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燃料智能化、标准化、精益化管理的创新与实践

编辑:   发布时间:2018-12-24

     一、项目概况

     (一)应用领域

     燃料智能化、标准化、精益化管理创新体系(或称燃料管理体系)是火电企业覆盖燃料入厂计量、采样、制样、化验、存样等各个环节,集管控、数据分析与展示和监控一体,以实现燃料管理标准化、精益化、人性化、公正化为目标的管理体系。这套燃料管理体系在燃料管理工作上发挥着至关重要的作用,已取得了显著的综合效益,解决了燃料管理中高成本、高风险、低效率等问题。

     (二)先进性与创新性

     项目取得了3项发明专利授权和27项其他常识产权,主要创新点如下:

     (1)开发了全自动化采样/制样和样品输送/存取系统、化验设备网络化,形成了“人样分离”的燃料智能化管控中心,极大地减少了人为操作,实现了更加高效公正的工作方式。

     (2)综合运用流程再造、“5S”、“kaizen”等现代管理工具,构建了智能化、标准化、精益化新型燃料管理体系,打造了火电企业燃料管理模式升级版,开辟了一条火电企业提质增效新途径。

     (3)制定了《火力发电企业智能燃煤系统技术规范》等6项团体技术标准和《中国国电集团企业燃料智能化管理系统建设标准》等8项企业管理标准,提升了工作的规范化程度。

     (三)可推广性

     随着火力发电企业成本压力的增大,企业进行管理方式改革、提高管理效率的迫切性日益增强。燃料智能化、标准化、精益化管理能够给火力发电厂燃料管理工作带来质的变化,规避生产经营风险,创造显著的社会经济效益。因此,燃料智能化、标准化、精益化管理是燃料管理发展的大方向,具有推广的必要性。

     此外,国家近年来着力提倡央企进行提质增效,鼓励企业进行节能减排,提倡反腐倡廉,并陆续出台鼓励企业加强信息化建设的一系列政策。良好的政策环境为燃料管理体系的推广提供了有利条件,因此具备较强的可推广性。

     (四)社会经济效益

     社会层面,显著降低了舞弊风险,营造了务实清廉社会氛围;明显降低了劳动强度,切实弘扬了人本精神;率先引领了行业发展,有力推动创新型国家的建设。

     经济方面,有效防止了人为干预,大大节省了燃煤成本;高效利用了人力资源,稳步降低了人工成本;充分提高了工作效率,有效减少了管理成本。

     (五)推动行业进步

     科学技术方面,取得多项智能化管理技术的突破,破解了长期困扰火力发电企业的燃料管理难题,极大地推动了燃料管理领域的技术革命;管理理念方面,融合了智能化、标准化、精益化的理念引导燃料管理工作的开展;清洁生产方面,将生产对环境的影响降到最低,提高了清洁生产水平。

二、主要创新点与内涵

     (一)主要技术特点

     在进行燃煤智能化、标准化、精益化管理创新与实践后,燃料管理体系具有人样分离、数据可追溯、管理标准化、持续改善的特点。

     (1)人样分离

     相比传统燃料管理,燃料智能化管理系统极大地减少了人工操作,消除了过程中的人为因素,实现了人样分离。国电常州发电有限企业示范工程将入厂煤采样、制样、化验、存样进行一体化布局,实现了燃料管理的集中管控。在燃料采制样过程中,采用采样、制样环节运用自动化采制样设备进行操作,借助样品输送/存取系统,实现了采制化全过程的自动化。由于消除了人为因素,杜绝了在采制样过程中调包、以次充好等舞弊现象。

     (2)数据可追溯

     燃料智能化管理系统的燃料智能管控系统以及燃料管控中心实现了燃料数据可追溯,且数据的真实性得以保证。燃料智能管控系统可以实现燃料热值、重量等重要数据的自动采集、自动传输。燃料管控中心利用视频监控对设备运行情况进行记录与监控,具有视频数据存储的管理与设置功能、历史视频检索回放及智能检索功能,便于重要资料的保存与事后追责。

     (3)管理标准化

     为了将原有分散的、信息化、自动化程度低的燃料管理实现智能集中管控,提高燃料管理水平,国电集团企业、国电煤检中心、南京国电环保科技有限企业在认真贯彻行业标准的基础上,共同制定了6项团体技术标准及8项企业管理标准。完善的制度与标准使得燃料管理工作的规范程度得到了极大提高,实现了管理的标准化。

     (4)持续改善

     秉承精益理念,国电常州发电有限企业示范项目的设备性能及管理措施是持续不断改善的。常州企业通过灵活运用“5S”、价值流程分析、可视化管理等工具,扎实推动了燃料管理的精益化过程。此外,通过采取kaizen、SDA、SGA三种改善方法完善企业燃料管理工作,构建了燃料管理持续改善机制,促使管理与生产人员在工作过程中,不断发现系统可以提升与改进的地方,并积极采取措施。

     (二)国内外同类技术比较

     在国内外,智能化技术主要运用于住宅小区智能系统建设、智能化电信网络管理技术研究、装备制造业智能化管理等领域,标准化运用于在电力企业管理平台设计、供电企业基建项目管理、新兴产业技术管理等领域,精益化运用于供应链管理以及成本管理等等领域。

     相对于国内外已有的研究与实践成果,项目具有以下特点:

          首先,项目是对现代化管理理念的跨领域应用。常州企业将智能化、标准化、精益化管理理念进行了有机融合,并创新性地运用到燃料管理中,成功构建了燃料智能化、标准化、精益化管理体系。

     然后,项目分别在智能化、标准化、精益化管理均取得了若干技术突破。智能化管理方面,本着实现人样分离和集中管控的思路,设计开发了全自动化采样/制样和样品输送/存取系统、化验设备网络化,提高了采样、制样、化验、计量等环节的效率,实现了人样分离;标准化管理方面,本着减小操作误差和强化规范管理的思路,在重新梳理工作流程的基础上,通过制定技术标准、健全管理标准、完善工作标准,全方位提升了燃料管理规范化程度;精益化管理方面,综合运用精益管理工具,构建持续改善机制,实现了企业提质增效。

     最后,项目成果的应用是耗煤企业的发展趋势。使用燃料智能化管理系统可以解决耗煤企业一直以来面临的问题,例如燃料成本管控难度大、工作强度大、工作环境恶劣等,采用现代化的管理手段,辅以全自动、信息化的系统及设备,是耗煤企业解决燃料管理问题的必然选择。

     (三)主要创新点

     (1)开发了全自动化采样/制样和样品输送/存取系统、化验设备网络化系统,形成了“人样分离”的燃料智能化管控中心,极大地减少了人为操作,实现了更加高效公正的工作方式。

     由国电常州发电有限企业、国电南京煤炭质量监督检验中心、南京国电环保科技有限企业共同设计开发了全自动化采样/制样和样品输送/存取系统,实现了在燃料入厂时可按要求进行自动采集煤样,由采样装置接收、实行系统自动生成的采样方案,并自动反馈采样方案实行情况,通过样品输送系统进入自动制样环节,进行煤样自动称量,制备全水分煤样、存查煤样、0.2mm分析煤样并自动封装、标识,实现了采制样环节全过程自动化。

     样品输送/存取系统、自动化验设备以及燃料管理信息系统构成的化验设备网络化系统,实现了煤样化验的网络化。其中,燃料管理信息系统覆盖燃料计划、合同、结算和供应商管理等环节,通过数据的自动采集、传输、计算等功能,实现燃料管理全过程信息化。

     通过开发并运用全自动化采样/制样、样品输送/存取系统以及化验设备网络化系统,实现了燃料管理过程的“人样分离”,极大提升了工作效率,防范了生产经营风险。

     (2)综合运用流程再造、“5S”、“kaizen”等现代管理工具,构建了智能化、标准化、精益化新型燃料管理体系,打造了火电企业燃料管理模式升级版,开辟了一条火电企业提质增效新途径

     中国国电集团企业对燃料管理进行了全面而深刻的探索,提出将智能化、标准化、精益化等现代管理理念引入燃料管理的实践之中。常州企业在集团企业的领导下,成功构建了智能化、标准化、精益化的新型燃料管理体系。企业根据燃料管理新要求,对燃料管理流程重新进行梳理与再造,形成全局最优的作业流程,在此基础上开展标准化建设。同时,灵活使用“5S”、“kaizen”、价值流程图、可视化等精益管理工具,实现了精益管理工具功能间的互补。据数据统计,在国电常州发电有限企业的示范工程中平均每年可节约成本约千万元,推广到集团企业下属的火电企业后,平均每年节约成本可达数亿元。实践证明,通过综合运用现代化管理工具,常州企业成功创建了一条火电企业提质增效新途径。

     (3)制定了《火力发电企业智能燃煤系统技术规范》等6项团体技术标准和《中国国电集团企业燃料智能化管理系统建设标准》等8项企业管理标准,提升了工作的规范化程度。

     项目目前已经取得了丰硕的研究成果,其中包括:形成了发明专利3项,实用新型专利18项,9项App著作权,发表了相关论文8篇,参与编制中文专著《火电企业燃料智能化管理》1本。此外,还制定了相关技术与管理标准共14项。

     为了将原有分散的、信息化、自动化程度低的燃料管理实现智能集中管控,提高燃料管理水平,国电集团企业、国电煤检中心、南京国电环保科技有限企业在认真贯彻行业标准的基础上,共同制定了《火力发电企业智能燃煤系统技术规范》等6项团体技术标准。标准涵盖了入厂煤信息与管控、计量、采样、制样、煤样传输及存储、化验等环节,对各项工程的建设都制定了详细的技术标准,加强了燃料生产验收过程的监控与协同,实现了科学调运与有序生产,提高燃料智能化管理系统的专业性。同时也填补了我国在燃料管理建设标准方面的空白,为实现我国发电企业燃料管理的全面提升奠定了良好的基础。同时,根据新管理流程,中国国电集团企业制定了包括《中国国电集团企业燃料智能化管理系统建设标准》等8项企业管理标准,作为工作考核依据。

三、实施应用情况、经济效益和社会效益

     (一)创新项目成果实施应用情况

     1.生产与应用情况

     燃料智能化、标准化、精益化管理体系自2016年竣工验收后,在国电常州发电有限企业得到了成功示范应用。

     在其应用于企业燃料管理工作期间,智能化管理系统各项设备性能稳定,性能指标均满足设计要求,管理规范性和管理效率得到了极大提升,使企业燃料管理与自动化、数字化、网络化进行了有机结合,把现场各环节集成一个可靠、高效、自动的智能系统,为企业创造了显著的综合效益。此外,国电丰城发电有限企业、国电泉州热点有限企业、国电北仑第一(三)发电有限企业等多家电力企业均建立了智能化管理系统,借鉴了常州企业燃料智能化、标准化、精益化管理经验与方法,取得了良好的应用效果。

     2.推广情况

     目前,燃料管理体系在集团内部已经得到较好的推广效果。2012年,中国国电集团企业首次提出了燃料智能化、标准化、精益化的概念,并在所属五个电厂试点开展燃料智能化、标准化、精益化管理创新与实践,2013年在集团内部全面展开,2014、2015、2016年分别有22、38、18家火电企业成功建设了燃料智能化管理系统,同时积极开展燃料智能化、标准化、精益化建设。截至2017年剩下的2个电厂完成燃料管理系统的构建,国电集团所属电厂都建成燃料智能化管理系统,并积极开展智能化、标准化、精益化管理体系,取得了良好的实践效果。

     此外,燃料管理体系在行业内也得到了一定认可与借鉴。目前,华电、国家电投、华润电力以及浙能等电力集团都行动起来,全国约有1000家火电发电企业引入了燃料智能化管理系统,并着手开展燃料管理体系的建设。

     3.预期应用前景

     燃料管理体系在电力行业和其他耗煤行业存在着广阔的应用空间。

     发电行业。燃料智能化、标准化、精益化管理的思路和成效已得到国内各火电企业及电力集团的高度认可。目前,着手开展燃料管理体系建设的火电发电企业全国约有1000家,行业内还存在着较大的推广空间。

     其他相关行业。除火电企业外,我国化工、建材等耗煤行业还有大量企业都可借鉴应用,这将是一个非常广阔的应用天地。

     燃料管理体系成功推广后,必将带动相关行业燃料管理的进步和发展,大幅度提升用煤行业燃料管理水平与创新能力,促进企业提升燃料管理降本增效的能力。

     (二)经济效益

     经济效益1132万元,项目总投资额1952.16万元,回收期1.7年。

     经济效益的有关说明及各栏目的计算依据:

     燃料管理体系产生的经济效益主要体现在可为企业节约大量燃料成本、人力成本与管理成本。

     (1)有效防止了人为干预,大大节省了燃煤成本。燃料智能化管理系统可以消除人工操作的弊端,进而保障煤炭的质量,国电常州发电有限企业2016年燃料成本节支总额达到1082万元。此外,通过信息系统得到准确的数据有利于精准掺烧,可提高燃料使用的经济性。

     (2)高效利用了人力资源,稳步降低了人工成本。国电常州发电有限企业应用后,每年可减少生产一线员工工资约20万元,管理人员工资约30万元。

     (3)充分提高了工作效率,有效减少了管理成本。船运煤接卸提高工作效率明显,按照平均每条船4.5万吨计算,从靠泊码头到卸空离港,平均每条船节约接卸时间8小时左右。

     (三)社会效益与间接经济效益

     1.社会效益:

     (1)显著降低了舞弊风险,营造了务实的清廉社会氛围。燃料智能化管理系统实现了“人样分离”,有效解决了监管漏洞问题,减少了企业的廉政风险,创造了公平、透明的市场环境,有利于营造务实清廉的社会风气。

     (2)明显降低了劳动强度,切实弘扬了人本精神。自动化运行的设备和信息自动采集传输处理的信息化技术降低了一线工作人员劳动强度,改善了一线人员的工作环境。

     (3)带动相关产业的发展,推动创新型国家建设。燃料智能化的实现需要新建大量的采样机、制样机、智能存样柜、气动传输、视频门禁等设备,有力带动了相关制造厂商对相关产品的升级改造,促进了制造业的发展,有利于实现中国制造2025战略规划的要求。

     2.间接经济效益:

     除了在中国国电集团企业各积极构建燃料管理体系的电力企业取得了良好的经济效益外,在行业内其他单位,如华电、国家电投、华润电力以及浙能等电力集团,由于建立了智能化系统,并成功借鉴了燃料智能化、标准化、精益化的管理理念与方法,均取得了显著的经济效益。随着推广规模扩大,项目产生的间接效益的增长将非常可观。

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