大型矿山作业多技术状态监测精通之路

在大型矿山作业管理多技术状态监测项目极具挑战，尤其是需要文化变革将状态监测理念融入已复杂的维护策略中。

主要挑战之一：将经验丰富维修班组的重心从“运行至故障”思维转向主动思维。

另一大挑战：将新工作实践融入现有工作流模型，而后者对积压维护项关注度不高。

最后，向监督层与管理层阐释“为何这是正确举措”被证明是最困难任务之一。

但不到一年，显著成果已显现。随着状态监测统计数据向好趋势，维护成本结构也急剧优化。

加班减少，非计划停机大幅下降。最可贵的是员工队伍越来越聚焦于“解决问题”而非“修机器”。

多技术状态监测案例研究

Four Corners 矿山位于佛罗里达州 Lakeland 南 25 英里，是 Mosaic 公司（全球第 13 大磷肥生产商）旗下六座矿山之一。年产磷矿石约 650 万吨。矿山分三大区域：

• 曳引线作业：电动曳引线用于矿物开采。六台曳引线，平均 50 立方码。

• 现场泵送系统：82 台 2000 马力大型泵将未处理磷矿石（基质）从曳引线输送至浮选厂。近 70 英里 20/22 英寸管道。

• 浮选厂：含众多输送机、振动筛、泵、原木清洗机，用于清洗磷矿石、分离废料。

全厂共有 775 台旋转设备。Four Corners 矿山员工 270 人，维护部 110 人。

Four Corners 矿山于 3 月启动多技术状态监测项目实施，以来发生剧烈变化。

理解挑战

仍存若干大挑战待理顺。任何涉及多人流程，人际关系在持续成功中扮演关键角色。

每个人需建立对他人的信任，群体需形成统一目标感。寻觅并留住合格人员是另一大挑战。

想在矿山环境工作且有经验的状态监测人员极难招募。随日常协作展开，态度与性格开始主导团队效能与效率。让所有技术人员协同高效工作是艰巨任务。

关键挑战之一：建立维护组与状态监测组间的流程互谅。维护人员须理解监测流程，监测人员须理解维护流程。

若双方不完全掌握对方流程及自身在其中的定位，任何前进动力都难以启动。

最后，内部群体政治可能扼杀整体流程改进。若有人不给予应有认可，怨气滋生；反之，变革领导者若常且快给予拍肩鼓励，大家感到被欣赏、更努力推进事业。

成功渴望

任何流程成功的另一关键是强烈成功渴望。Four Corners 矿山清晰展现此点。维护经理是日常推动项目的催化剂。其对状态监测作为整体维护战略一部分的态度，保持整个维护部聚焦。

在企业层面，项目成功渴望同样可见。状态监测项目收益已纳入 Mosaic 中佛罗里达矿山运营整体财务战略。项目预期在安全、成本、可用性三维产出成果。

安全改善通过减少加班与召回作业体现：工匠不再频繁深夜被叫起修理计划生产班次中故障设备，受伤概率降低。

开工前精准识别问题性质，工匠无需花费额外时间精力找故障，受伤概率降低。

在造成其他部件二次损伤前识别并纠正问题，降低整体维修成本。以上汇聚为非计划停机减少、机械可用性提升。

图 1. 技术 vs. 资产排名图。

多技术项目

Four Corners 矿山早期决定尽可能采用多种状态监测技术，以最大概率识别资产实际失效模式。

选用振动分析、接触式超声波发射、油液分析、机械红外热成像识别旋转机械缺陷；电机电路分析与电气红外热成像识别电机及相关开关设备失效模式。见图 1 技术覆盖率占比。

投入最佳可用技术

Mosaic 公司早期决定投资最佳可用技术以确保最佳结果。CSI 2130 作为振动分析平台；Mikron 红外热像仪用于热成像；UE Systems 10,000 用于接触式与空气超声分析；PdMA MCE/Emax 作为首选电机电路分析仪。

图 2. 集成状态报告

基于 Web 的报告

采用基于 Web 的报告平台向 Mosaic 人员传达所有监测技术结果。选择 Web 平台原因：

• 无需在客户计算机安装软件。
• 任何联网电脑均可访问。
• 不受特定硬件/软件平台限制。
• 随技术增减易于扩展。

Mosaic 意望所有层级监督参与机械故障识别与消除，故全员拥有软件访问权。图 2 展示汇总某厂区所有已识别问题的报表示例。

集成工作流

完全集成工作流模型定义为：Mosaic 人员与 Allied Reliability 人员在识别与完成工作上拥有平等所有权。图 3 显示色彩编码的工作流模型，快速识别各方负责环节。该集成工作流预期带来：

• Mosaic 与 Allied 每日互动。
• 确保 Mosaic 人员对流程特定环节拥有所有权。
• 技术员能提出明确建议，而非仅提醒技术层面问题。
• 最底层互动创造技术员与工匠双向学习过程。
• “事后复核”为维护修复流程的反馈闭环。

技术员、主管、工匠三方关系……对成功至关重要。

图 3. Four Corners — 状态监测工作流模型

员工教育

共识认为员工教育是维持流程的基石。Four Corners 持续大力教育全体维护员工了解 P-F 区间（见图 4）。技术熟悉化亦为重点。

让所有一线主管与工匠知悉不同监测技术及其原理，被视为赢得接受度的关键。可靠性工程师每月举办“午餐学习”会，送三明治并讨论关键项目要素或技术演示。

图 4. P-F 区间

专注投入

无专注投入极易迷失目标。为防止偏离，Four Corners 投入可靠性工程师大量时间监管流程。

目标：维持维护部参与度与觉知，同时度量基准维护部与 Allied Reliability 的成果与成功。成功在周会刻意庆祝，失误明确识别并消除根因。

图 5. MTBF — 电机故障 (2005)

持续改进

全流程必须浸润持续改进态度，Four Corners 正如此。维护经理不断推动更多更好结果。可靠性工程师不断推动更详细问题解释与更聚焦根因消除。为维持聚焦，Allied Reliability 提供月度多维度测量报告。

• 红/黄/绿状态条目占比，总体与按技术分
• 状态条目实施率
• 工单生成数量
• 路线合规率
• 平均实施时长

真实世界度量

以下三图展现 Four Corners 对持续改进与状态监测态度自 2005 年 3 月以来的效果。

图 6. 紧急工单 (2005)

图 7. 现场泵轴承组件使用情况