本文是《垃圾焚燒廠的精益運營時刻》系列第四篇，主題是“兩資兩效”中的第一個資（指生產資料）：對廠房設備的管理。

廠房設備作為投資的主要部分，是最核心的生產工具和生產資料，設備管理的好壞直接影響生產安全穩定、維修費用支出，是運營管理階段的核心議題。但同時，垃圾焚燒廠的設備管理面臨著設備多而雜、工況惡劣、穩定性與經濟性難以兼顧等難題，破解這些難題必須依靠先進的科學技術手段與領先的管理理念。

以高質量數據為基礎的精益設備管理是人類工業發展總結出來的可行路徑，垃圾焚燒廠只有從經驗驅動的設備管理走向數據驅動的設備管理，才能最小化設備管理的成本——將故障扼殺在搖籃里，科學決策最具經濟性的設備維護策略，同時最大程度提升設備的可靠性，而實現這一目標的關鍵舉措就在于如何構建高質量的設備數據體系。

本文將與您分享以數據為基礎的精益設備管理經驗，以及如何結合短、長期舉措來確保達成精益設備管理目標，提高設備管理綜合產出投入比。

設備管理是垃圾焚燒運營的絕對重難點

設備管理之重

垃圾焚燒是一個典型的重資產行業，項目前期投入巨大，國內平均單位投資額一般在45-80萬元/噸，一個處理能力1000噸/日的焚燒廠投資額達到4.5-8億元，而其中設備的投資占比通常達到一半以上。因此，垃圾焚燒廠的生產成本中，折舊攤銷一般是最大的一部分，占比可達35%-50%，廠房設備的維修費用亦是成本的大頭，占比也可以達到10%-20%（見圖1），而且與人工成本、直接材料成本等其他項相比，維修費用易漲難控，幾乎可以代表全廠盈利水平高低的晴雨表。

設備管理影響的不僅是維修費用這類看得見的成本，以OEE（Overall Equipment Effectiveness，設備綜合效率）視角來看，設備問題與垃圾量不足問題是OEE損失的兩大主因，國內垃圾焚燒廠因設備問題導致有垃圾卻不得不減產甚至停產的案例比比皆是。在垃圾量足夠的情況下，減少設備問題帶來的OEE損失，通常能夠直接為全廠收入帶來10%以上的增長空間（見圖2）。總之，設備管理是垃圾焚燒廠運營管理的核心工作，設備正常則皆大歡喜，異常則既損收入又增成本，承受雙倍損失。

設備管理之難

重要的事情通常都不會太容易，垃圾焚燒廠的設備管理正是如此。

首先是設備的多和雜。垃圾焚燒廠的主設備系統包括爐排爐、余熱鍋爐、汽輪發電機、煙氣凈化系統、滲濾液處理系統等多個復雜系統，總設備數量達到數千級別，而且不同設備系統之間相互影響、耦合，主線設備問題牽一發而動全身。這種復雜性要求設備管理團隊具備機械工程、熱力學、電氣等多學科知識，挑戰十足。

其次是設備運行工況之惡劣。不同于煤電的燃燒來源相對穩定可控，生活垃圾的成分變化波動大，并且含水率高、含鹽量高、含氯硫等腐蝕性元素，整條生產線的工況頻繁變化帶來的熱應力、煙氣成分帶來的高腐蝕性、高溫環境等因素持續造成設備磨損損傷，導致垃圾焚燒廠主設備故障率偏高，設備可靠性天然就低。

最后是設備可靠性、經濟性不可兼得之困。在垃圾焚燒產能過剩、國補退坡等大趨勢下，不少垃圾焚燒廠已經在“勒緊褲腰帶過日子”，設備能修就絕不換，在壓縮成本的極致努力下，一些設計和建設階段的遺留問題都遲遲得不到解決，設備的高可靠性也很難保障，往往是“設備帶著問題跑，成本追著故障漲”，陷入惡性循環。

正是這些“重”和“難”，使得設備的精益管理更加重要：掌握了科學的方法與工具，難題才能夠被突破，才能跳出惡性循環的怪圈。

跨越精益設備管理的最后一座大山：數據質量

時至今日，垃圾焚燒廠的設備管理人員大多知道一些精益管理的方法、原理，但設備的精益管理依賴于高質量的設備數據，缺失了這一前提，再多努力都會事倍功半。好消息是，一旦達成了高質量數據的目標，剩下的路將一馬平川，水到渠成。

精益本質是從經驗驅動到數據驅動

在DCS等技術的發展帶動下，當前垃圾焚燒行業的運營基本已經進入電氣化、自動化時代，各類運營參數都可以在線控制與調節，但設備管理的方式卻沒有完全同步升級。在大量線下調研中，我們發現許多垃圾焚燒廠在進行設備巡檢、維護、維修，擬訂各類工作計劃時，仍然非常依賴經驗而非對設備狀態的準確研判、精確預測。

經驗并非無用，用聽聲音的方式判斷軸承工作是否正常、通過手感判斷設備是否緊固，這些技能在提高工作效率、快速定位問題上十分有效，但依賴經驗的弊端同時十分明顯：依賴于個體能力，感知偏差導致的決策失誤率偏高，更偏向于被動式響應而非主動式維護。

與之對應的是，數據驅動的設備管理更關注數據事實，更擅長通過監測多維數據感知設備的狀態變化，在決策的準確率、故障發現時間、預警未來狀態變化等方面都更勝一籌，能夠全面減少設備問題出現的概率、加快解決設備問題的效率，進而在降低成本和提高設備穩定性之間尋找到最佳區間。另外，數據驅動的設備管理在減少對個體能力依賴的同時，還使整個團隊的整體能力變得更強，更有利于垃圾焚燒廠的長期穩定運營。

數據問題使精益設備管理成為空中樓閣

數據驅動的精益設備管理依賴于高質量數據體系，但國內眾多垃圾焚燒廠存在的諸多數據問題阻斷了設備管理向著精益方向前進的道路。

一是數據采集不全面、缺失問題。當前很多垃圾焚燒廠的DCS更多的采集運行參數和運行數據，對設備本身狀態的數據采集有所欠缺，例如設備的振動情況、設備的腐蝕磨損情況等關鍵數據。數據采集不全面就像感冒不量體溫、急診不測脈搏，如果一些數據無法通過自動化手段監測，那么應當通過日常巡檢定期更新，這樣才能及時、全面掌握設備的狀態。

二是數據系統不打通、數據僵化問題。調研發現，很多垃圾焚燒企業的DCS系統與設備臺賬數據、設備維修記錄、設備巡檢記錄等關鍵管理數據無法打通，更多情況下是DCS系統的大量數據沒有利用起來，浪費了數據的潛在價值。在數據不能匯集、加以利用的情況下，就難以針對單一設備長期、全面跟蹤動態，也就難以依靠數據做出準確判斷。

三是管理數字化進程落后。在不少垃圾焚燒廠，設備管理還依賴于紙質報表，比如巡檢記錄、缺陷單、缺陷維修記錄等還在用紙質報表記錄。更嚴重的是數據雜亂沒有標準，比如對故障的形容沒有準確分類標準，比如對設備沒有標準稱呼或編號，同樣是第三號焚燒爐，在記錄中可以有五六種表述：爐#3，3#爐，3#焚燒爐，3#爐排爐，3號爐，十分不利于數據的匯總分析， 3號爐今年到底修了幾次，都是哪些部件出問題永遠是個謎，更不可能進一步去判斷頻繁維修的根本原因。

以數據為基的精益設備管理體系構建

對于精益設備管理而言，數據既是手段也是目的——當數據質量和數據體系構建好的那一天，會發現精益設備管理也已經實現了。簡要來看，以數據為基的精益設備管理體系構建共分三個步驟來實施：

一是構建數據標準。確保數據質量的第一個前提就是各類數據以統一、標準化的格式呈現。例如面向垃圾焚燒廠的眾多設備，首先應當形成標準設備臺賬，為每一臺設備設定編號，記錄設備之間的關系；例如應當仔細設計設備缺陷單、維修記錄等工作表單的字段并規范填寫格式，提前為設備缺陷類型、緊急程度分類并做好定義，將維修記錄的開始、結束時間精確到分鐘而不是日期。

二是構建數據采集通道。垃圾焚燒廠通常已經有一定的數據自動化采集基礎，對于已經采集的數據，要打通系統間的數據分享通道，對于尚未采集的數據，根據數據的重要性、自動化采集的成本，可以通過IoT或定期人工巡檢測量等方式補充采集。這些被采集到的數據應當按照數據標準進行治理、存儲。

三是持續挖掘和固化數據分析應用方法。基于這些結構化的數據，挖掘數據價值已經存在無限可能。例如在辰于為某垃圾焚燒企業進行精益運營診斷過程中，僅根據其維修記錄，我們對各類維修故障進行了匯總、分類，發現影響最大的兩類故障，分別是“疑難雜癥”和“小病不斷”，“疑難雜癥”類故障每次出現后基本要3天以上才能解決，“小病不斷”類故障每次可以快速解決，但是由于反復出現，總的故障時長也很長（見圖3）。進一步根據這些故障的特點，可以采取針對性的舉措，比如研究“小病不斷”背后的真正原因到底是維修不到位、備件質量差還是其他，就能真正從根源上減少故障的發生。

更深層次的應用，則是利用人工智能等數據分析技術，基于設備狀態數據，準確預測、規劃設備維護計劃，開展預防性維護工作。例如構建設備剩余壽命（RUL）預測模型，對余熱鍋爐受熱面管道腐蝕率進行精確預測，提前研判和預警，減少泄露事故發生率。市面上可以找到很多這樣的數字化產品，我們以后再跟大家分享這部分經驗。

三大行動踐行設備管理長期主義

任何管理都是有代價的，精益管理也不例外，在國內很多垃圾焚燒廠已經形成管理慣性、數字化實施環境不健全等大背景下，精益設備管理如果實施不當，就會退化成一場“三個月的運動”，最終帶不來任何改變。因此，有必要從長期主義的角度，結合一些長期舉措、長效機制，來為精益設備管理工作提供必要支撐、必要條件。

組織：從責權分明到主人翁意識的培養

我們發現，國內很多垃圾焚燒廠在設備問題上基本都形成了運行部、技術部兩部門管理格局，一個負責生產運行，一個負責設備管理維護，大體上是責權分明的，但部門之間永遠都存在“部門墻”，類似“技術部指責運行部不愛護設備，導致設備常常損壞，運行部指責技術部維修效率低，耽誤生產”的事情并不少見，要破解這種局面，一方面要用數據說話，找到設備故障的根本原因，判斷來自“使用不當、維修質量、維護不到位、維修效率”等不同原因導致的設備效率損失大小，停止無意義的紛爭；另一方面要培養垃圾焚燒廠全員的主人翁意識、責任心，員工才會在工作中自發的愛護、保護設備。

員工的主人翁意識形成主要有兩個舉措，一是深入部室的責權劃分，盡可能將設備管理各事項的責任明確到班組、崗位，讓員工明確知道這件事情是自己的職責所在；二是合理的運用績效激勵工具，將OEE、故障率等指標與績效獎金掛鉤，避免“事不關己高高掛起”的心態形成，同時要獎罰分明，加強班組管理和員工培訓，將提拔機會、獎金分配額度更多傾斜到真正有能力的員工身上，形成起正直、爭上游的文化氛圍。

流程：好的業務與管理經驗的固化和迭代

垃圾焚燒廠作為一個相對封閉的生產場所，各系統之間按部就班運轉、相互配合，適合利用流程工具來開展內部管理，尤其是將數字化分析方法、數字化管理決策等過程融入到流程中，讓數據流轉到流程中。建議垃圾焚燒廠定期開展流程優化和迭代工作，總結工作經驗，將優秀做法、作業標準持續添加到業務流程中，理順流程中不合理與不順暢的環節，將流程變成最佳工作指引，進一步落地變成最佳工作習慣。

模式：直接成本與潛在成本的綜合決策

在維修管理上，垃圾焚燒廠一直有到底“自營好還是外包好”的爭論，從單一垃圾焚燒廠的角度，說到底這只是算賬的問題：根據不同垃圾焚燒廠的狀態以及外部資源豐富程度，看哪種模式經濟效益更優。不過在計算這筆經濟賬的時候，既要考慮直接成本也要考慮潛在成本。

直接成本就是外包模式下的外包費用與自營模式下的人工成本之區別、兩種模式下的備品備件消耗成本對比，這需要根據企業能接觸到的外包公司報價、當地人工成本綜合考慮。但大多數情況下，自營的直接成本會高于外包，這是因為外包公司通過業務的專業化和規模化比垃圾焚燒廠有更多降低成本的空間。例如辰于為某企業測算自營模式下的人工成本變化，發現根據不同的人員配置方案，自營模式下成本可能提升10%-30%（見圖4）。

潛在成本則是兩種模式下，由于團隊技術能力差異、角色變換，帶來的維修響應速度、維修質量等方面的變化，一般情況下，自營團隊可能擁有更強的責任心，能夠更快響應、對維修質量負責，故障修復率、重復率都能夠下降，對于提升設備整體OEE、提高設備可靠性方面應該能夠帶來更多潛在價值。但這種價值的多寡，還得看垃圾焚燒廠是否有自營的經驗、相應的技術實力、團隊管理上能做到多好。

另外，從總部的視角，在維修模式上還有更多的優選項，例如總部可以利用規模效應建立區域型常備維修服務團隊、建立全國性設備專家團隊，在減少每個垃圾焚燒廠的維修人員投入的同時，這些綜合性團隊的能力也可以輻射到多個垃圾焚燒廠，提高每個垃圾焚燒廠的綜合能力。