大型露天矿生产设备运行及维护管理指标体系

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0  引言

工时研究是科学管理的基本原理之一，也是工业工程的核心概念。特别是在技术密集的大规模工艺生产过程中，开展工时学研究，对加强生产设备管理、分析设备效率及维修指标、压缩不必要的时间、改进生产设备的效率、降低成本、提高企业的经济效益和竞争力具有重要意义。本文着眼于美国、加拿大等国露天矿的先进管理经验和安太堡露天煤矿的实际情况，运用工时学原理对大型露天煤矿的生产设备作业过程进行了分析，给出了大型露天矿生产设备利用及维护管理指标体系。

1设备时间分析

    露天矿生产设备运行、维修和使用方面的指标通常是以时间的统计为计算基础。因此，需要按照露天矿山设备作业的性质，将设备时间进行分类描述(见图1)。

    主要时间概念及关系分析如下：

    ——日历小时：一般为作业期(如年)的日历小时数，多台设备再乘以台数，可称总小时；

    ——计划停机小时：计划停机时间包括预留事件时间，如法定假日、天气影响、不可抗拒影响等时间，称为非计划小时。实际工作中并非所有矿山都考虑计划停机小时；

    ——计划小时：为设备计划作业的时间，为日历小时减去计划停机小时；

    ——毛操作小时：为操作小时与操作延误时间之和，称为工作小时；

    ——操作小时：设备实际作业的小时。称为净操作时间；

    ——操作延误：所有机械停机小时以外的非作业时间，包括加油、避炮、走铲、交接班、清理掌子面等，还包括用餐、交接班，但不包括停机待命；

    ——停机待命：设备可以使用，但是没有使用或没司机；

    ——计划操作小时：为毛操作小时减去交接班和用餐时间；

——机械停机小时：设备处于修理或等待修理的时间，包括保养、检查、润滑、预防性维修(PM)、计划维修、非计划维修、紧急维修等。

2事件设置及记录

    事件设置比较复杂。首先要设置重要的和时间较长的事件，如主要的故障和延误类型等，然后逐渐分析有必要记录又可以记录的事件，并根据事件的性质划分到规定的时间体系中。记录事件数据有很多用途，各类事件应尽可能详尽记录见表1。

    所设置的事件，调度系统必须能够收集到这些事件的开始和结束时间。如在手工调度条件下，就无法收集到汽车等装的信息，而自动调度系统就可以实现汽车等装信息的收集。所以在手工调度系统中，等装(卸)时间就列入了操作小时，而自动调度系统可以将其划入操作延误时间中。所以不同的数据收集和通讯系统，由于对事件的划分和时间收集方式不同，导致指标的实际内涵有差别，计算出的数据也不同。通讯和数据收集系统越先进，收集到的数据越多，计算出的指标越接近实际值。

    对于人工调度系统，通过设备操作或指挥人员将设备状态变化和时刻报告调度中心(一般通过报话机)，维修部门将设备修好的信息也报告调度中心，由调度中心人员在设计好的调度日志中记录，然后在班后进行分类并输入计算机系统中，由软件执行汇总、计算并形成报表。在此过程中，如果维修管理信息系统不完善，故障记录只来自采矿部门的报告，而没有维修人员对故障的“确诊”，因而这里的延误小时就是采矿部门所报故障的统计，反映在系统报告上的故障统计就会存在不真实的情况。所以设备故障的真正统计应来自维修部门，只有在严格使用维修工作单的前提下，才能真正把维修设备时所发现的故障描述清楚，使时间划分和记录更准确。

    对于自动调度系统，则时间划分和记录十分简单。利用调度系统中的设备管理系统，设备操作人员通过按下驾驶室终端机的故障代码按钮，调度中心计算机就会自动记录故障类别和时刻。维修系统对事件的重新定位和时间划分也由维修系统工作单记录并输入系统。

事件代码还可以用于区分事件时间的责任部门，便于进行奖罚兑现和改进管理。

3设备管理指标体系及应用

    国际通用的露天矿生产设备主要考核指标包括：

    该指标类似于机械可用率，只是将非维修原因引起的停机时间扣除，从而更真实地反映理论情况。其中维修故障小时一总机械停机小时-非维修故障小时。主要的非维修故障事件见表2：

    ——设备效率-每操作小时所完成的实立方米。实立方米是指未受扰动，处于原生状态的土、岩体积。由顶、底三维测量数据和采掘范围边界测量数据建立网格或不规则三角网表面模型及实体模型来计算，精度一般在1‰～5‰。

    上述指标体系在安太堡露天煤矿的实际应用，取得了较好的效果。设备生产和使用率报告见表3。

4结语

    ——为了提高设备效率和降低生产成本，大型露天矿有必要建立以工时研究为基础的设备运行和维护管理指标体系。并建立完备可靠的数据采集、传输和处理系统。

    ——基于设备运行和维修管理体系，能够按一定周期(月或年及当期累计)对各种生产设备的使用数据进行统计分析和横向及纵向比较，寻找管理上的缺陷和漏洞；进而可以依据各种设备指标的统计与计划值的差异，对责任部门和人员进行绩效考核和奖罚，完善企业生产经营管理的激励机制。

    ——大型露天矿设备运行和维护管理指标体系已经在安太堡露天煤矿实践多年，取得了良好的应用效果。根据该矿的经验，设备可用率和实动率之差一般为18％左右，如果该差值较大，则表明生产系统有不该出现的延误增加，需要寻找原因，加强管理。

    ——国外一些大型露天矿已经应用集自动调度和矿山信息管理系统为一体的综合管理系统。提高了矿山管理水平、改善了生产经营效果，而国内矿山在大型设备运行及维护管理手段、方法及水平上仍然存在较大差距，应该进一步加快在此方面的发展。