1前言
       1.1 立項背景
       南京鋼鐵聯(lián)合有限公司是集焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等工序的綜合性鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，由于歷史原因工序不完全匹配，鐵的產(chǎn)量不能滿足煉鋼的需求，煉鐵生產(chǎn)水平好壞直接制約著整個冶煉鐵片的生產(chǎn)水平發(fā)揮。中板廠為軋鋼生產(chǎn)的主要單位。為充分挖掘煉鐵廠和中板廠的設(shè)備生產(chǎn)效能，以提高設(shè)備的綜合經(jīng)營水平面，使聯(lián)合公司生產(chǎn)效益達(dá)到最大化，決定在煉鐵廠、中板廠推行以設(shè)備可靠性為中心的可靠性維修性安全性(RMS)管理模式。
       煉鐵生產(chǎn)工藝流程包括：燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、熔劑和燃料，分批按比例加入高爐中，通過鼓風(fēng)機向高爐內(nèi)連續(xù)送入高溫空氣，最終得到鐵水鐵口定期排出。
       中板廠生產(chǎn)工藝流程包括：鋼坯經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入三輥軋機、四輥軋機軋制，再送入矯直機進(jìn)行矯直，然后通過冷床進(jìn)行冷卻后，用冷剪機將軋制后的鋼板的邊角、頭尾切去。品種有船板、鍋爐板、容器板、橋梁板、和低合金結(jié)構(gòu)鋼；規(guī)格：厚度從4.5mm到40mm，寬度從1500mm到2200mm，長度從4000mm到12000mm。
隨著生產(chǎn)量的增長，設(shè)備系統(tǒng)時有故障發(fā)生，嚴(yán)重影響安全高效地生產(chǎn)。因此迫切需要對其各系統(tǒng)可靠性進(jìn)行分析研究，提出改進(jìn)建議，加強設(shè)備系統(tǒng)的可靠性維修性安全性管理，提高設(shè)備利用率，保證煉鐵和軋鋼生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
       1.2項目要求和預(yù)期目標(biāo)
       ⑴ 建立RMS管理制度，確定RMS評價指標(biāo)和信息統(tǒng)計方法，并使其貫徹執(zhí)行。
       ⑵ 建立故障報告、分析和糾正措施系統(tǒng)，使其正常運行。
       ⑶ 在收集故障信息和維修信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)故障模式、影響及危害度分析。
       ⑷ 實行以可靠性為中心的維修，加強失效分析，實行關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測，減少非計劃停機，提高系統(tǒng)可靠性，減少廢品率。
       ⑸ 探索建立在可靠性和可用性管理基礎(chǔ)上的LCS安全管理的方法和途徑。
       2生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝流程和可靠性模型
       南京鋼鐵聯(lián)合有限公司生產(chǎn)流程圖如圖1所示。

圖1 南京鋼鐵聯(lián)合有限公司生產(chǎn)流程圖

       2.1. 煉鐵生產(chǎn)工藝流程
       煉鐵工藝流程為：燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、熔劑和燃料，分批按比例加入高爐中，通過鼓風(fēng)機和熱風(fēng)爐連續(xù)向爐內(nèi)送入高溫空氣，最終形成鐵水從鐵口定期排出。
       2.2. 高爐裝置系統(tǒng)的可靠性模型
       高爐生產(chǎn)的目的在于用最低的原料消耗，獲得產(chǎn)量最高、質(zhì)量最好的生鐵。高爐系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖2所示。高爐系統(tǒng)的可靠性框圖如圖3所示。

                                                圖2 高爐系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖
  
       2.3 中板廠生產(chǎn)工藝流程
       中板廠生產(chǎn)工藝流程為：鋼坯經(jīng)加熱爐加熱后進(jìn)入三輥軋機、四輥軋機軋制，再送入矯直機進(jìn)行矯直，然后通過冷床進(jìn)行冷卻后，用冷剪機將軋制后的鋼板的邊角、頭尾切去。品種有船板、鍋爐板、容器板、橋梁板、和低合金結(jié)構(gòu)鋼；規(guī)格：厚度從4.5mm到40mm，寬度從1500mm到2200mm，長度從4000mm到12000mm。
       2.4. 中板廠裝置系統(tǒng)的可靠性模型
       中板廠軋板裝置系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。高爐系統(tǒng)的可靠性框圖如圖5所示。

圖4 南鋼軋板系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖

       3系統(tǒng)和裝置的可靠性維修性指標(biāo)及其評價分析
       對冶金企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)管理現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查，結(jié)合鋼鐵企業(yè)連續(xù)運行設(shè)備系統(tǒng)的特點與現(xiàn)狀，討論分析大型復(fù)雜制造系統(tǒng)的可靠性研究的必要性和可能性。在對南京鋼鐵集團(tuán)有限公司的冶金生產(chǎn)系統(tǒng)管理現(xiàn)狀和連續(xù)運行設(shè)備系統(tǒng)的特點與現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，確定南京鋼鐵集團(tuán)有限公司的煉鐵和中板生產(chǎn)設(shè)備裝置系統(tǒng)為LCS試點系統(tǒng)。
       3.1 煉鐵裝置系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分析
       對企業(yè)總體生產(chǎn)系統(tǒng)和煉鐵系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場摸底調(diào)查，獲得了第一手資料和數(shù)據(jù)，初步確定煉鐵系統(tǒng)和裝置的可靠性維修性指標(biāo)和含義。
       ⑴ 計劃休風(fēng)率：計劃檢修時間/日歷工作時間；
       ⑵ 非計劃休風(fēng)率：（總休風(fēng)時間-計劃休風(fēng)時間）/日歷工作時間；
       ⑶ 主要設(shè)備可用率：高爐運行時間/日歷工作時間；
       ⑷ 月平均非計劃休風(fēng)次數(shù)；
       ⑸ 月平均非計劃休風(fēng)時間；
       ⑹ 計劃休風(fēng)次數(shù)；
       ⑺ 鐵水合格率：（含Si≤0.85、S≤0.07鐵水產(chǎn)量）/總鐵水產(chǎn)量；
       ⑻ 高爐利用系數(shù)：每晝夜每立方米高爐的產(chǎn)量。
       煉鐵廠在運用RSM管理后2003年度的可靠性指標(biāo)評定值如表1所示。
       3.2 中板裝置系統(tǒng)可靠性指標(biāo)分析
       對企業(yè)總體生產(chǎn)系統(tǒng)和中板系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場摸底調(diào)查，獲得了第一手資料和數(shù)據(jù)，初步確定中板系統(tǒng)和裝置的可靠性維修性指標(biāo)和含義。
       ⑴ 有效作業(yè)率：生產(chǎn)時間/（日歷時間-計劃檢修時間）；
       ⑵ 主要生產(chǎn)設(shè)備事故停機率：事故及故障時間/日歷時間；
       ⑶ 主要設(shè)備利用率：生產(chǎn)時間/日歷時間；
       ⑷ 月平均非計劃檢修時間；
       ⑸ 大中修次數(shù)；
       ⑹ 產(chǎn)品合格率：合格產(chǎn)量/（合格產(chǎn)量+軋制廢品）；
        ⑺ 年產(chǎn)量。
       中板廠在運用RSM管理后2003年度的可靠性指標(biāo)評定值如表2所示。
       4裝置系統(tǒng)故障模式、影響及危害度分析（FMECA）
       在對企業(yè)總體生產(chǎn)系統(tǒng)的煉鐵和中板生產(chǎn)情況數(shù)據(jù)收集數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行系統(tǒng)故障模式、影響及危害性分析（FMECA），特別是過程FMEA的研究，從而找出系統(tǒng)潛在的故障模式和薄弱環(huán)節(jié)，尋求預(yù)防或改進(jìn)措施。通過可靠性增長分析，可以發(fā)現(xiàn)一些在設(shè)計中沒發(fā)現(xiàn)的潛在故障問題，進(jìn)一步完善和修正過程FMECA的內(nèi)容以及改正風(fēng)險順序數(shù)的準(zhǔn)確性，提高系統(tǒng)運行的可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量。應(yīng)用P-FMEA方法來分析系統(tǒng)可靠性增長中出現(xiàn)的問題。提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，并加以實施。
       4.1. 煉鐵裝置系統(tǒng)故障模式、影響及危害度分析（FMECA）
       煉鐵裝置系統(tǒng)生產(chǎn)過程故障模式、影響及危害度分析（FMECA）如表2所示。
       4.2. 中板系統(tǒng)故障模式、影響及危害度分析（FMECA）
       中板裝置系統(tǒng)生產(chǎn)過程故障模式、影響及危害度分析（FMECA）如表3所示。