电机全寿命精细化管理体系的构建与实施

张东升，苏 越，李国强

（首钢矿业公司，河北唐山 064400）

0 引言

在市场竞争中，企业通过管理创新，向管理要效益，通过管理制度的不断完善，管理标准的持续提高，管理体系的逐步健全，持续寻求降低成本突破口，为企业利润最大化奠定基础。使企业在长期发展中提升核心竞争实力，首钢水厂铁矿通过全寿命精细化电机管理体系的构建与实施，电机维修成本持续降低。

1 构建电机全寿命精细化管理体系

系统的、精细化、不断创新的管理体系，是提升管理水平及创新发展的基础，在电机管理创新实践中，逐渐形成严谨、完备的电机全寿命精细化管理体系。

1.1 组建电机基础信息数据库

首钢矿业公司自主开发的电机全寿命管理系统，对在用及备用电机基础信息进行采集，实现电机全部纳入系统进行管理。及时将新购电机、更换电机等信息倒入系统，实现电机信息全覆盖，为电机全寿命精细管理提供可靠的数据支持。

1.2 规范“电机异动管理流程”

（1）领用管理。建立车间、厂矿两级电机领用审批程序，对电机领用的必要性进行把关，对于在全矿范围内备用数量较多的电机，一律调剂使用，彻底打破过去“宽打窄用”的惯性做法。通过集中式库存管理，在过去各点位“一备一”的基础上，实现了多点位共备的目标，有效降低了电机库存数量。

（2）更换管理。周期化倒修是制约电机修理费用升高的因素，在长期摸索与实践中，证实固化、守旧的管理模式并不适用于所有点位。只有切实掌握电机技术状况，对症施策，才会实现电机故障管理与修理费用控制的双赢。加强运行中电机技术状况的检测，对于运行隐患较为明显的电机进行更换，对于无运行隐患的电机不更换。

（3）送修管理。送修管理是修理费用管控的最后一关，电机送修数量直接决定修理费用的高低。改变以往现场拆机电机，直接送修理单位的简单流程。

建立拆机电机的故障分析流程，对拆机后的电机，首先进行原因判断，找准故障成因，理清逐级责任，逐台形成分析存档备查，为后期电机管理提供依据。对电机出口线磨损、轴承磨损等简易问题，执行内部自主修理模式，由车间自行对电机进行解体、检修，节省相应小修费用。

1.3 搭建电机分析交流平台

电机复杂的内外部结构，决定了电机故障的多样化。同一故障现象，可以由多种故障原因造成，对故障原因准确定位并加以防控，是提升电机管理水平，降低修理费用的主要抓手。为切实提高电机管理水平，减少和降低故停时间，每月定期组织开展一次电机故障分析研讨活动。对照电机解体情况，查找电机在使用和维护上存在的典型问题，找准症结，制定措施。

1.4 制定电机管理与使用标准

水厂铁矿电机种类多，使用环境各不相同，在逐步健全完善电机管理制度的基础上，对每台电机的正常运行数据进行采集，结合现场实际制定了每台电机的运行标准、环境标准和安装标准。

（1）运行标准。根据设备的实际运行负荷设定保护系统定值，改变依据电机的额定功率设定保护定值的固有做法。通过调研发现，YZ-55 型钻机正常钻孔作业时，回转电机的工作电流为220 A 左右，超过此数值就说明现场作业工程中出现憋渣、振动等问题。依据这一规律，将变频器的最大输出电流由500 A 调整至240 A。经试验，电机运行稳定，保护装置动作灵敏有效。

（2）环境标准。根据设备防护等级，改进现场作业条件，降低和杜绝密闭空间、粉尘空间、潮湿空间等恶劣环境对电机造成的伤害。露天采矿皮带系统驱动电机地处野外，受大风、雨雪影响较大，参照电机环境管理标准，对电机壳体进行全方位密封，有效减少粉尘侵入。

（3）安装标准。电机安装标准低，在运行中出现振动问题，影响电机使用寿命。安装标准的制定，在电机轴线对中上有较大改进，由过去的目测、直尺测量升级为激光对中找正，电机安装精度大幅提升。

2 推行“状态化预知维修”管理模式

以降低故障率、减少生产影响为目标的倒修周期模式，由于周期的存在，导致部分电机没有运行隐患，也要定期进行更换，出现过度维修问题。针对这个问题，研究电机由“周期化倒修”向“状态化维修”过度的理念，即以“状态化倒修为主、周期化检修为辅”。目前已完全打破电机倒修周期的模式，建立新的电机预知维修管理模式，从根本上实现了“无隐患不更换”原则，大幅延长电机实际使用时间。

2.1 打破固有模式，贯彻“三个标准”

改变过去固有的电机倒修模式，不是电机损坏再去更换。基本前提是必须在保证延长使用寿命的基础上实现稳定运行。电机日常监测、检查只能提前发现隐患、避免故障停机，不能达到延长电机使用时间的目的，强化管理标准才能保证电机技术状况不降低。严格执行电机管理与使用的“三个标准”，对运行标准、环境标准、安装标准进行严格控制，是推行“状态化倒修”的根本。

2.2 明确电机隐蔽部位检查标准

电机隐蔽部位不易检查，是最易出现故障的点位。为保证隐蔽部位的检查与维护效果，采取现场拆解维护方式进行检查。钻机回转电机整体拆除后，进行现场分解，对定子线圈、上锁母、轴承压盖、风扇叶固定螺丝等进行检查维护，更换老化螺丝、螺母。对两端轴承进行润滑、检测，延长轴承使用寿命。大型高压箱式电机，每半年一次现场开盖检查清扫，检查内部接线。针对电机轴承和绕组两个影响电机使用寿命的关键点位，制定有效的超前控制措施。对轴承部位强化润滑管理，确保电机轴承能够按照“五定”标准进行润滑，绕组部位定期进行绝缘检测，若存在绝缘劣化趋势，则进行更换。

2.3 建立电机修理过程监督机制

保障电机使用寿命的另一个关键因素是电机修理质量。建立业主车间与修理单位对修理质量双向监督机制，车间安排技术人员对修理过程进行监督把关，确保修理质量。改变单纯依靠修理单位控制电机修理质量的情况，业主车间的技术人员对轴探伤、轴承间隙检测、出厂试验等关键工序进行现场检查确认。制定《电机修理质量跟踪检查记录》，放置在修理单位，业主车间技术人员检查后对记录进行现场填写，保证检查工作落实。

3 依托课题攻关，解决电机管理“瓶颈”

电机使用过程中，对于费用消耗占比大、更换频繁的点位，纳入专项课题进行管控。通过技术攻关，解决突出问题，消除管理瓶颈，降低修理费用。

3.1 “水泥基础变钢基础”，解决水泵电机轴承频繁损坏问题

高压水泵电机故障原因主要为电机轴承温度高、磨损严重等，电机轴承寿命短的主要原因为电机水泥基础老化，水泥基础表面坑洼不平。电机在找正过程中在地脚下面加装垫片较多，造成电机运行过程中形成“弹簧”效应，电机振动加大，影响轴承使用寿命。采取将水泥基础更换为钢基础的方案，解决电机振动问题，电机使用寿命延长6 倍。

3.2 建立动态智能化电机监控系统

电机运行的动态检测可以实现异常预警，利用自动化控制系统，对电流、温度等监控数据进行整合运用。改变以往单一报警的模式，利用数据变化趋于研究智能报警逻辑，实现故障的超前判断，指导问题处理，避免因决策失误导致电机损坏。利用多驱动单元电机电流差诊断电机端盖外轴断裂，利用电机电流异常波动规律诊断电机轴承里侧断轴出现的前期扫膛问题，利用电机轴承温度持续升高趋势判断轴承的劣化等智能报警模型，为电机问题的早发现、早处理创造条件。

3.3 改善渣浆泵电机启动效果

渣浆泵驱动电机250 kW，转车前需要生产操作人员手动盘车，但手动盘车后仍会出现“压泵”转不起来或因转泵力矩大出现电机断轴问题。对电机加装软启动装置，降低启动过程对电机轴的冲击，由于软启装置降低了启动转矩，造成渣浆泵电机启动困难。在泵的进口加装反冲洗水，确保不出现矿浆卡塞泵轮的现象。减少渣浆泵启动过程所需的转矩，反向冲洗水加软启动的方式，实现渣浆泵的平稳启动，降低断轴问题。

4 设置合理的库存结构

现场备用电机过多，不但会增加库存资金占用，而且也会增加备用电机因防护、检查等工作带来的仓储管理费用。没有合理的电机备用，在故障情况下会影响故障抢修时间，严重影响生产。为有效化解这一矛盾，建立双向电机备用平衡机制。

4.1 建立电机备用需求基础数据库

电机备用基础数据库的建立主要是对现场储备电机的进一步优化。依据故障概率进行分析，分类确定电机备用需求台帐。针对高压电机发生故障的概率低，明确禁止现场备用高压电机，针对露天电机防护管理难度大，取消露天电机存放点位。按照主流程系统停机影响，确定球磨系统、皮带系统、电铲、钻机等重要点位，可以按照备用电机明细表，在库房或厂房内存放低压电机。

4.2 建立流程性电机应急备用机制

为有效解决备用电机减少，突发故障时临时安装联轴器会严重延长故障处理时间的问题，影响流程设备停机的电机，在现场没有备用时，需要将修理单位对应的库存电机安装好联轴器。

4.3 建立两级仓储库双向平衡机制

针对每种类别电机所确定的库存标准，利用电机全寿命管理系统实现修理单位库存电机与现场备用电机的双向联动管理。每月底对备用电机进行一次统计，当2 个点位储存的完好备用台数多余合理库存标准时，减少该类电机的修复，少于合理库存标准时，督促修理单位尽快组织修复。

5 拓展电机自主修复新途径

随着电机管理工作的不断深入，费用控制逐渐进入“瓶颈”期，只有寻找新的途径，费用管控才能实现进一步突破。按照电机送修异动管理流程规定，大中修委托电修公司，小修及常见故障自主修复的原则，推进自主维修工作落实。尝试对多种小修项目进行试验，针对正常磨损导致转子铜头平整度超标，在设备上进行电机的打磨、挠钩。在自修过程中，充分修旧利废，拆解报废电机的可利用备件使用，降低自修成本。

6 结束语

电机全寿命精细化管理模式的构建与实施过程中，通过持续创新、持续改进，在电机管理上持续突破，持续见效，电机修理成本逐年降低，现场设备运行稳定性进一步提高。