本文是《垃圾焚燒廠的精益運營時刻》系列第四篇，主題是“兩資兩效”中的第一個資（指生產(chǎn)資料）：對廠房設(shè)備的管理。

廠房設(shè)備作為投資的主要部分，是最核心的生產(chǎn)工具和生產(chǎn)資料，設(shè)備管理的好壞直接影響生產(chǎn)安全穩(wěn)定、維修費用支出，是運營管理階段的核心議題。但同時，垃圾焚燒廠的設(shè)備管理面臨著設(shè)備多而雜、工況惡劣、穩(wěn)定性與經(jīng)濟性難以兼顧等難題，破解這些難題必須依靠先進的科學技術(shù)手段與領(lǐng)先的管理理念。

以高質(zhì)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的精益設(shè)備管理是人類工業(yè)發(fā)展總結(jié)出來的可行路徑，垃圾焚燒廠只有從經(jīng)驗驅(qū)動的設(shè)備管理走向數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)備管理，才能最小化設(shè)備管理的成本——將故障扼殺在搖籃里，科學決策最具經(jīng)濟性的設(shè)備維護策略，同時最大程度提升設(shè)備的可靠性，而實現(xiàn)這一目標的關(guān)鍵舉措就在于如何構(gòu)建高質(zhì)量的設(shè)備數(shù)據(jù)體系。

本文將與您分享以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的精益設(shè)備管理經(jīng)驗，以及如何結(jié)合短、長期舉措來確保達成精益設(shè)備管理目標，提高設(shè)備管理綜合產(chǎn)出投入比。

設(shè)備管理是垃圾焚燒運營的絕對重難點

設(shè)備管理之重

垃圾焚燒是一個典型的重資產(chǎn)行業(yè)，項目前期投入巨大，國內(nèi)平均單位投資額一般在45-80萬元/噸，一個處理能力1000噸/日的焚燒廠投資額達到4.5-8億元，而其中設(shè)備的投資占比通常達到一半以上。因此，垃圾焚燒廠的生產(chǎn)成本中，折舊攤銷一般是最大的一部分，占比可達35%-50%，廠房設(shè)備的維修費用亦是成本的大頭，占比也可以達到10%-20%（見圖1），而且與人工成本、直接材料成本等其他項相比，維修費用易漲難控，幾乎可以代表全廠盈利水平高低的晴雨表。

設(shè)備管理影響的不僅是維修費用這類看得見的成本，以O(shè)EE（Overall Equipment Effectiveness，設(shè)備綜合效率）視角來看，設(shè)備問題與垃圾量不足問題是OEE損失的兩大主因，國內(nèi)垃圾焚燒廠因設(shè)備問題導致有垃圾卻不得不減產(chǎn)甚至停產(chǎn)的案例比比皆是。在垃圾量足夠的情況下，減少設(shè)備問題帶來的OEE損失，通常能夠直接為全廠收入帶來10%以上的增長空間（見圖2）。總之，設(shè)備管理是垃圾焚燒廠運營管理的核心工作，設(shè)備正常則皆大歡喜，異常則既損收入又增成本，承受雙倍損失。

設(shè)備管理之難

重要的事情通常都不會太容易，垃圾焚燒廠的設(shè)備管理正是如此。

首先是設(shè)備的多和雜。垃圾焚燒廠的主設(shè)備系統(tǒng)包括爐排爐、余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機、煙氣凈化系統(tǒng)、滲濾液處理系統(tǒng)等多個復雜系統(tǒng)，總設(shè)備數(shù)量達到數(shù)千級別，而且不同設(shè)備系統(tǒng)之間相互影響、耦合，主線設(shè)備問題牽一發(fā)而動全身。這種復雜性要求設(shè)備管理團隊具備機械工程、熱力學、電氣等多學科知識，挑戰(zhàn)十足。

其次是設(shè)備運行工況之惡劣。不同于煤電的燃燒來源相對穩(wěn)定可控，生活垃圾的成分變化波動大，并且含水率高、含鹽量高、含氯硫等腐蝕性元素，整條生產(chǎn)線的工況頻繁變化帶來的熱應(yīng)力、煙氣成分帶來的高腐蝕性、高溫環(huán)境等因素持續(xù)造成設(shè)備磨損損傷，導致垃圾焚燒廠主設(shè)備故障率偏高，設(shè)備可靠性天然就低。

最后是設(shè)備可靠性、經(jīng)濟性不可兼得之困。在垃圾焚燒產(chǎn)能過剩、國補退坡等大趨勢下，不少垃圾焚燒廠已經(jīng)在“勒緊褲腰帶過日子”，設(shè)備能修就絕不換，在壓縮成本的極致努力下，一些設(shè)計和建設(shè)階段的遺留問題都遲遲得不到解決，設(shè)備的高可靠性也很難保障，往往是“設(shè)備帶著問題跑，成本追著故障漲”，陷入惡性循環(huán)。

正是這些“重”和“難”，使得設(shè)備的精益管理更加重要：掌握了科學的方法與工具，難題才能夠被突破，才能跳出惡性循環(huán)的怪圈。

跨越精益設(shè)備管理的最后一座大山：數(shù)據(jù)質(zhì)量

時至今日，垃圾焚燒廠的設(shè)備管理人員大多知道一些精益管理的方法、原理，但設(shè)備的精益管理依賴于高質(zhì)量的設(shè)備數(shù)據(jù)，缺失了這一前提，再多努力都會事倍功半。好消息是，一旦達成了高質(zhì)量數(shù)據(jù)的目標，剩下的路將一馬平川，水到渠成。

精益本質(zhì)是從經(jīng)驗驅(qū)動到數(shù)據(jù)驅(qū)動

在DCS等技術(shù)的發(fā)展帶動下，當前垃圾焚燒行業(yè)的運營基本已經(jīng)進入電氣化、自動化時代，各類運營參數(shù)都可以在線控制與調(diào)節(jié)，但設(shè)備管理的方式卻沒有完全同步升級。在大量線下調(diào)研中，我們發(fā)現(xiàn)許多垃圾焚燒廠在進行設(shè)備巡檢、維護、維修，擬訂各類工作計劃時，仍然非常依賴經(jīng)驗而非對設(shè)備狀態(tài)的準確研判、精確預測。

經(jīng)驗并非無用，用聽聲音的方式判斷軸承工作是否正常、通過手感判斷設(shè)備是否緊固，這些技能在提高工作效率、快速定位問題上十分有效，但依賴經(jīng)驗的弊端同時十分明顯：依賴于個體能力，感知偏差導致的決策失誤率偏高，更偏向于被動式響應(yīng)而非主動式維護。

與之對應(yīng)的是，數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)備管理更關(guān)注數(shù)據(jù)事實，更擅長通過監(jiān)測多維數(shù)據(jù)感知設(shè)備的狀態(tài)變化，在決策的準確率、故障發(fā)現(xiàn)時間、預警未來狀態(tài)變化等方面都更勝一籌，能夠全面減少設(shè)備問題出現(xiàn)的概率、加快解決設(shè)備問題的效率，進而在降低成本和提高設(shè)備穩(wěn)定性之間尋找到最佳區(qū)間。另外，數(shù)據(jù)驅(qū)動的設(shè)備管理在減少對個體能力依賴的同時，還使整個團隊的整體能力變得更強，更有利于垃圾焚燒廠的長期穩(wěn)定運營。

數(shù)據(jù)問題使精益設(shè)備管理成為空中樓閣

數(shù)據(jù)驅(qū)動的精益設(shè)備管理依賴于高質(zhì)量數(shù)據(jù)體系，但國內(nèi)眾多垃圾焚燒廠存在的諸多數(shù)據(jù)問題阻斷了設(shè)備管理向著精益方向前進的道路。

一是數(shù)據(jù)采集不全面、缺失問題。當前很多垃圾焚燒廠的DCS更多的采集運行參數(shù)和運行數(shù)據(jù)，對設(shè)備本身狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集有所欠缺，例如設(shè)備的振動情況、設(shè)備的腐蝕磨損情況等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集不全面就像感冒不量體溫、急診不測脈搏，如果一些數(shù)據(jù)無法通過自動化手段監(jiān)測，那么應(yīng)當通過日常巡檢定期更新，這樣才能及時、全面掌握設(shè)備的狀態(tài)。

二是數(shù)據(jù)系統(tǒng)不打通、數(shù)據(jù)僵化問題。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，很多垃圾焚燒企業(yè)的DCS系統(tǒng)與設(shè)備臺賬數(shù)據(jù)、設(shè)備維修記錄、設(shè)備巡檢記錄等關(guān)鍵管理數(shù)據(jù)無法打通，更多情況下是DCS系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)沒有利用起來，浪費了數(shù)據(jù)的潛在價值。在數(shù)據(jù)不能匯集、加以利用的情況下，就難以針對單一設(shè)備長期、全面跟蹤動態(tài)，也就難以依靠數(shù)據(jù)做出準確判斷。

三是管理數(shù)字化進程落后。在不少垃圾焚燒廠，設(shè)備管理還依賴于紙質(zhì)報表，比如巡檢記錄、缺陷單、缺陷維修記錄等還在用紙質(zhì)報表記錄。更嚴重的是數(shù)據(jù)雜亂沒有標準，比如對故障的形容沒有準確分類標準，比如對設(shè)備沒有標準稱呼或編號，同樣是第三號焚燒爐，在記錄中可以有五六種表述：爐#3，3#爐，3#焚燒爐，3#爐排爐，3號爐，十分不利于數(shù)據(jù)的匯總分析， 3號爐今年到底修了幾次，都是哪些部件出問題永遠是個謎，更不可能進一步去判斷頻繁維修的根本原因。

以數(shù)據(jù)為基的精益設(shè)備管理體系構(gòu)建

對于精益設(shè)備管理而言，數(shù)據(jù)既是手段也是目的——當數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)體系構(gòu)建好的那一天，會發(fā)現(xiàn)精益設(shè)備管理也已經(jīng)實現(xiàn)了。簡要來看，以數(shù)據(jù)為基的精益設(shè)備管理體系構(gòu)建共分三個步驟來實施：

一是構(gòu)建數(shù)據(jù)標準。確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的第一個前提就是各類數(shù)據(jù)以統(tǒng)一、標準化的格式呈現(xiàn)。例如面向垃圾焚燒廠的眾多設(shè)備，首先應(yīng)當形成標準設(shè)備臺賬，為每一臺設(shè)備設(shè)定編號，記錄設(shè)備之間的關(guān)系；例如應(yīng)當仔細設(shè)計設(shè)備缺陷單、維修記錄等工作表單的字段并規(guī)范填寫格式，提前為設(shè)備缺陷類型、緊急程度分類并做好定義，將維修記錄的開始、結(jié)束時間精確到分鐘而不是日期。

二是構(gòu)建數(shù)據(jù)采集通道。垃圾焚燒廠通常已經(jīng)有一定的數(shù)據(jù)自動化采集基礎(chǔ)，對于已經(jīng)采集的數(shù)據(jù)，要打通系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)分享通道，對于尚未采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的重要性、自動化采集的成本，可以通過IoT或定期人工巡檢測量等方式補充采集。這些被采集到的數(shù)據(jù)應(yīng)當按照數(shù)據(jù)標準進行治理、存儲。

三是持續(xù)挖掘和固化數(shù)據(jù)分析應(yīng)用方法。基于這些結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)價值已經(jīng)存在無限可能。例如在辰于為某垃圾焚燒企業(yè)進行精益運營診斷過程中，僅根據(jù)其維修記錄，我們對各類維修故障進行了匯總、分類，發(fā)現(xiàn)影響最大的兩類故障，分別是“疑難雜癥”和“小病不斷”，“疑難雜癥”類故障每次出現(xiàn)后基本要3天以上才能解決，“小病不斷”類故障每次可以快速解決，但是由于反復出現(xiàn)，總的故障時長也很長（見圖3）。進一步根據(jù)這些故障的特點，可以采取針對性的舉措，比如研究“小病不斷”背后的真正原因到底是維修不到位、備件質(zhì)量差還是其他，就能真正從根源上減少故障的發(fā)生。

更深層次的應(yīng)用，則是利用人工智能等數(shù)據(jù)分析技術(shù)，基于設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，準確預測、規(guī)劃設(shè)備維護計劃，開展預防性維護工作。例如構(gòu)建設(shè)備剩余壽命（RUL）預測模型，對余熱鍋爐受熱面管道腐蝕率進行精確預測，提前研判和預警，減少泄露事故發(fā)生率。市面上可以找到很多這樣的數(shù)字化產(chǎn)品，我們以后再跟大家分享這部分經(jīng)驗。

三大行動踐行設(shè)備管理長期主義

任何管理都是有代價的，精益管理也不例外，在國內(nèi)很多垃圾焚燒廠已經(jīng)形成管理慣性、數(shù)字化實施環(huán)境不健全等大背景下，精益設(shè)備管理如果實施不當，就會退化成一場“三個月的運動”，最終帶不來任何改變。因此，有必要從長期主義的角度，結(jié)合一些長期舉措、長效機制，來為精益設(shè)備管理工作提供必要支撐、必要條件。

組織：從責權(quán)分明到主人翁意識的培養(yǎng)

我們發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)很多垃圾焚燒廠在設(shè)備問題上基本都形成了運行部、技術(shù)部兩部門管理格局，一個負責生產(chǎn)運行，一個負責設(shè)備管理維護，大體上是責權(quán)分明的，但部門之間永遠都存在“部門墻”，類似“技術(shù)部指責運行部不愛護設(shè)備，導致設(shè)備常常損壞，運行部指責技術(shù)部維修效率低，耽誤生產(chǎn)”的事情并不少見，要破解這種局面，一方面要用數(shù)據(jù)說話，找到設(shè)備故障的根本原因，判斷來自“使用不當、維修質(zhì)量、維護不到位、維修效率”等不同原因?qū)е碌脑O(shè)備效率損失大小，停止無意義的紛爭；另一方面要培養(yǎng)垃圾焚燒廠全員的主人翁意識、責任心，員工才會在工作中自發(fā)的愛護、保護設(shè)備。

員工的主人翁意識形成主要有兩個舉措，一是深入部室的責權(quán)劃分，盡可能將設(shè)備管理各事項的責任明確到班組、崗位，讓員工明確知道這件事情是自己的職責所在；二是合理的運用績效激勵工具，將OEE、故障率等指標與績效獎金掛鉤，避免“事不關(guān)己高高掛起”的心態(tài)形成，同時要獎罰分明，加強班組管理和員工培訓，將提拔機會、獎金分配額度更多傾斜到真正有能力的員工身上，形成起正直、爭上游的文化氛圍。

流程：好的業(yè)務(wù)與管理經(jīng)驗的固化和迭代

垃圾焚燒廠作為一個相對封閉的生產(chǎn)場所，各系統(tǒng)之間按部就班運轉(zhuǎn)、相互配合，適合利用流程工具來開展內(nèi)部管理，尤其是將數(shù)字化分析方法、數(shù)字化管理決策等過程融入到流程中，讓數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)到流程中。建議垃圾焚燒廠定期開展流程優(yōu)化和迭代工作，總結(jié)工作經(jīng)驗，將優(yōu)秀做法、作業(yè)標準持續(xù)添加到業(yè)務(wù)流程中，理順流程中不合理與不順暢的環(huán)節(jié)，將流程變成最佳工作指引，進一步落地變成最佳工作習慣。

模式：直接成本與潛在成本的綜合決策

在維修管理上，垃圾焚燒廠一直有到底“自營好還是外包好”的爭論，從單一垃圾焚燒廠的角度，說到底這只是算賬的問題：根據(jù)不同垃圾焚燒廠的狀態(tài)以及外部資源豐富程度，看哪種模式經(jīng)濟效益更優(yōu)。不過在計算這筆經(jīng)濟賬的時候，既要考慮直接成本也要考慮潛在成本。

直接成本就是外包模式下的外包費用與自營模式下的人工成本之區(qū)別、兩種模式下的備品備件消耗成本對比，這需要根據(jù)企業(yè)能接觸到的外包公司報價、當?shù)厝斯こ杀揪C合考慮。但大多數(shù)情況下，自營的直接成本會高于外包，這是因為外包公司通過業(yè)務(wù)的專業(yè)化和規(guī)模化比垃圾焚燒廠有更多降低成本的空間。例如辰于為某企業(yè)測算自營模式下的人工成本變化，發(fā)現(xiàn)根據(jù)不同的人員配置方案，自營模式下成本可能提升10%-30%（見圖4）。

潛在成本則是兩種模式下，由于團隊技術(shù)能力差異、角色變換，帶來的維修響應(yīng)速度、維修質(zhì)量等方面的變化，一般情況下，自營團隊可能擁有更強的責任心，能夠更快響應(yīng)、對維修質(zhì)量負責，故障修復率、重復率都能夠下降，對于提升設(shè)備整體OEE、提高設(shè)備可靠性方面應(yīng)該能夠帶來更多潛在價值。但這種價值的多寡，還得看垃圾焚燒廠是否有自營的經(jīng)驗、相應(yīng)的技術(shù)實力、團隊管理上能做到多好。

另外，從總部的視角，在維修模式上還有更多的優(yōu)選項，例如總部可以利用規(guī)模效應(yīng)建立區(qū)域型常備維修服務(wù)團隊、建立全國性設(shè)備專家團隊，在減少每個垃圾焚燒廠的維修人員投入的同時，這些綜合性團隊的能力也可以輻射到多個垃圾焚燒廠，提高每個垃圾焚燒廠的綜合能力。