты EAM.

Все остальные подходы построения РС занимают промежуточное положение между двумя базовыми.

Анализ функций в предлагаемых решениях EAM показывает, что в них не предусмотрено решение задач планирования и управления изготовлением запасных частей в цехах главного механика.

Выводы

1. Автоматизация ремонтной службы металлургического предприятия предполагает использование только части функций EAM, в которой необходимо выделить РСЦ (СMMS), как отдельный элемент. Количество СMMS должно быть равно количеству цехов.

2. В традиционных решениях EAM отсутствует компоненты необходимые для управления изготовлением запасных частей в цехах главного механика.

Список литературы

1. Интернет-проект "Википедия – EAM". http://ru.wikipedia.org/wiki/EAM
2. Шехватов Д. Управление основными фондами: как автоматизировать ремонты и техническое обслуживание / СИО. – 2003. – №2. http://www.cio-world.ru/offline/2003/30/26276/
3. Ченцов Н.А. Организация, управление и автоматизация ремонтной службы: Учебник / Под редакцией д-ра техн. наук, проф. В.Я. Седуша. – Донецк: Норд-Прес-Унитех, 2007. – 258 с.
4. Интернет-проект "Prostoev.NET – Все о ТОиР". http://www.prostoev.net/