選煤廠智能化建設成果專欄

針對三河口選煤廠傳統(tǒng)設備管理中存在的信息孤島嚴重、維護效率低下、經(jīng)驗依賴性強及備件管理混亂等問題，采用設備全生命周期管理理念與方法，建立了設備管理、設備運行分析、知識庫、智能檢修安排和檔案管理5個模塊的設備全生命周期管理平臺，平臺應用后設備異常響應時間從 4.5 h 縮短至 1.8 h、設備綜合效率從 76% 提升至 89%、單位產(chǎn)量能耗降低 10%。設備全生命周期管理平臺實現(xiàn)了設備管理從傳統(tǒng)經(jīng)驗驅動向數(shù)據(jù)驅動的轉型，有效提升了運維效率、加強了安全管理與知識傳承，解決了傳統(tǒng)管理模式的諸多問題。

文章來源：《智能礦山》2025年第8期“選煤廠智能化建設成果專欄”

第一作者：郭啟明，主要從事選煤廠智能化、信息管理平臺的相關研究工作。E-mail：2424465439@qq.com

作者單位：中選智控（天津）科技有限公司

引用格式：郭啟明，李英杰.三河口選煤廠設備全生命周期管理平臺建設與應用[J].智能礦山，2025，6(8)：34-38.

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選煤廠全面向智能化、自動化轉型建設過程中，設備管理與維護是提升企業(yè)競爭力的關鍵因素之一。山東省三河口礦業(yè)公司選煤廠（簡稱三河口選煤廠）積極應對市場變化，不斷探索和應用新技術，以提升生產(chǎn)效率和管理水平。筆者深入探討設備全生命周期管理在三河口選煤廠的具體應用情況，分析在設備管理、維護、優(yōu)化等方面的作用，以期為同類企業(yè)提供借鑒和參考。

設備全生命周期管理平臺建設背景

1.1 傳統(tǒng)管理模式存在的問題

在實施設備全生命周期管理平臺之前，三河口選煤廠的設備管理主要存在4個方面的問題。

（1）信息孤島現(xiàn)象嚴重：設備臺賬、維護記錄、運行數(shù)據(jù)等分散在不同部門，缺乏統(tǒng)一管理平臺，數(shù)據(jù)共享困難。

（2）維護效率低下：設備故障平均響應時間為4.5 h，計劃外停機時間占總生產(chǎn)時間的8.2%。

（3）經(jīng)驗依賴性強：設備維護主要依賴技術人員經(jīng)驗，新員工培養(yǎng)周期長達6～8個月。

（4）備件管理混亂：備件庫存周轉率僅為1.2次/年，庫存積壓嚴重，同時關鍵設備缺貨率高達15%。

1.2 平臺建設目標

針對上述問題，三河口選煤廠確立了4個建設目標。

（1）建立統(tǒng)一的設備管理平臺，實現(xiàn)設備全生命周期數(shù)據(jù)的集中管理。

（2）降低設備故障率，將計劃外停機時間控制在<5%。

（3）提高維護效率，將故障平均響應時間縮短為<2 h。

（4）實現(xiàn)備件庫存優(yōu)化，將庫存周轉率提升至2.5次/年。

設備全生命周期管理平臺架構

設備全生命周期一般包括設備選擇、采購、安裝、調試、使用、維護、更新和報廢等過程。根據(jù)三河口選煤廠自身需求，設備全生命周期平臺主要包括5個模塊，分別為設備管理、設備運行分析、知識庫、智能檢修安排和檔案管理，設備全生命周期管理平臺框架如圖1所示。

圖1 設備全生命周期管理平臺框架

（1）設備管理模塊

設備管理模塊是設備全生命周期管理平臺核心模塊，通過建立設備數(shù)字化信息（含規(guī)格參數(shù)、備件庫存、操作規(guī)程等），結合唯一設備二維碼標識，實現(xiàn)設備信息快速查詢與動態(tài)更新；支持設備入庫、出庫自動化登記與庫存追蹤，并制訂預防性維護計劃，通過定期提醒機制降低故障風險；模塊的成本統(tǒng)計功能為設備選型與維護優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支撐。

（2）設備運行分析模塊

基于多維度數(shù)據(jù)分析，設備運行分析模塊涵蓋設備運行時長統(tǒng)計、溫度振動實時監(jiān)測、報警原因分析及運維效率評估功能。通過可視化圖表與智能算法，管理人員可精準識別設備健康狀態(tài)，優(yōu)化維護策略，減少非計劃停機時間。

（3）知識庫模塊

知識庫模塊采用結構化存儲方式，整合設備技術文檔（如巡檢標準、維修案例）與經(jīng)驗共享內容，支持技術人員快速檢索解決方案。模塊的協(xié)作機制鼓勵知識沉淀與創(chuàng)新，通過歷史數(shù)據(jù)分析推動設備的持續(xù)改進。

（4）智能檢修安排模塊

智能檢修安排模塊融合設備實時數(shù)據(jù)與歷史維護記錄，通過預設規(guī)則與智能算法生成動態(tài)檢修計劃，可自動分配任務、監(jiān)控執(zhí)行進度，并支持審批流程與停機時間協(xié)調，實現(xiàn)檢修過程的標準化與高效化，降低人為管理誤差。

（5）檔案管理模塊

通過數(shù)字化手段，檔案管理模塊統(tǒng)一管理設備全生命周期資料（設計圖紙、實驗數(shù)據(jù)、安全教育文件等），支持多格式文件上傳與權限控制。高效檢索功能與安全機制，保障了信息的完整性與可追溯性，為設備維護與決策提供可靠依據(jù)。

設備全生命周期管理平臺功能

3.1 全生命周期設備管理

全生命周期設備管理功能集中整合了全廠主要設備的詳盡信息，包括規(guī)格型號、技術參數(shù)、備品備件庫存以及操作規(guī)程等關鍵信息，確保相關人員能夠迅速且準確地獲取所需設備基礎數(shù)據(jù)。每臺設備均配備唯一的二維碼，現(xiàn)場人員使用手機應用掃描，即可即時查閱設備的全部詳細信息，提升了工作效率，全生命周期設備管理模塊界面如圖2所示。

圖2 全生命周期設備管理模塊界面

（1）全生命周期設備管理模塊在設備入庫與出庫時，通過錄入功能進行登記，實時更新庫存數(shù)據(jù)，確保設備流向清晰可追溯，在入庫環(huán)節(jié)對設備進行細致分類與編碼，為后續(xù)入庫作業(yè)奠定了高效基礎；模塊詳細記錄設備的日常維護信息，包括維護內容、費用等，為設備維護管理提供全面支持。

（2）在成本管理方面，模塊全面統(tǒng)計設備運行過程中的成本與物資消耗情況，為選煤廠在選擇高質量設備提供數(shù)據(jù)支持，有效降低了維護成本。

（3）全生命周期設備管理功能強調預防為主的設備管理策略。通過制定設備檢查標準與巡檢路線，實施點巡檢制度，每天對指定路線的設備進行細致檢查。若發(fā)現(xiàn)潛在隱患，立即分發(fā)風險信息至相關人員，確保問題得到及時處理，有效減少因故障導致的停機時間，提升了選煤廠的整體運營效率。

3.2 設備運行分析

設備運行分析模塊是全面整合的分析體系，核心構成涵蓋過程數(shù)據(jù)分析、溫度與振動監(jiān)測、報警分析及運維管理分析4個關鍵組件，設備運行分析模塊界面如圖3所示。

圖3 設備運行分析模塊界面

（1）過程數(shù)據(jù)分析深度剖析設備在特定時間跨度內的運行時長。通過采集并處理設備年度或月度運行時間數(shù)據(jù)，并以直觀的圖表形式展現(xiàn)，管理人員可對比各設備運行時長，分析長期運行設備的健康狀況。

（2）溫度與振動監(jiān)測實時采集設備各組件的溫度變化及振動狀態(tài)，持續(xù)監(jiān)控設備運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在異常。

（3）報警分析模塊匯總所有報警信息，依據(jù)報警類型、風險設備及發(fā)生頻次等維度，深入分析并識別報警根源，制定針對性解決方案，降低設備故障發(fā)生率。

（4）運維管理分析統(tǒng)計與分析生產(chǎn)過程中設備維護情況，梳理維護記錄數(shù)據(jù)，提出優(yōu)化維護策略，提升設備整體運行效率與可靠性。

3.3 知識庫

知識庫模塊分類管理設備，簡要介紹每類設備構成、常見故障處理方法和注意事項。整合設備各種技術文檔，如設備完好標準、巡檢標準、保養(yǎng)標準等，包含大量的維修案例及檢修處理過程。數(shù)據(jù)資源以結構化方式存儲，便于技術人員快速檢索和查閱，知識庫模塊界面如圖4所示。

圖4 知識庫模塊界面

（1）知識庫模塊中，針對常見日常維護問題及復雜的故障排除任務，知識庫都提供了豐富的參考信息和實用建議，技術人員都可便捷找到針對特定設備或故障的解決方案。此外，知識庫還鼓勵技術人員分享自己的維修經(jīng)驗和創(chuàng)新方法，不斷豐富和完善知識庫的內容。

（2）通過知識庫模塊，三河口選煤廠技術團隊能夠更有效地協(xié)作和溝通。當遇到復雜問題時，技術人員可在知識庫中搜索相似案例，參考其他同事的解決方案，提高了解決問題的效率，促進了團隊間知識共享和學習。

（3）知識庫模塊通過分析歷史維修數(shù)據(jù)，技術人員可識別出設備故障的常見模式和趨勢，進而采取針對性的預防措施，降低設備故障率，延長設備使用壽命，知識庫中的創(chuàng)新方法和最佳實踐為設備優(yōu)化和升級提供了有益參考。

3.4 智能檢修安排

智能檢修安排模塊通過集成設備運行數(shù)據(jù)、歷史檢修記錄及預設檢修規(guī)則，實現(xiàn)了檢修任務的自動化安排和流程優(yōu)化。智能檢修安排可智能識別設備運行狀態(tài)和潛在故障風險，根據(jù)設備維護周期和實際需求，自動生成檢修計劃，并通知相關人員執(zhí)行。

（1）智能檢修安排模塊首先收集設備實時運行數(shù)據(jù)，包括運行時間、溫度、振動等關鍵指標。通過數(shù)據(jù)分析評估設備健康狀況，預測潛在故障點，結合設備歷史檢修記錄，了解設備維護歷史和維護周期，為檢修計劃制定提供數(shù)據(jù)支持。

（2）在制定檢修計劃時，智能檢修安排模塊考慮多個因素，包括設備優(yōu)先級、檢修所需時間和資源等，自動優(yōu)化檢修任務分配和排序，確保檢修工作的高效進行。

（3）工作人員可選擇性提報等待審批的檢修計劃，審批后的檢修任務根據(jù)正常停機時間下發(fā)即可開始執(zhí)行，執(zhí)行過程中實時監(jiān)控檢修進度，及時提醒相關人員完成檢修任務。

（4）為延長設備使用壽命并降低故障損失，智能檢修模塊為每臺設備定制了維護計劃，并在維護期限臨近自動提醒相關人員，確保維護工作得以按時執(zhí)行。

智能檢修安排模塊提高了檢修效率和準確性，降低了人為因素導致的檢修遺漏和延誤風險。通過實時監(jiān)控設備的運行狀態(tài)和檢修進度，管理人員實時掌握設備維護情況，及時調整檢修計劃，確保設備的穩(wěn)定運行。智能檢修為三河口選煤廠設備管理提供了數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)，推動設備管理的持續(xù)改進和優(yōu)化，智能檢修安排模塊界面如圖5所示。

圖5 智能檢修安排模塊界面

設備全生命周期管理平臺應用效果

設備全生命周期管理平臺在三河口選煤廠的落地應用，推動了設備管理從傳統(tǒng)經(jīng)驗驅動向數(shù)據(jù)驅動轉型，整體成效體現(xiàn)在3個方面。

4.1 運維效率提升

（1）故障響應與處理加速

通過設備運行分析模塊實時監(jiān)測與智能診斷，設備異常響應時間從平均4.5 h縮短至1.8 h，故障排查率提升64%。智能檢修模塊實現(xiàn)了自動派發(fā)與進度跟蹤檢修任務，減少了人工調度的冗余環(huán)節(jié)，計劃檢修完成率顯著提高。

（2）預測性維護能力增強

基于溫度與振動數(shù)據(jù)動態(tài)分析，提前識別設備潛在故障風險，避免非計劃停機對生產(chǎn)的影響。知識庫模塊積累的故障案例與解決方案，為技術人員提供了快速響應決策支持，復雜問題處理周期從平均6 h縮短至2.5 h，技術決策效率提升。

4.2 經(jīng)濟效益優(yōu)化

（1）運維成本降低

全生命周期管理平臺通過優(yōu)化維護策略與備件管理，減少了緊急維修頻率與庫存積壓，實現(xiàn)了資源高效利用。設備綜合效率從76%提升至89%，單位產(chǎn)量能耗降低10%。

（2）設備壽命延長

結合預防性維護與健康狀態(tài)評估，關鍵設備（如離心脫水機、振動篩）運行穩(wěn)定性顯著改善，延緩了性能劣化進程。

4.3 安全管理與知識傳承

（1）風險防控體系完善

實時監(jiān)測系統(tǒng)有效預警了多起高風險設備異常事件，避免了安全事故發(fā)生，保障了生產(chǎn)環(huán)境的穩(wěn)定性。檔案管理模塊權限控制與操作留痕功能，違規(guī)操作事件減少72%。

（2）技術經(jīng)驗沉淀與共享

知識庫模塊通過結構化存儲與智能檢索，加速了技術經(jīng)驗的跨團隊共享，縮短了新員工技能培養(yǎng)周期。維修案例持續(xù)積累與分析方法優(yōu)化，為設備管理持續(xù)改進提供了知識基礎。

總 結

（1）三河口選煤廠基于數(shù)據(jù)融合與智能分析的設備全生命周期管理平臺，構建了設備管理模塊、運行分析模塊、知識庫模塊、智能檢修模塊和檔案管理模塊的協(xié)同體系。

（2）設備全生命周期管理平臺建立了跨部門信息共享機制，設備臺賬、運行數(shù)據(jù)與維護記錄實現(xiàn)動態(tài)聯(lián)動；分析模塊實時監(jiān)測與知識庫案例沉淀，故障診斷準確率提升至92%，技術決策效率提升58%；結合預防性維護策略與備件庫存優(yōu)化模型，設備綜合效率提升至89%，運維成本降低23%。

（3）三河口選煤廠應用實踐表明了設備全生命周期管理平臺，實現(xiàn)了設備數(shù)據(jù)貫通、維修計劃智能決策、全周期成本精準管控，提升了設備管理效能、優(yōu)化生產(chǎn)運營效率，打通了設備采購-運行-報廢的全流程管理閉環(huán)。

編輯丨李莎

審核丨趙瑞

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