设备全生命周期管理 运行维护

设备全生命周期管理-运行维护Life Cycle Equipment Management
目录
一、设备全生命周期管理 (3)
1.1.LCEM定义 (3)
1.2.LCEM构成 (4)
1.3.LCEM作用 (4)
二、全周期管理的发展 (5)
2.1.理论起源 (5)
2.2.发展现状 (5)
2.3.实际应用 (6)
三、LCEM的管理体系 (7)
3.1.前期投入管理 (7)
3.1.1.设计选型 (7)
3.1.2.设备安装 (8)
3.1.3.验收交接 (9)
3.2.运行维护管理 (11)
3.2.1设备台帐建立 (12)
3.2.2设备运行管理 (12)
3.2.3设备维护管理 (15)
一、设备全生命周期管理
随着我国的经济水平与经济总量的快速发展，生产制造型企业在面向全球化、规模化与集约化的市场背景下，企业生产经营所用的主、辅机设备也逐步在向大型化、集成化、精密化和智能化的方向发展；企业的固定资产投入中设备占比达到60-70%以上，大中型设备成套系统中往往涵盖了机械、电气、自控、热工等多种专业技术，设备的运行操作、维护与管理的要求日益提高。

设备的可靠性、利用率，设备的安全与能效管理，都决定着企业在经营过程中能否保障安全生产、提升生产效率、保证产品品质、降低经营成本，从而实现企业的盈利与持续发展。

设备管理工作的开展需要具备有完整的知识体系、专业技能和数据信息的综合处理能力。

企业的设备管理从狭义的设备购置与运行阶段的工作内容，发展到从设备的设计选型开启到报废退出阶段的设备全生命周期管理体系，主要是从设备的资产价值属性、设备的物理属性和设备的能效利用三个方面来进行全过程、全周期的综合管理，从而保证企业在设备资产投入与生产经营过程中的设备运行、设备能效与安全管理等方面产生最优化的效益。

1.1.LCEM定义
设备全生命周期管理（Life Cycle Equipment Management，简称LCEM），是从设备的选型采购、运行维护到技改报废的全生命周期，进行设备不同阶段的全过程管理；对设备全生命周期内的整体费用、运行管理、安全能效等方面进行全面控制，以企业总体效益为出发点运用先进地管理方法与技术手段，来实现设备全面、系统和科学的管理。

LCEM-设备全生命周期管理主要适用于生产制造领域中设备使用年限长、运行维护费用高、能源消耗费用大的中大型设备。

根据设备采购、使用和管理的不同侧重点可分为前期投入、运行维护、技改报废三个阶段。

包括设计、选型、采购、安装、运行、维护、维修、改造、报废等九个环节。

前期投入阶段运行维护阶段技改报废阶段设计、选型、采购、安装运行、维护、维修改造、报废
1.2.LCEM构成
LCEM管理体系主要是从LCC成本管理、EM能效管理和SM安全管理三个管理方面形成对设备全过程管理、全周期服务。

相应地管理功能如下：
1.2.1.LCC成本管理，(全生命周期成本，Life Cycle Cost，简称LCC），也被称为全寿命周期费用。

它是指产品在有效使用期间所发生的与该产品有关的所有成本，它包括产品设计成本、制造成本、采购成本、使用成本、维修保养成本、废弃处置成本等。

通过帮助客户优化设计、合理安装调试、降低运维费用，减少整体投入；设备成本管理包含以下五个方面：CI（cost of investment）投入成本：包括在设备的采购、选型、安装和调试阶段发生的前期投入阶段费用；CO（cost of operation）运行成本：包括设备操作、设备运行、设备管理过程中所发生的人工费用、能源消耗等费用；CM（cost of maintenance）维护成本：包括设备的定期保养、维修和大修所发生的人工、备品配件等费用；CD（cost of disposal）废弃成本：包括设备退役拆除过程中发生的处理费用或可回收费用；CF（cost of fault）故障成本:可称为惩罚成本，是指因设备缺陷、外部因素、操作不正确、保养不及时、维修不得法等造成的设备事故或额外损失发生的费用。

计算公式：LCC=CI+CO+CM+CD+CF-CD
1.2.2. EM 能效管理，通过优化设备管理和技术改进等措施，提高设备利用效率、降低能源消耗，实现企业的制造成本降低、盈利能力提高。

1.2.3 SM 安全管理，保证设备安全运行、SOP作业安全、现场管理安全等方面，建立起线上与线下并行的监控管理机制，进行设备故障预防管理。

1.3.LCEM作用
目前生产制造行业中的大中型设备具有高度集成化与精密化，存在着系统复杂，可靠性要求高、能源消耗大，投资回收周期长的特点。

例如在医药制品、电子制造、烟草食品、数据中心等类型的企业在生产过程中都存在着生产环境高洁净、设备运行高可靠、能源消耗高成本的情况，相对应能源动力和洁净环境保障方面的设备系统能否安全稳定运行，就是保证企业能否安全生产、保证品质、避免风险的重要方面。

LCEM管理过程中不仅考虑到设备采购、运行、维修等阶段的费用合理优化；同时在保证设备的日常运行、保养和点检的基本工作要求下，针对设备使用过程中的可靠性、安全性与利用率等方面进行重要管理；通过提高设备安全、可靠的运行，帮助企业减少设备的计划停机、故障停机、产品缺陷返工、原材料损失、能源损失等方面成本。

随着科技的快速发展，设备在智能自控、环保节能等方面的新技术、新装置的发展也是日新月异，所以在设备生命周期过程中的通过新技术、新装置的采用，能够合理的优化设备利用效率、延长设备使用年限以及降低设备的能源消耗。

二、全周期管理的发展
2.1.理论起源
全周期成本管理是现代管理论、系统论、控制论和信息工程交叉融合产生的一种全新管理理念和方法，具有鲜明的全系统、、全过程、全费用等特征。

全寿命周期成本管理的目标是在可靠性基础上实现设备或系统的全寿命周期内成本最低的管理
1950年源于美国军方，最早用于可靠性研究；1970年美国国防部开始要求武器系统的采购决策时，实施LCC评价法。

1999年通过美国政府法令被广泛用于民事领域，各州所需的装备和工程项目必须有LCC报告。

1975到1989年,LCC技术被广泛应用到各行业领域，如汽车、航空、地铁、制造业、商业建筑、电信、电力、医疗等。

LCC管理主要适用于使用年限长、能源消耗大、维护费用高的大、中型设备领域
2.2.发展现状
日本于1978年成立了全寿命周期成本委员会，1987年11月，颁布了《LCC评估概念、程序及应用》标准，并获得国际标准化组织ISO认证，以技术规范的形式加以推行。

1987年，中国设备管理协会成立了LCC专业委员会，致力于推动LCC理论方法的研究和应用。

1993年颁布了国家军用标准“装备费用—效能分析”； 1998年开始实施“武器装备寿命周期费用估算”军队使用标准。

LCC概念在一些发达国家如美国、英国、澳大利亚等国已经普及，1999年以英国、挪威为首的50多个国家和地区代表组建了LCC国际组织。

LCC技术目前在我国民用领域内的应用与发展,仅限于经济发达地区的电力、钢铁、船舶、医药、纺织等行业，其他行业差距较大，国
内大多数区域尚处于空白。

2.3.实际应用
设备资产在整个的生命周期里面，整体的费用的支出经过数据统计，大型设备资产的运行与维护费用支出是它投入支出的300%以上。

现以常用的交通工具和暖通空调设备为例计算设备资产投入中，各阶段费用在整体费用构成中所占比例：
设备项目设备采购运行维护L C C/采购费
客运车辆15%85%6.6
空调装置30%70%3.3
通风设备21%79%4.8
冰箱制冷29%71%3.4
从客车的LCC成本分析来看，采购成本仅是车辆LCC成本的15%左右,后期运营产生的燃料、维修、保养等使用成本占85%，设备采购决策中必须对后期运行维护费用给予重视。

据国内外研究机构数据，在设备调研、设计、选型的前期投入阶段对LCC的影响能达到80%；LCC工程就是要在设备前期投入阶段，通过对后期的采购、维护和运行成本进行有效匹配，给客户提供从设备的最初设计选型、投入运行到报废退役的全生命周期过程中最佳的解决方案。

三LCEM的管理体系
LCEM-设备全生命周期管理是以企业在固定资产投入、运营成本优化和可持续发展为目标，对设备从选型、运行到退役的全过程进行的科学管理。

全生命周期管理体系主要是从设备使用的阶段和相应地管理工作分为以下几个重要方面开展进行：前期投入、运行维护、能效管理、安全管理等。

3.1.前期投入管理
前期投入管理包括设备的需求制定、选型采购、商务招标、合同签订、安装调试、验收移交的过程。

前期投入阶段的合理规划与选型决定了设备全生命周期内的总费用，决定了企业生产经营中的成本构成，设备全生命周期内的总费用是购置费用和运维费用的总和。

购置费用是以折旧的形式转入产品成本，是构成产品固定成本的重要部分。

运维费用包括能源动力和操作人员、维护费用等，直接影响着产品的变动成本。

设备全生命周期整体费用的合理控制、直接决定生产制造的成本高低，决定了企业的市场竞争能力与经营效益。

设备的前期规划与选型能够影响到全生命周期总费用的80%以上，在满足生产使用前提下，设备的规划与选型决定了企业的生产效率、生产品质、可靠程度、能源费用以及设备的易用性、可靠性和故障率等方面问题。

3.1.1.设计选型
设备的设计选型是设备全生命周期管理的首要环节，在满足企业生产需要的前提下，合理地选择设备性能指标，能耗和维护费用，达到满足生产、技术先进、经济合理的目的。

设计选型主要从以下几个因素综合考虑：
A、设备的生产效率，是指设备在单位时间内能够生产的产品数量，一般表现为功率、速度、行程、质量等技术参数，生产效率的选择需要考虑到生产设计定值，不能超负荷使用设备，又要防止设备指标过大超出实际使用的情况，造成设备利用率偏小。

B、设备的生产品质，是指设备对所生产产品的品质保证程度，一般以设备生产过中产品的物理性能、温度压力、化学成分等指标参数来核定。

C、设备的可靠性，是指设备在使用期限内对自身性能指标的保持性、生产产品品质的稳定性、零部件的耐用性来衡量，保证设备在正常使用年限内不发生或少发生故障，通常用平均故障间隔时间来定量表示。

D、设备的维修性，是指设备在日常使用维护中，是否便于检查、保养，在设备维修过程
中是否方便拆装、零部件是否方便更换等。

E、设备的能源消耗，是指设备在使用过程中所发生的能源、耗材和备品备件的费用，尽量选择节能型设备，同时在设备使用期限内的耗材和备品需求量小，或是市场占有率高的通用、标准型备品备件。

F、设备的安全环保，设备自身配置有完善的防止误操作、误动作的五防安全装置，避免设备使用过程中造成的人身或是设备损害；同时，设备的噪音、排放物等指标符合国家和行业制定标准。

G、设备的配套性能，是指选型设备与原有设备，选型设备与后期购置设备在性能、维护等方面的相互配套的程度，设备的配套分为单机配套、机组配套、项目配套等。

3.1.2.设备安装
设备的安装调试是关系到设备物理属性、功能属性以及投运后能否正常运行与发挥设备效能的重要方面，设备安装工艺过程可分为施工准备、基础验收、设备就位、设备试运车等阶段的工作内容。

A、技术资料的准备，对于设备资料（图纸、说明书、合格证）、安装基础图、工艺流程图、施工平面布置图、国家规定的施工规范和标准进行相应的收集、核实。

B、机具材料的准备，根据计划安装设备的体积、重量、工艺进行相应地机具材料的事前计划与组织，保障现场安装工作的有序合理进行。

包括：机械设备、专用工具，所需要的材料、耗材以及安装过程中所需要到的检测、检验用的仪器仪表等测量器材。

C、现场条件的具备，设备所在厂房建筑完成基本建设，允许室内施工；现场的水电、运输和消防设施畅通；土建基础已经完成。

D、设备基础的验收，首先进行外观检查，不得有裂纹、空洞、露筋等缺陷；按照基础设计图纸的参数要求，检查所有基础尺寸和预埋件的正确性；大型设备还需要进行基础强度的检查，以避免设备就位或设备运行产生的振动引起基础下沉。

通过上述检测项目验收合格，办理移交手续。

设备基础在二次灌浆层强度未达到设计强度的70%以上时，不得进行地脚螺栓坚固、二次校正、管道联接等工作。

D、设备清点与核对，设备到达现场开箱后，应按照合同品名、装箱清单、图纸要求进行设备型号规格、数量质量的清点、检查、编号，并做好记录，复查设备的地脚螺栓孔位与土建基础预留孔位尺寸是否一致。

E、设备就位与校正，设备安装位置的检测与调整工作是设备安装的重要工作，通过找正、找平、找标高的过程，即调整设备安装的中心线、标高和水平，使三者的实际偏差符合设备安装精度的要求；设备的安装精度是否符合设计规范与生产工艺要求，对于设备安装后的投产性能影响重大，是保证设备安全、稳定与可靠运行的关键环节。

F、设备的试运转，试运转的目的是综合检查设备在各安装工序中的施工质量，同时检测发现设备在设计、制造等方面的可能存在的缺陷与隐患；试运转的程序是先空载后负载，先轻载后满载，先单机后联动，先低速后高速，先短期后长期的步骤来分步实施，根据设备的类型与功能的不同，参照相关的国家标准、行业标准来制定试运转中设备空载、负荷试车验收的流程规范。

3.1.3.验收交接
设备的验收工作涉及到从设备购置、安装及竣工的几个阶段，设备在生产制造过程中容易出现加工尺寸超差、内部清洁度差、材料标号不达标、焊接质量不合格等缺陷问题，是设备常见病、多发病；为了保证重要、主要设备投入使用的工期进度和设备的能效参数保障，设备验收工作可从以下几方面着手进行。

A、生产监造，对于重点设备应在生产厂商的制造过程中派出驻厂代表进行参与，针对设备设计选型中确定的原材料、工艺和质量等参数进行核实，以确保设备在制造过程的品质保证。

B、装箱检验，驻厂代表在设备生产场地进行发货前检验，按照合同协议规定的装箱项目，设备主辅助设备附件等进行清点，避免漏装、错装以及包装运输不当造成设备途中损失。

C、到货验收，主要检查到货设备的数量及包装箱体外观是否有破损、水浸、腐蚀等异常情况，如发现应及时现场拍照、取样，反馈到设备生产厂商，作为向责任单位索赔的依据。

D、入库验收，按照合同品名及装箱清单进行开箱、检验、验收和入库操作，到货设备型号、规格、配件是否与合同品名、装箱清单相符，设备部件外观是否完整、锈蚀情况，随设备的技术文件、图纸、软件等资料是否齐全；对于需要试车运行才能发现问题的设备因合同约定中要考虑注明质量异议的期限，并及时安装试车，避免过晚发现问题，超过索赔期限或影响设备成套运行。

E、安装精度验收，按照合同规定和设备安装规范的精度和检验程序说明逐项进行检验，并记录存档。

F、空载试车检查，设备在安装到位后应由设备管理部门会同安装施工单位、设备生产厂商及时进行空运转试车，对于设备安装精度保证、设备功能、参数、操纵、控制、传动等方面
是否正常、技术参数、运行状态等进行检查、记录，以提早发现设备自身或安装过程中造成的缺陷。

G、负荷试车验收，在空载试车情况正常后，按照设备指标参数的范围内进行承载负荷能力的检验，先轻后满载，先单机后联动、先短期后长期，不同类型设备试车与投运的要求不同，具体应遵照对应的规程、规定进行实施。

在负荷试车中着重检查设备的振动、噪音，运转部件温度、压力，操作控制装置、自控系统和安全防护装置是否正常、稳定；如发现有不正常的现象，应立即停车并进行检查、修理。

H、安装竣工验收，由设备管理部门协同工艺、使用、质检、安装单位等有关人员参加，根据设备安装工程的阶段检验记录，参照相关安装质量标准和技术协议要求，共同鉴定验收，在验收项目和参数指标合格后，由安装部门填写设备安装竣工验收单，经设备管理部门和使用单位签章后即可竣工。

对于锅炉压力容器、变配电设备、易燃易爆设施在安装合格后，还需要按国家相关规定向专管检查监督部门进行检查认证后方可办理最终验收手续。

设备验收工作按照设备的生产、安装、交付到投运的各阶段的检查、验收工作必需有全面记录，对于验收各阶段发现的问题，属于图纸设计、加工质量、包装运输等方面出现的问题，应及时向供应厂商提出补救和索赔；属于安装调试问题，应就地即时安排责任单位进行整改。

在通过各个环节的检验、检测数据，证明设备及安装满足合同技术要求后，则由设备管理部门和生产使用部门正式填写设备安装交接验收单并签字验收，设备正式开启投入运行。

3.2.运行维护管理
企业设备是生产能力的重要组成部分和基本要素，设备管理的水平高低决定着企业在生产经营过程中的产品品质、生产效率和能耗费用，是保障企业市场竞争力、经营效益、安全生产和可持续发展的重要环节。

设备运维管理是从设备验收交接后转移到设备管理部门负责设备运行维护的工作阶段，根据LCEM-设备全生命周期管理体系运行维护阶段的工作展开及相关流程内容有如下工作方面
根据设备管理工作的展开先后次序及不同阶段的工作内容，设备运维管理部门的工作开展可以分为以下三个层面：
A、前期准备：设备管理部门在设备安装验收、资产移交后进行设备全周期、全过程管理的基础工作，包括：设备台帐、操作规范、维保计划、知识库建立、应急预案制定等内容。

B、运维阶段：设备运维人员对设备使用的值班运行、维修保养、点检消缺、事故处置等方面工作内容的具体执行与实施。

C、管理决策：设备管理部门开展进行的设备资产管理、备品管理、工单管理、预防性维护计划、消缺管理、工作考评、设备能效、安全管理、系统稳定性分析评估、决策等。

3.2.1设备台帐建立
设备台帐的建立是LCEM设备全生命周期管理工作开展的基础数据、信息的来源；是运维工作的前期规划、实施方案制定的依据；是有效进行设备能效管理、安全管理的重要依据。

根据设备全生命周期管理的阶段内容，设备台帐的建立需要考虑到设备的如下属性和特点。

A、设备的固有信息：如设备的制造商、产地、型号、编码、所有者、资产号、负责部门人员等；设备的功能、指标、参数等，如电机的功率、转速、电流、电压等级参数。

B、设备的变动信息：主要是设备在使用过程中的物理变动，比如：入库、安装、运行、修理；设备的可用状态：运行、故障、待检、报废等不同的状态；设备的运行记录：运行小时数、测量点和计数器，是日常保养和预防性维修的依据来源。

C、设备的知识信息：包括设备的图纸资料、安装记录、试验报告、交接报告、使用说明、检修手册、失效标准、故障处理等方面的文档与资料，并以此内容建立设备管理知识库。

D、设备的编码管理：设备的编码的数字化是设备管理工作实现数据化、信息化的重要基础，在编码的设置中可采用四级层次，即：
第一层定义设备功能与位置：建筑所在地、生产车间、设备类别（重点/主要/一般设备等）；
第二层定义设备的类型：电气设备、暖通设备、锅炉设备等；
第三层定义设备的部件：设备的主要关键部件等；
第四层定义设备的零件：设备运行中用到的备品备件、零配件等。

设备的编码要考虑到设备管理中的唯一性、合理性和扩展性，通过编码可以与企业生产经营活动进行关联、达到直观简洁、方便理解记忆和填写。

3.2.2设备运行管理
是指对设备运行的操作、保养、维修方面开展的具体工作，保障设备安全稳定运行，提高设备的完好率和利用率，通过对设备合规操作与管理，降低设备在运行、维护和能耗费用，提升设备能效，降低设备的运行成本。

主要有以下几个重要方面：
A、操作人员的要求
设备的运行操作人员必须经过相应的技术培训，考核通过后上岗操作设备；
设备的运行操作人员应具备三知四会，即：知道设备结构、知道设备性能、知道设备运行原理；并且要达到会操作、会判断、会排除、会保养；
设备的运行操作人员应遵守五项严格的纪律，严格执行设备操作规程、严格遵守安全生产规定、严格执行巡视制度、严格执行值班记录、严格执行交接班制度。

B、操作规程和职责
设备管理部门应当根据设备性能、工作原理，编制完善的作业流程，明确设备操作规程和岗位职责。

主要包括以下内容：
设备的主要的性能参数和最大允许工作指标；正确的操作步骤和方法，设备运行的常见故障，设备的常用检查方法，设备运行记录的填写要求，设备运行操作和保养维修人员的资质，设备与人身的安全规定。

设备日常管理必须落实到责任到人，对每台设备，每件电器分配到相应的管理者、运行人员；设备责任人负责按照操作规程使用设备、并定期对设备进行检查与维护，确保设备运行状况良好，保持作业现场的环境整洁。

C、巡视检查制度
设备管理部门对于投入运行和处于备用状态的设备进行定期巡视检查，对于各种值班方式下的巡视时间、次数、内容做出明确的制度规定，通过巡视工作和制度执行，对于设备运行中的隐患、缺陷等进行及时发现和上报，以进行合理的处置措施或消除缺陷作业。

一般分为正常巡视检查和特殊巡视检查项目。

正常巡检项目，主要是对运行设备的外观、参数、工况、管道、线路、操作指示等方面进行现场巡检，针对设备是否运行正常（有无异响、振动、变形、滴漏等），参数是否合理，操作指示是否正确等项目进行核实与检查，并进行相应的数据记载。

特殊巡检项目，主要是依据设备工况变动和环境因素来进行的预防性检查。

例如：
设备新投运、修理后上线运行的情况、巡视周期应缩短、72小时后再转入正常巡检；
设备高峰负荷期，根据生产任务的排产，设备负荷会显著增加，应当增加巡视次数；
恶劣极端天气，根据天气环境的变化情况，如大风、雷雨、大雪、温度聚变的情况下，针对户外、室内的设备的重点与关键部位进行提前预防和增加巡视；
设备故障跳闸、停机再启动运行，首先检查设备各部件、位置是否正确、操作指示是否到位、有无不正常的声响与异味，并对恢复运行的设备增加巡视次数。

巡检周期设定，根据设备运行可靠性及系统保障的重要程度，设立合理巡视周期、路线和内容；例如：有人值守变配电站，每天正常巡视不少于2次，交接班巡视1次，每周进行夜晚闭灯巡视1次，每月至少1次站长级别的监视性巡视。