美铝发电厂的可靠性得到回报

老话说，没有什么不好的宣传。任何宣传，即使是不讨人喜欢的宣传，也总比没有好。

美铝位于印第安纳州纽堡的 Warrick 发电厂的人不同意这一点。 2001 年，这家 732 兆瓦的燃煤电厂在这家全球公司 72 页的年度报告中多次被提及。

“我们的可靠性三度被认为有缺陷，”工厂经理 Peter DeQuattro 说。 “与 2001 年的收益相比，发电厂的可靠性问题使 Alcoa 损失了 4500 万美元（税前）。如果在 400 个 Alcoa 工厂中，您在年度报告中获得了这种类型的认可 - 三次 - 那就不好了。”

沃里克的引用是对投资者的解释/道歉，原因是大规模发电厂故障严重影响了公司邻近铝冶炼业务的产能。故障发生在2001年12月4日，电厂和冶炼厂历时近四个月才恢复正常运行。

可靠性的提高帮助美国铝业在印第安纳州纽堡的发电厂获得了 4.4 亿美元的资本项目资金。

“我们的主要目的是提供低成本的电力，”发电经理 DeWayne Todd 说。 “低成本电力意味着可用。冶炼操作不能关闭。我们的可靠性对其盈利能力和维持业务的能力至关重要。”

在这种共生关系中，当冶炼厂被切断时，电厂也会流血。

“如果我们不提供它们，我们就会失业，”运营员工布赖恩·霍尔说，他是国际电气工人工会 Local 702 的健康和安全代表兼总店管。

不过，12 月 4 日是一个事件，而不是工厂过去可靠性问题的征兆。

“老实说，当时，这个地方的运行与任何其他公用事业公司一样，”2005 年 1 月被聘为该站点的维护经理的 Rick Fox 说。“当你这样做时，从维护的角度来看，你更容易让事情没有执行计划和预测工作。你是一名消防员。”

史蒂夫·斯特拉尔 (Steve Strahl) 是机械维修团队的负责人，也是 IBEW 的成员，对那些日子有着痛苦的回忆。

他说：“我们来上班了，就好像这个地方正在烧毁一样。” “一堆紧急情况在等着我们。操作人员交出了一份损坏物品清单。电话响了。”

45 名维护工人负责 7,000 项工厂资产（其中 80% 是在 1950 年代和 60 年代安装的），这是一种超负荷情况。

每天加班和 6 到 7 天的工作周很常见，半夜打电话也很常见。假期和休息日被缩短——有时是突然的。一位机械师曾被派往肯塔基州寻找正在打猎的高级机械工程师 Rick Mayer。机械师在树架上找到梅耶，帮助他关闭营地并将他带回工厂解决锅炉给水泵问题。

维护经理 Rick Fox 认为，他部门的成功在很大程度上要归功于高层管理人员的支持。 “（Alcoa Primary Metals 位置经理）Royce Haws 和（工厂经理）Peter DeQuattro 明白，有了更高的可靠性，维护就不是成本。这是一项投资，”他说。

照片由 Glenn Tang, Photics LLC 提供

“做正确的事”
从那时到 2005 年初。谈话的主题（你不知道吗？）是宣传。

“我坐在维护团队面前说我的目标之一是让这株植物登上杂志封面，”福克斯说。 “登上封面意味着你因为做对的事情而受到阻碍。我告诉他们，如果我们作为一个团队做正确的事情，我们就会登上杂志的封面。”

通过阅读这篇文章，您知道这个目标已经实现。 Warrick Power Plant 登上 Reliable Plant 2007 年 11 月/12 月号的封面 并在聚光灯封面故事中担任模范工厂。

是什么让这个网站从年度报告的坏小子变成了国家出版的热门人物？从一个辞职到救火到一个专注于有计划的、主动的解决方案？从不可靠的工厂到拥有 90% 的计划工作、93% 的可用性、90% 的进度遵从性、97% 的 PM 遵从性等的可靠工厂？从一家担心生存的设施到从母公司获得 4.4 亿美元资本投资的设施？

机械维护团队负责人 Steve Strahl（左）和预测性维护技术员 Gary Seaton 在检查位于印第安纳州纽堡的 Alcoa 发电厂的一排发电机之前检查任务清单。

照片由 Glenn Tang, Photics LLC 提供

美铝工厂改变了其对维护和可靠性的看法。

“维护与维护人员无关。这与修复问题无关。它与保持生产能力和生产可用性有关，”DeQuattro 说。 “可靠性是让您实现盈利并因此获得长期生存能力的基本执行策略。它是资产管理的基础。您的基本假设是设备将可用于生产数量和质量的产品生产它所需的时间。维护和可靠性是每个人的工作，也是每个人的责任。”

工厂充分利用了困难局面。

它拥抱变化。

它努力打破阻碍增长的孤岛。

转型迅速，回报惊人。

操作员鲍勃·布劳恩 (Bob Braun) 是一名 42 岁的美国铝业员工，与新近聘用的亚当·索恩 (Adam Thorne) 一起监控控制室。

兄弟之争
在电厂和冶炼厂开始从整体企业的角度处理业务/生存之后，取得了初步进展。

“发电厂曾经是‘必要的恶魔’，”维护部门主管金·伍兹 (Kim Woods) 说。

“有两个筒仓，筒仓周围有围栏，围栏上有铁丝网，”福克斯补充道。

但 Alcoa Primary Metals 区域经理 Royce Haws 支持这样一个愿景，即这些站点兄弟之间更密切的工作关系将提高效率，降低总成本，并最终在印第安纳州南部实现长期生存。

“重要的是我们在公司成本曲线上所处的位置，”机械工程师比尔·布拉德沃思 (Bill Bloodworth) 说。 “我们需要在这条曲线上保持低位。整个站点必须生产廉价金属。生产廉价金属的唯一方法是给他们廉价的电力。与生产金属相关的大部分其他成本在某种程度上是固定的。唯一的您可以使用的真正增量是电力成本。这就是让我们成为关键的原因。”

“我们现在在一个共同的愿景下工作，”DeQuattro 说。 “我们在全球大宗商品业务中展开竞争。因此，作为团队的一员，我们都想尽自己的一份力量。”

可靠性成为推动降低企业范围内电力生产和分配总成本的灵丹妙药。

对于 IBEW Local 702 的总店员 Brian Hall 来说，安全是很重要的事情。

这是有道理的。如果设备更可靠，那么停机时间、计划外停机和紧急情况就会更少。更高的可靠性通常意味着降低维护成本并降低发电厂的总成本。并且，如果能够提供低成本的电力和可靠性（无离线情况），冶炼厂就不必从外部市场采购电力，其成本一般要高出两到三倍。

“Royce Haws 和 Peter DeQuattro 明白，有了更高的可靠性，维护就不是成本。这是一项投资，”福克斯说。

积极的步骤

唯一的问题是如何提供这种可靠性。

冶炼厂提供了一些灵感。 2003 年初，其维护负责人与来自生命周期工程 (LCE) 和 Ron Moore Group 的顾问合作，创建了一种称为可靠性卓越流程的方法。看到了非常好的结果。

发电厂观察了部署的各个方面，并决定将卓越可靠性（或 Rx）引入其运营。 LCE 于 2004 年 11 月访问并于 2005 年 1 月进行了正式评估。初始评估分数还不错 - 0.528，将该站点置于“新兴”类别（LCE 将其定义为介于 0.400 和 .549 之间），超越“反应性”（0.000 到 0.399）和“主动”（0.550 到 0.749）类别的门槛。 （最高级别“优秀”的分数为 0.750 到 1.000）。但 .528 数字并没有说明真实情况。

“我们是一个被动的组织，”福克斯说。 “我们做了一些整洁的小事情，但它们没有与任何东西相连。有一个轮子，但辐条不多。最重要的是，我们需要改变我们做生意的理念。我们需要得到退出被动模式，进入主动模式。”

2005 年春季，Rx 领导团队开始制定初步总体规划，其中列出了需要在未来三年内完成的杂务和里程碑。产生了三个子团队来监督工作控制流程、库房供应和预测性维护。 “他们拿走了总体规划的各个部分，并开始研究它们，”福克斯说。

“坐享其成”的环境被放在显微镜下进行解剖。以标准化流程的形式注入了结构。这是让计划和调度的种子生根发芽的土壤。

团队还对所有站点资产进行了基于风险的重要性分析，以确定必要的关注程度和日常工作优先级。有可能或能力导致与业务相关风险最大的设备被置于列表的顶部。本质上风险较小的设备（由于冗余、不经常使用、成本或其他因素）从列表中滑落。

“我们（在内​​部或在与运营商的讨论中）不再需要争论第一、第二、第三等必须做什么，”福克斯说。 “关键性列表决定了工作的层次结构。”

维护技术人员 Tom Anderson 使用配备 SpyGlass 鱼眼镜头的 Mikron 相机获取电气柜上的红外读数。

大脑和购买
到 2005 年夏末，该网站已准备好进行推广和培训。 Fox 和 Todd 为所有工厂工人提供了演示和研讨会。这些会议解释了 Rx 流程和基础工作、总体规划将如何实施、每个人在转型工作中将扮演的角色以及最终如何衡量成功。文化翻转开始了。

“早期阶段的关键之一是工会的参与和帮助，”控制工程师 Chad Estes 说。 “工会领导出来支持车间和运营层。”

“领导团队让工会领导层充分了解情况，”霍尔说。 “他们分享了信息和所有数字。我们参加了领导团队会议。因此，工会领导层有能力说，'我们将支持这一点。我们将鼓励我们的员工参与。我们看到了好处。'”

作为胡萝卜，Fox 解释说，转变为积极主动的组织将使机械师和电工有机会更好地利用他们的技能和知识。

“我不希望我的人把他们的大脑留在门口，”他说。 “这份工作不仅仅是他们的体力和骨干。我想要他们的想法、创造力和智慧。”

还有现金。

全年达到各种指标使工人有权获得绩效奖金。 “这是值得追求的钱，”福克斯说。

Rx 的一个重要元素是相信正式的、定义明确的伙伴关系在维护和运营之间是必不可少的。在这种伙伴关系中，运营部门拥有设备并在可靠性方面拥有主要利益。维护是一个平等的合作伙伴，致力于提供及时有效的方法、技能、专业知识和支持。

“这一切都始于运营商，”托德说。 “他们每天都是植物的眼睛和耳朵。”

根据直观的经验、状态读数和过程数据，他们可以在设备开始超出最佳参数运行时通知维护人员。他们还通过执行广泛的预防性维护 (PM) 任务来协助资产健康。

只是事实 <块引用>

植物： 位于印第安纳州纽堡的 Alcoa Power Generating Inc. 工厂由四个燃煤发电机组以及相应的煤场组成。 1、2号机组建于1956年，3号机组建于1962年，4号机组于1970年增建。

工厂规模： 美铝的沃里克业务（包括发电厂设施）总占地 9,000 英亩，其中 120 英亩在屋顶下。

工厂雇佣： 150 名电厂员工，其中 45 名在维修部。维修总数包括22名技工、15名电工和8名工资人员。国际电气工人兄弟会 Local 702 代表小时工。

产品： 该设施为美国铝业在纽堡的铝冶炼和制造业务提供电力、蒸汽、热水和饮用水。

生产： 该站点发电量为 732 兆瓦。

仅供参考： 该工厂产生的电力足以为一座拥有 200,000 人口的城市供电。 ... 它最初由 Vectren Corp. 运营和维护。 ... 美国铝业公司于 2001 年 3 月接管了现场运营和维护。 ... Vectren 仍拥有 4 号机组的 50%。

遵循计划
2005 年底开始全流程实施。通过流程、培训、工会支持、管理支持和坚实的基础，电厂取得了快速的成果。

重点和增长领域包括：

计划和安排： 三年前，维护组织将开始轮班，与运营商会面并找出哪些资产已损坏。然后工作由一个“计划者”分配。倒钩是计划是一张白纸。今天，由三名计划人员组成的团队提前两周制定常规工作，并由维护和运营负责人安排。

“每个人都知道他们每天要做什么，”福克斯说。 “他们知道他们必须完成什么。他们知道需要多少工时以及正确完成它需要什么。”

该计划不是建议。这是一种在最高级别得到衡量和监控的期望。

“遵守时间表很重要，”DeQuattro 说。 “我们每天和每周都跟踪自己的完成情况与日程安排。我们对每个人每天都有合理的期望 (RE)。有人应该能够每天完成 X 量的工作。我们捕捉到了这一点，并且捕获阻止他们接触 RE 的问题。我们对那些阻碍行政或生产力的问题进行帕累托。我们专注于最大的瓶颈以及花费我们最多时间和金钱的问题。”

大规模停电的计划也提前数月完成。 2008 年有 165 个停电天数。每个停电天数不仅要安排到当天，在某些情况下还要安排到小时，以便最终跟踪并确保进度按计划进行。

最大限度地延长计划停机时间： 仔细规划还允许维护在资产计划停机时执行和完成更多辅助工作。

“我们在更短的时间内完成了更高质量的工作，这使得设备在运行时具有更好的可靠性，”福克斯说。 “过去三周的停电现在是 12 到 14 天。这一切都来自计划和执行计划，并准备在设备下线后立即执行该计划。

“当您在设备停机时在设备上完成更多工作时，它运行的时间会更长，它不会因每件五分钱的事情而停机。我们会在那个时间段内处理我们所能做的一切。”

资产历史： 三年前，维修单位没有书面设备历史。

“这都是部落知识，”电气规划师马克佩恩说。 “没有任何记录。”

同样，蓝图、图纸和技术手册已经过时和/或丢失。

“我们不得不说，好吧，历史从现在开始，”福克斯说。

已完成的工单和状况报告现在与单个资产相关联，并保存在工厂的 Oracle 软件系统中（该系统于 2003 年 10 月上线，并于 2005 年开始更有效地使用）。

清理活动组织了存放材料的区域。工人们检查了印刷品、图纸和手册，并标记了需要更新的内容。正确和当前的手册被数字化并保存为 PDF 文件在维护计算机上。

今天，工单数据包包含技术工人完成工作所需的所有信息。它还包括一个任务结束反馈表，用于在该设备上建立历史记录。该表格由技术人员填写，并由行政助理输入 Oracle。

标准化工作： 工作程序和流程的正式书面标准化是另一个重要步骤。这些说明由机械师、电工和操作员起草、审查和批准。它们逐步阐明了应如何完成任务才能最好地确保安全、质量、可靠性和及时性。此信息包含在工单数据包中。

“这导致了心态的改变，”电气维护小组负责人丹·德卡斯特拉 (Dan DeCastra) 说。 “这里的全体员工都意识到可靠性可以带来长期收益。把它拿出来并以正确的方式去做。从长远来看，你会得到回报。”

关注根本原因： 该工厂试图避免拼凑的解决方案，并寻求解决问题根本原因的补救措施。

“这不是'修复它并忘记它'。这是'让我们去寻找真正的原因，这样它就不会再次发生，'”规划师汤姆施密特说。

与消防时代相比，这是一个深刻的变化。

“我们过去非常擅长处理故障，尽快解决问题并使设备重新上线，”福克斯说。 “有时我们会遇到不明原因的故障。我们无法找到导致故障的原因，但我们会将设备重新投入使用。现在，在我们知道发生了什么之前，无法重新投入设备。那直接来自工厂经理，不计成本。对我来说，这显示了主要人员的支持。”

为了帮助解决问题，维护人员接受了根本原因故障分析方面的培训。他们还学习如何使用精益方法，例如五为什么批判性思维和鱼骨图。

预测性维护： 正如本文前面提到的，Alcoa 的 Warrick 发电厂主要使用 40 年和 50 年的设备运行。这提供了可通过预测技术解决的挑战。

该工厂的 PdM 库包括强大的工具 - 红外热成像、振动分析、超声波、电阻温度设备、网状管道镜，以及（即将推出）完全集成的润滑/油标准化和状态监测流程。

“尽管在许多情况下，这座工厂已有大约 50 年的历史，但我们已经部署了一些非常高科技的设备，并培训了人们如何使用它，”福克斯说。 “如果这些人向我索要能让我们更高效、更可靠的设备，我会得到的。作为维护经理，你需要跟上所有新技术。你必须区分好的可用于您的设施，哪些不能。”

该部门已经看到红外线的最大影响。最近的一项应用使其能够识别变压器中的热点。变压器故障将使工厂损失数百万美元的维修成本和容量损失。通过及早发现问题并按计划进行必要的维修，总成本为 55,000 美元。

IR 也节省了部门的时间和精力。

美铝在电气高压安全标准 32.60 下工作，该标准甚至比 NFPA 标准 70E 更严格。弧闪危害是一个严重的问题。因此，要打开一个电气室进行标准的红外线测量，两名电工需要穿上被称为“宇航员服”的 100 卡路里、5 级服装。西装是必要的，但很麻烦。使用这种方法通常需要两名工人四个小时才能扫描一个单元中的 18 个断路器。

当红外供应商米克朗为其红外摄像机提供了 SpyGlass 鱼眼镜头时，松了口气。停电期间，美铝在电气柜的背面安装了小端口。现在要进行红外扫描，一名电工取下端口盖，将带有 SpyGlass 镜头的相机放在端口上，然后在不打开任何隔间的情况下拍摄背面。不需要 100 卡路里的套装。电厂工人通常在地板上佩戴的 2 级安全装置就足够了。镜头解决方案将每单位的红外测量时间从 4 小时缩短到 20 或 30 分钟。而且，一个人处理任务。

上升图表
通过在车轮上添加辐条，美铝工厂确实转变为主动模式。 LCE 于 2006 年初进行的第二次可靠性卓越评估将该站点定为 0.652，使其位于咨询公司增长图表上“主动”区域的核心。

LCE 表示，124 分的增长是其部署 Rx 流程历史上最大的一次到二次评估跳跃。冶炼厂取得了之前最大的改进之一，上升了 106 点（从 2003 年的 0.444 到 2004 年的 0.550）。

DeQuattro 淡化了两家工厂之间的任何竞争力，但确实指出，“时不时地，你不介意得分比你的大哥好。”

第三次评估于 2007 年 1 月完成，该电厂高出 62 分，达到 0.714 - 36 分，与进入“优秀”类别相比。 （该目标应通过计划于 2008 年 6 月进行的第四次评估来实现。）

最重要的是，36个月的总体规划在30个月内完成。

总而言之，这是一项艰巨的努力。

“我们没有时间在沙漠中漫步，”福克斯说。 “我们不能把这变成一个 10 年的努力。我们有一个计划，我们遵循它。如果没有工厂里的每个人都参与，这一切都不会发生。”

回报和支出
除了稳定的 Rx 分数外，还有许多额外的好处。

最引人注目和影响最大的是 2005 年美国铝业公司对该工厂的 4.4 亿美元资本投资。目前正在进行的大型建设项目正在改变工厂的占地面积和天际线。

“当许多其他地方没有时，我们获得了可观的持续资本投资，”DeQuattro 说。 “由于我们的可靠性增强流程、我们进行的彻底分析以及我们能够交付的结果，我们获得了回报。”

这些投资巩固了工厂的未来，以及可靠性计划的未来。

“这消除了对可靠性重要性仍然存在的任何怀疑，”霍尔说。

可靠性也为美铝公司带来了经济回报。美国铝业是中西部独立系统运营商的市场参与者，该实体负责中西部大容量电力系统的可靠运营。如果印第安纳发电厂需要补充电力或更换无法提供的电力，则必须以现行市场价格从 MISO 购买。正常运行时间和最佳性能使发电厂有机会出售多余的电力或有偿创造额外的电力，以满足高市场需求。

“如果我们有多余的 1 兆瓦，我们可以按市场价值出售，”托德说。 “这对我们的业务产生了非常大的影响。它创造了许多机会来改变我们操作冶炼操作和电力系统的方式。所有这一切都是因为我们显着提高了可靠性植物。”

可靠性的提高大大降低了应急工作的成本。去年，该工厂为此类活动花费了 200 万美元的维修费用。该工厂有望在 2007 年将该数字降至 650,000 美元。

四年前，发电厂问题导致冶炼厂近 90 次电解槽中断。今年已经有七个了。

“随着可靠性的提高，我们为冶炼厂提供的电力和服务的成本要低得多，”伍兹说。 “整个企业的成本更低。”

Alcoa 的员工也从中获利。Fox 表示，工厂员工的目标是获得健康的绩效奖金。

其他个人利益？

• 多一点理智。 “我们现在有时间坐下来讨论今天、明天和下周即将发生的事情，而不是四处奔波扑灭火灾，”斯特拉尔说。

• 更多的家庭时间。 每周工作八十小时已成为过去。几年前，维护员工 60% 的时间都被迫加班加班。今天，这个数字几乎为零。任何周末时间都是专门为减少积压的工作订单（从 2005 年的 26 周减少到目前的 9 周）而设计的。 “我认为这有助于提高员工的士气和生活质量，”福克斯说。

• 睡个好觉。 “就个人而言，可靠性意味着我不会在半夜接到电话，”托德说。 “当我们遇到 90 次中断时，我接到了许多深夜可靠性电话。我住在离工厂 7 英里的高速公路上。在危机期间，我在 11 分钟内从沉睡到工厂这里。它每年发生多次。今年根本没有发生。对我来说，这很重要。”

结束？没有尽头
印第安纳州和肯塔基州的报纸记录了纽堡的新建筑。

美国铝业最近的年度报告只有关于沃里克电厂的正面片段。

维修部门出现在这本杂志的封面上。

这种宣传是金。

“看到所有这些努力工作的人都得到关注，我感到很欣慰，”福克斯说。

领导者承认障碍仍然存在。

DeQuattro 说：“我们需要继续通过提高生产力来抵消工资增长，以便将成本推向正确的方向。”

Fox 说：“我们目前对预防性维护工作订单的合规性达到了 97%。这是我不得不跳起来大声喊叫的领域之一。唯一可以接受的数字是 100%。”

Bloodworth 说：“很多时候，设备出现故障，不是因为设备，而是因为操作员或维护人员。这是人为错误。我们正在接受性能培训，以帮助我们消除大部分人为错误。”

但是没有必要道歉。积极追求美元和美分、百分点和其他阻碍可靠性的因素是有道理的。如果工作没有尽头，潜在的回报也没有尽头。

美铝工厂希望填补技术工人的职位 <块引用>

沃里克发电厂正在处理不断变化的维护劳动力。

目前，其船员平均年龄为 45 岁，在美铝的平均任期为 15 年。然而，工人的年龄和任期并不是均匀分布的。

过去两年，这家45人的维修部已经失去了6名工人退休。在接下来的几年中，每年都会有四到五次退休。在过去的 18 个月里，维护经理 Rick Fox 一直在用新员工填补这个空白。

“你需要雇佣合适的人，”工厂经理 Peter DeQuattro 说。 “你需要团队中合适的人分享你的热情。他们一定很挑剔。他们会很高兴得到那美元，但会努力工作以获得下一分钱。人们需要分享卓越的愿景。”

这家老厂：维修人员在最困难的情况下工作 <块引用>

美铝位于印第安纳州纽堡的 Warrick 发电厂很旧。

几岁了？

它太旧了，80% 的设备都是原装的（1950 年代中后期和 1960 年代初期的老式）。

这给工厂及其维护组织带来了一些相当大的挑战。

“我们经常遇到没有备件的设备问题，”维护经理 Rick Fox 说。 “我们在逆向工程和制造我们需要的东西方面做得非常好。在这方面，一些当地的机械加工车间也享有盛誉。在完整的、非 OEM 支持的设备的情况下，我们将用升级的模型或类似的东西替换它。”

该部门也不反对四处翻找。

“我们有一个零件加速器，Kevin King，在现场，他出去挖掘他能找到的每一个墓地，”福克斯说。 “他可能有 90% 的成功率，这太不可思议了。”

福克斯和剧组都活在当下，却着眼于未来。

“我喜欢认为，对于我们运行和操作的大多数设备，我们在计划维护方面做得非常好，而且我们将其保持在非常好的状态。我们不想撕毁一些不可能的东西更换了，”他说。 “我们日复一日地接受它，但我们也会展望未来会发生什么故障。预测性维护是其中的重要组成部分。我们努力展望未来。我们有一个 10 年的资本计划，知道这一点设备将不得不定期更换，因为它变得陈旧，不再有效或不再可用。”