黃永紅¹  金宇暉²  靳世²

（1.中冶南方工程技術(shù)有限公司技術(shù)研究院2.華中科技大學(xué)能源 與動力工程學(xué)院 武漢 430223）

【摘要】分析了鋼鐵企業(yè)運維管理的現(xiàn)狀，通過分析比較運維管理與六西格瑪質(zhì)量管理的特點，得出管理邏輯基本相同的結(jié)論。借用六西格瑪質(zhì)量管理的邏輯，結(jié)合生產(chǎn)調(diào)研和實踐，按照保障管理目標(biāo)實現(xiàn)的步驟路徑，識別并總結(jié)出了運維管理的關(guān)鍵活動，根據(jù)關(guān)鍵活動管理類別分層，從宏觀層面設(shè)計出了工作邏輯框架圖，并指出了該邏輯框架圖在未來的運維管理智能化升級轉(zhuǎn)型過程中的用途。

【關(guān)鍵詞】鋼鐵企業(yè)運維；關(guān)鍵話動；工作邏輯；框架設(shè)計；運維優(yōu)化；智能化升級

1概述

大數(shù)據(jù)及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時代，將催生鋼鐵企業(yè)管理升級，也意味著鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)活動核心價值的提升。核心價值包括質(zhì)量、靈活性及生產(chǎn)效率三大方面。三大核心價值對應(yīng)的是鋼鐵企業(yè)三大管理系統(tǒng)，即全流程的質(zhì)量管理、生產(chǎn)管理、運營維護管理。

運維管理與生產(chǎn)管理、質(zhì)量管理的管理對象相同，即均是對鋼鐵流程制造系統(tǒng)進行管理。三者在數(shù)據(jù)的需求上有重疊交叉,都需要系統(tǒng)運行的過程數(shù)據(jù)。但三者的目標(biāo)和管理過程并不相同。

（1） 質(zhì)量管理^[1]：就是在產(chǎn)品性能、可信性、安全性、適應(yīng)性、經(jīng)濟性、時間性等方面全面滿足顧客需求程度的管理過程。

（2） 生產(chǎn)管理:就是對生產(chǎn)過程進行計劃、組織、 指揮、協(xié)調(diào)、控制和考核等一系列管理活動的總稱^[2]。 

（3）運維管理：為保障鋼鐵生產(chǎn)系統(tǒng)安全、優(yōu)質(zhì)、有效運行而采取的生產(chǎn)組織管理活動^[3]。

本研究關(guān)注的作為生產(chǎn)效率保障的運維管理,對鋼鐵企業(yè)的意義不言而喻。

2鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)運維管理現(xiàn)狀

鋼鐵企業(yè)管理過程中.在生產(chǎn)管理中兼顧質(zhì)量,在質(zhì)量管理中兼顧生產(chǎn)效率，三者的關(guān)系是密不可分的。但相比較而言，鋼鐵企業(yè)質(zhì)量管理系統(tǒng)研究的較多^[4]，且實踐的經(jīng)驗豐富，管理工具及標(biāo)準(zhǔn)體系比較成熟、完備。如ISO 90001質(zhì)量管理體系、六西格瑪質(zhì)量管理^[5,6]等。生產(chǎn)管理系統(tǒng)的研究也較多^[2]。而運維管理的研究僅見于IT行業(yè)^[3,7,8]。目前在鋼鐵企業(yè)運維管理的具體環(huán)節(jié)方面（如鋼鐵企業(yè)設(shè)備管理、設(shè)備維護與維修、技術(shù)管理、設(shè)備故障診斷、設(shè)備信息化管控、維保外包管理^[9,13]等）有一些研究探索。

在鋼鐵企業(yè)運維的設(shè)備管理方面,胡邦喜^[10]進行了較系統(tǒng)地研究。其中，對設(shè)備管理活動的內(nèi)容進行了界定。同時，指出了大型冶金企業(yè)在設(shè)備管理中的困難及問題，并針對相關(guān)環(huán)節(jié)進行了研究，如對設(shè)備狀態(tài)的運行維護保養(yǎng)策略、運行的故障智能化診斷、維保工作的社會化合作等方面的研究探討。另外，提出了設(shè)備管理目標(biāo)即是設(shè)備全生命周期優(yōu)化管理的觀點，對設(shè)備管理的考評量化具有較重要的意義。

在鋼鐵企業(yè)運維的技術(shù)管理方面,鞏慶^[14]對企業(yè)全面技術(shù)管理體系的研究值得借鑒參考。該研究描繪了技術(shù)管理體系的作用框架，并將整個體系劃分成六個子體系，便于各體系管理工作的整合。其中技術(shù)創(chuàng)新管理子體系、設(shè)備及工藝技術(shù)管理子體系、信息技術(shù)管理子體系的研究,對運維管理中技術(shù)管理有指導(dǎo)作用。

在知識管理方面，董玉祥^[15]強調(diào)了建立企業(yè)級的知識管理系統(tǒng)對開展智能信息化系統(tǒng)模型及其技術(shù)研究的重要性。

運維信息化管理方面,袁曉慧^[16]描述了唐鋼設(shè)備管理信息化建設(shè)的過程，重點介紹了設(shè)備管理信息化系統(tǒng)管理軟件、應(yīng)用模式及其在生產(chǎn)經(jīng)營中取得的成效。張其龍^[17]介紹了萊鋼煉鋼廠設(shè)備信息化管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用情況，并闡述了該系統(tǒng)在設(shè)備備件庫存、危險源預(yù)知預(yù)控、日常點檢控制管理以及該系統(tǒng)應(yīng)用的效果。王建新^[18]描述了企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)在全面設(shè)備資產(chǎn)管理中的應(yīng)用前景,并就物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等新技術(shù)應(yīng)用對企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)發(fā)展趨勢的影響進行了分析。

在設(shè)備運行故障診斷及狀態(tài)維護研究方面，王冬梅、宋志龍、劉俊峰^[19,23]等人就冶金機械及電氣設(shè)備等常規(guī)設(shè)備診斷進行了研究。孫夢園、劉富春、代晴林^[24,26]旳對故障診斷方法及軟件開發(fā)有一定深度的探索。而且在復(fù)雜裝備及系統(tǒng)的精密故障診斷探索方面,提出了應(yīng)委托設(shè)備制造商、聘請專家或開發(fā)有針對性的專家系統(tǒng)等進行診斷的觀點^[24-28]。

為提高鋼鐵企業(yè)運維日常管理的效率，胡邦喜^[10][29]就設(shè)備維保獨立外包,實現(xiàn)社會化分工合作方面進行了探索。在提高系統(tǒng)的安全性運行管理方面，詹少偉^[30]就能源管控系統(tǒng)進行了探索，提出了按事前防護、事中監(jiān)控與事后審計這三個維度，按安全等級實施分級保護的思想，強調(diào)了安全技術(shù)與人員管理相結(jié)合的理念。王先華叩根據(jù)對鋼鐵企業(yè)安全管理與事故控制的實踐經(jīng)驗，提出了鋼鐵企業(yè)安全管理系統(tǒng)診斷評估模式的框架及詳細過程方法,并在實踐中進行了應(yīng)用。

從以上相關(guān)方面的研究中可見，運維管理在鋼鐵企業(yè)是一項重要的管理，業(yè)內(nèi)人士也作出了有益的探索，但從鋼鐵企業(yè)運維管理系統(tǒng)特點、管理范圍界定、工作框架、流程以及管理的改善優(yōu)化等方面看，還未見有系統(tǒng)地探索和研究。究其原因，一是鋼鐵工業(yè)產(chǎn)線長、專業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜、技術(shù)密集、設(shè)備種類多、管理幅度寬、管理所依賴的數(shù)據(jù)量龐大，大系統(tǒng)的共性研究顯得不切實際。二是相比于質(zhì)量管理的性能指標(biāo)、生產(chǎn)管理考核的進度計劃指標(biāo)來說，運維保證的效率指標(biāo)的考量及歸因困難。

本文研究運維管理的關(guān)鍵活動及工作邏輯框架，意圖是將運維管理的研究進行系統(tǒng)全面的梳理，使相關(guān)研究在關(guān)注現(xiàn)有研究成果的同時，發(fā)現(xiàn)目前管理研究中的短板。

對于運維管理實施主體的鋼鐵企業(yè)，應(yīng)將運維管理納入企業(yè)的重要管理之一，按照運維管理工作框架,一步步實施管理優(yōu)化提升。

3運維管理步驟及關(guān)鍵活動識別與分析

3.1 分析方法

運維管理與質(zhì)量管理雖然在保證體系、研究方法上有區(qū)別，但在管理的程序和邏輯上,都有一個改進目標(biāo)，前者保證的是運行系統(tǒng)的效率（即運行質(zhì)量），后者保證的是產(chǎn)品或作品的質(zhì)量^[1]。本研究以六西格瑪質(zhì)量管理作為參照，將兩項管理特點對比分析見表1。

基于本研究針對的是運維管理活動的邏輯，從表1 7項特點分析對比可見，在其內(nèi)在邏輯一致的情況下，才會導(dǎo)致外在特點基本一致。只是目前兩者在理論完善程度上有差距。但這并不影響管理邏輯上的一致性。因此，借用六西格瑪管理步驟,根據(jù)鋼鐵企業(yè)實踐活動的經(jīng)驗.對運維關(guān)鍵活動的邏輯進行理清這種研究方法是可行的。 

3.2 關(guān)鍵活動識別與分析

六西格瑪質(zhì)量管理在制造流程的公司中得到了廣泛推廣應(yīng)用,其管理思想不僅是一種理念，也是績效改進的工具，用于產(chǎn)品質(zhì)量提升，還可用于軟件運維的質(zhì)量提升^[34]。鋼鐵企業(yè)除了機械裝備外，也離不開信息網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及軟件的運行維護。因此六西格瑪改進方法DMAIC也適用于鋼鐵企業(yè)的質(zhì)量改進提升。通過定義(Define)、測量(Measure) 、分析(Analyze)、改進仃mprove)和控制(Control)等5個步驟。每個步驟缺一不可，可以看成是關(guān)鍵路徑。

關(guān)鍵路徑的定義常見于項目的進度管理。實施過程中，完成項目的最短時間是從開始點到完成點的最長路徑.稱為關(guān)鍵路徑,組成關(guān)鍵路徑的活動稱為關(guān)鍵活動。關(guān)鍵活動會影響整個項目的進度^[35]。

如果把保證某一目標(biāo)的實現(xiàn)看成是一個項目，則實現(xiàn)的過程也同樣有關(guān)鍵路徑及關(guān)鍵活動。

運維管理實現(xiàn)的目標(biāo)有如下幾個：

(1)保產(chǎn)目標(biāo)。

(2)產(chǎn)線完備性目標(biāo)。

(3)運營成本目標(biāo)。

(4)維護成本目標(biāo)。

為保證以上目標(biāo)的實現(xiàn)，管理工作首先必須理清各管理目標(biāo)實現(xiàn)的關(guān)鍵路徑，在管理步驟下關(guān)鍵路徑的活動分析如圖1所示。

六西格瑪方法的DMAIC步驟是一個邏輯嚴(yán)密的過程循環(huán)。在“改進”實施后，最后一步的“C控制”中對改進的效果進行評估。評估的過程，是對改進實施后成果的監(jiān)測，便于進一步持續(xù)改進。評估的記錄，便于在“定義”階段進行完善，以便在下一個循環(huán)中作為“定義”，使目標(biāo)保證的改進措施以標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的行為固定下來。

六西格瑪方法論要求基于決策的數(shù)據(jù)必須是可靠的。因此要進行測量系統(tǒng)分析。“M測量”是目標(biāo)保證的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)本身的質(zhì)量很大程度上決定了 “A分析”的準(zhǔn)確性^[6]。因此“A分析”過程中，如果測量數(shù)據(jù)的質(zhì)量不可靠，或者測量的項目不能反映與出現(xiàn)問題的內(nèi)在相關(guān)性，則需要對測量系統(tǒng)進行評價,并重新設(shè)計“測量”至“分析”的過程。

需要說明的是，圖1中將四個保證目標(biāo)割裂開來分析是為了邏輯梳理的方便，實際上在生產(chǎn)運行過程中，四個目標(biāo)是相互關(guān)聯(lián)的,要求其共同保證最優(yōu)是不可能的。“M測量”步驟中的信息數(shù)據(jù), 也并不是針對每個保證目標(biāo)都設(shè)置一套檢測儀表，而且大量的信息數(shù)據(jù)都來源于生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

對于“I改進”步驟，還存在一個多目標(biāo)關(guān)聯(lián)優(yōu)化改進的趨勢。雖然如此，本圖的意義在于將生產(chǎn)運行維護中的關(guān)鍵活動，通過一個完整的邏輯步驟，對其進行詳細梳理和分析，使實際生產(chǎn)過程中的運維活動得以歸納提煉。

為了將分析歸納與實際情況相吻合，將圖1中的單目標(biāo)進行邏輯歸并，同時對相關(guān)文獻研究成果^{[1,10,15,28,41-44]}進行總結(jié)，集合出運維管理的關(guān)鍵活動如表2所示。

表2中的關(guān)鍵活動，有些從根本上來說就是一項科學(xué)研究，甚至是一個大的課題。女曠設(shè)備壽命周期管理策略”、“基于運維成本優(yōu)化的工藝改進建議”等，單憑生產(chǎn)企業(yè)自身的力量也許不可能做好，但生產(chǎn)企業(yè)可以通過規(guī)劃整合社會力量來達成目標(biāo)。

4運維關(guān)鍵活動分析的工作框架設(shè)計

一般對于有固定程序的生產(chǎn)活動應(yīng)有一個工作流的概念。將工作分解成定義良好的角色、任務(wù)，按照一定的規(guī)則和過程來執(zhí)行這些任務(wù)，并對它們進行監(jiān)控，可以達到工作設(shè)定的目標(biāo)^[45]。

上節(jié)列出了鋼鐵企業(yè)運維關(guān)鍵活動清單，但并沒有區(qū)分岀由這些活動產(chǎn)生的任務(wù)是由什么角色、什么樣工作流程完成的。這里提出工作框架的概念是將角色和工作流組合起一個工作框架，便于實施過程中提高管理效率和運維管理水平。

從表2中的運維管理關(guān)鍵活動來看，特別是在“I改進”步驟中，一項關(guān)鍵活動就涉及了鋼鐵制造中不同梯次關(guān)系的多個層次，如有實體生產(chǎn)物質(zhì)本源層、多尺度工藝過程本質(zhì)關(guān)系層、自動化在線數(shù)據(jù)采集層、企業(yè)內(nèi)部大數(shù)據(jù)層、鋼鐵終產(chǎn)品與市場層等^[46]，同時還隱含著社會化合作的“互聯(lián)網(wǎng)+” 的最高層級。甚至在“定義”至“控制”的五個步驟中，都不排除社會化合作。如設(shè)備的遠程診斷、維保外包等。但不管涉及哪個層級，工作框架都可以按照目前鋼鐵企業(yè)管理模式中機構(gòu)分層分類的特點進行歸并。

根據(jù)管理的工作性質(zhì)，鋼鐵企業(yè)運營工作類別有技術(shù)支持、設(shè)備支持、生產(chǎn)運行管控等^[47],還有企業(yè)決策支持等。運維關(guān)鍵活動的角色及任務(wù)在管理工作中的流程框架如圖2所示。

5關(guān)鍵活動工作框架圖說明及用途構(gòu)想

5.1 說明

(1) 圖2中的“工作類別”是根據(jù)工作屬性而定義的，并不代表一個具體的管理機構(gòu)。關(guān)于管理機構(gòu)設(shè)置不屬于本文討論范圍。

(2)關(guān)鍵活動之間的路徑連接,是基于以上關(guān)鍵活動分析中的內(nèi)在邏輯，并結(jié)合多年來鋼鐵行業(yè)運維的生產(chǎn)實踐及相關(guān)研究而獲得的?；阡撹F生產(chǎn)系統(tǒng)的復(fù)雜性、技術(shù)密集性特征，不排除各企業(yè)有局部差別。

(3)本框架圖繪制，并未考慮現(xiàn)實過程中的難易程度，而是一種優(yōu)化邏輯，一種改進提升的思維方向。

5.2用途構(gòu)想

(1) 本文識別出的鋼鐵企業(yè)運維管理的關(guān)鍵活動,擬用于企業(yè)理清工作的短板.以提升生產(chǎn)效率。企業(yè)在通過自身力量來攻克這些短板的同時,也可通過管理機制上的運作，進行社會化的合作。如與設(shè)備制造商、工程技術(shù)公司、科研及高端咨詢機構(gòu)等進行合作研發(fā)及實施。特別是“分析”、“改進”這兩個步驟中的關(guān)鍵活動，它所涉及到的管理幅度較寬、數(shù)據(jù)多且要求高、技術(shù)難度大、涉及影響因素多。要實現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化“改進”，不是一件容易的事,必須多方合作進行攻克。

(2)企業(yè)可以按照運維管理的工作邏輯框架，結(jié)合大數(shù)據(jù)系統(tǒng)及信息化管理平臺的建設(shè)，實行機構(gòu)重構(gòu)、流程再造的工作。并根據(jù)企業(yè)具體情況，逐步實現(xiàn)扁平化管理。消除不合邏輯的管理流程及多層次管理的弊端,提升企業(yè)管理效率。

(3)運維關(guān)鍵活動識別及工作邏輯框架圖也能作為智能化升級成熟度研究的基礎(chǔ)。使鋼鐵企業(yè)運維管理按照科學(xué)的路徑進行智能化升級。

(4)成熟度的研究，將使目前的一些有益的研究成果能夠逐步落地，不再是“紙上的成果”，顯示其科技創(chuàng)新的力量。如設(shè)備管理體系、技術(shù)管理體系、運維專家系統(tǒng)及一些設(shè)備的故障診斷技術(shù)等研究成果，可以依照工作邏輯流程，逐步轉(zhuǎn)化成符合企業(yè)需要的技術(shù)加以應(yīng)用。

6結(jié)論

(1)通過分析比較，發(fā)現(xiàn)運維管理與六西格瑪質(zhì)量管理有基本相同的邏輯特點。借用六西格瑪質(zhì)量管理的邏輯,結(jié)合生產(chǎn)調(diào)研和實踐，歸納出運維管理的關(guān)鍵活動。該活動符合鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)特征。

(2)將關(guān)鍵活動根據(jù)工作類別分層，規(guī)劃岀了工作邏輯框架圖。此運維管理工作框架雖然視角宏觀，但均能落實到實處，避免了落入不切實際的謬誤。

(3)關(guān)鍵活動分析及工作框架設(shè)計中，雖未考慮實現(xiàn)的難易程度及推進路線，但在未來的研究中，利用本文研究成果，結(jié)合成熟度的分析.可規(guī)劃出轉(zhuǎn)型升級的優(yōu)化路徑。

(4) 作為未來智能化技術(shù)升級責(zé)任主體的鋼鐵企業(yè)，可以根據(jù)本課題研究成果,從整體上進行全面的邏輯規(guī)劃.將本企業(yè)和社會上的資源納入規(guī)劃范圍，同時進行有目標(biāo)的投入。而對于參與鋼鐵企業(yè)運維智能化升級的社會研究機構(gòu)和團體,如何挖掘符合未來發(fā)展趨勢的課題，本研究也具有一定的導(dǎo)向及參考作用。

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