矿山井下无轨设备的数据化管理

张金柱

摘要： 目前， 各大矿山井下采掘运输基本都以无轨设备为主， 其特点是高效、 经济、 安全， 无轨设备的管理就成为矿山生产的重要环节。为加强对井下无轨设备的管理， 可通过建立完善的无轨设备管理系统， 将井下无轨设备日常运行的各项数据全部录入系统， 实时监控所有设备的运行状况， 实现井下无轨设备数据化管理。

关键词： 矿山； 无轨设备； 管理； 数据化

DOI：10.12433/zgkjtz.20240549

一、 矿山企业无轨设备管理的意义

无轨设备作为各大矿山生产作业的主流设备， 其管理水平直接影响着矿山企业的生产经营， 尤其是安全生产的进行。

因此， 矿山企业不断提出各项措施， 加强无轨设备的综合管理， 提高操作与维修水平， 确保设备的完好率， 以满足日常生产需求。同时， 严格控制备品备件的成本消耗， 提高企业的经济效益。

二、 无轨设备的数据化管理

无轨设备数据化管理是指通过对矿山井下设备数据进行收集、 处理、 加工和解释， 使其成为对管理决策有用的信息。它包括对数据进行收集、 分类， 排序、 检索， 修改、 存储、 传输、 计算、 输出等整个过程。它主要收集的数据包括无轨设备的参数资料、 日常维护维保信息、 备品备件的采购与领用、 各项修理计划及其执行情况等。通过对这些数据的收集和分析， 可以更好地实时监控所有井下无轨设备的运行状况， 便于维修并及时作出安排和调整。

（一）无轨设备资产及技术管理

通过构建一个全面、 系统的信息库， 提升井下无轨设备的管理效率和使用效益。该信息库详细记录了每一台无轨设备的基本信息， 包括设备的型号、 技术参数、 制造商信息等。同时， 信息库还涵盖无轨设备从采购到投入使用的整个过程， 包括选型依据、 采购合同、 安装和测试过程， 确保设备采购的合理性和适用性。

该系统还记录了设备的日常运营和管理信息。这不仅包括设备的移装、 闲置状态和可能的租赁或转让情况， 也详细记录了设备的报废过程， 以确保其符合安全和环保的相关规定。特别值得关注的是， 设备在使用过程中的维护和保养记录， 这包括定期的检查、 维修、 润滑、 更换零部件等， 这些数据对于保证设备的长期稳定运行至关重要。

通过数据记录， 矿山管理者能够实时了解每一台设备的运行状况和维护历史， 有效识别和预防可能出现的故障。此外， 数据化管理还支持对设备使用效率的分析， 帮助管理者作出更加合理的设备调配和维护决策， 从而降低运营成本， 提高生产效率。总而言之， 无轨设备的数据化管理是提升矿山运营效率、 保障员工安全、 实现经济效益最大化的关键。

（二）无轨设备相关文档的管理

每台无轨设备都要建立台账， 与设备相关的文档都要归档、 整理， 及时与无轨设备的操作及维修人员交接， 按时收集统计交接班记录， 维护保养记录并整理入档。

1.无轨设备故障库

构建和维护一个无轨设备故障库是实现高效维护管理的关键环节。该故障库的主要功能是收集、 记录和分析井下无轨设备在运行过程中出现的所有故障情况。通过这种方式， 管理者可以对设备故障有一个全面的了解， 从而快速响应并高效解决问题。

故障库中详细记录了每一台设备的故障历史， 包括故障发生的时间、 设备类型、 故障原因、 采取的解决措施、 更换的零配件等信息。这些数据不仅有助于快速诊断和修复相似故障， 还能用于趋势分析， 预测未来的问题， 从而实施预防性维护。

无轨设备故障库的建立还有助于提升整个企业的维护管理水平。通过内部网络建设， 故障库中的信息在全企业范围内共享， 这不仅增进了不同矿区之间的信息交流， 还提高了整个维修团队的效率和能力。通过对历史故障数据的深入分析， 管理团队可以识别出常见的故障模式和潜在的风险因素， 进而制定更有效的维护策略和预防措施。

无轨设备故障库的建立和应用， 对于提升矿山井下设备的可靠性、 减少停机时间、 降低维修成本具有重要意义。矿山企业不仅能提高设备的运行效率， 还能保障员工的安全， 最终实现经济效益的最大化。

2.预防性维修

预防性维修不仅仅是定期检查和维修， 它更涉及通过综合数据分析来预测和预防故障， 确保设备稳定、 安全的运行。无轨设备的预防性维修要求进行系统性的检查和测试， 对设备的运行状况和工作性能的持续监控， 及时调整使用频率和维护计划。通过对设备的细致观察， 在故障出现前发现问题， 并制定维修计划， 避免事故发生， 减少经济损失。

传统的预防性维修主要是定期维修， 即按照预定的时间间隔对设备进行全面的检查和保养。然而， 随着技术的发展， 现在可以通过持续收集和分析每台设备的运行数据， 开展更为高效的预知性维修， 被称为状态维修。这种方法根据设备的实际运行状况来安排维护， 而非仅仅依赖固定的维护时间表。预防性维修还包括主动识别和分析可能导致故障的原因， 通过实时监控和历史数据分析， 确定设备故障的根源。然后， 采取相应的预防措施， 如调整操作参数、 更换易损零件等， 主动防范故障的发生， 可以大大提高设备的可靠性和完好率， 减少意外停机时间， 提升生产效率。

矿山企业能够实现对无轨设备更加精确和有效的管理， 维护工作从传统的被动应对转变为主动预防， 大大降低了故障率和维修成本， 提升了设备的利用率和生产的安全性。预防性维修的实施， 不仅保障了设备的健康， 也为矿山企业带来了显著的经济效益。

3.维修计划安排及維修工单的跟踪推进

关于维修计划安排及维修工单的跟踪推进部分， 重点在于如何高效地组织、 执行和监控维修活动。这部分工作至关重要， 因为它直接影响着无轨设备的运行效率和安全。维修计划的制定需要基于对无轨设备的全面了解， 包括它们的运行记录、 历史维护数据和故障趋势， 利用这些数据编制出全面的维修和维护任务进度网络计划， 计划不仅涉及日常的预防性维护， 还包括对突发故障的应急反应； 维修工单是维护管理中的一个关键环节。无论是基于预防性维护的计划工单， 还是针对紧急情况的即时工单， 都需要被仔细处理。每个工单中应包含详细的信息， 如所需人员、 备件、 工具、 工作步骤和预计的工作进度； 工单的审批、 执行、 检查、 完工报告等各环节也应被严格管理和跟踪。

实现这一过程的关键在于高效的信息管理系统。该系统可以实时跟踪每个维修工单的状态， 确保所有维修任务按计划顺利执行， 不仅提高了维修工作的透明度， 也加强了对维修进程的监控和控制； 合理安排维修人员也是确保维修工作顺利开展的重要一环。根据维修任务的紧迫性、 复杂性和维修人员的专业技能水平， 合理分配维修任务， 可以大大提高维修效率和设备的可靠性； 对维修工作的每一环节进行持续优化也十分重要， 这包括对维修流程、 人员配置、 工具使用和备件管理等方面的不断改进。

总的来说， 维修计划的合理安排及维修工单的有效跟踪推进， 对于确保矿山井下无轨设备的高效运行和安全性至关重要。采用这些措施， 可以最大限度地减少设备故障和停机时间， 提高设备的使用效率和寿命， 为矿山企业带来更大的经济效益和安全保障。

4.备品备件管理系统

高效的备品备件库存管理系统， 不仅仅可以存储物理备件， 更是一个信息管理平台， 可用于监控、 预测和优化备件的存储和使用。系统应包括自动化的数据录入功能， 可处理日常库存事务如采购入库、 出库、 移动、 盘点等。系统的一个重要功能是能够基于设定的参数（如最小库存量或重订货点）自动生成采购计划。这种自动化的采购计划可以大大减少人为错误， 确保仓库中始终保持适量的备件存储， 从而避免由于备件短缺造成的设备停机时间。

对备件到货情况的跟踪也是系统的一个关键组成部分。这包括供应商管理、 到货时间的跟踪以及与质量控制相关的过程， 系统可以确保备件的及时供应， 并保证备件符合质量标准。实施备品备件数据化管理的目的是确保备件库存能够满足日常维护保养的要求。这不仅提升了维修工作的效率， 也减少了备件短缺导致的额外成本和运营风险。通过与设备维修和使用数据的集成， 备品备件管理系统可以更准确地预测备件需求， 实现更高效的库存管理。这种集成可以在满足当前需求的基础上使备件管理更加主动和有预测性。

系统内的数据分析功能通过对历史数据的分析， 识别出备件的使用趋势和模式， 帮助管理者作出更加明智的决策。例如： 分析可显示某些备件比预期消耗得更快， 这表明设备存在某种潜在的问题， 或者需要改进维护程序。备件管理系统还应具备良好的用户界面和操作简便性， 使仓库人员和管理人员轻松访问和使用。一个直观的用户界面可以减少培训成本， 并提高整个系统的使用效率。考虑到矿山环境的特殊性和设备的复杂性， 备件管理系统应具有高度的可适应性和可扩展性。这意味着， 系统能够适应不断变化的库存需求， 以及新的维护和运营挑战。

5.维修成本核算

收集每个井下无轨设备维修工单上的关键数据， 其中包括维修人员的工时、 所使用的物料、 工具， 以及外部服务的成本。这些数据的准确记录是有效成本管理的基础。通过建立详尽的数据收集和记录系统， 可以确保所有相关成本被全面而准确地捕捉。而后， 对数据进行汇总， 以计算每项维修和维护任务的总成本。这个过程应该涉及成本的分类， 比如直接成本（如零部件、 材料）和间接成本（如工具折旧、 人员培训费用）， 并对成本进行详细的分析， 帮助管理者了解成本产生的根本原因， 从而找到成本节约的机会。将实际的维修成本与预算进行比较， 揭示维修过程中的高成本环节和可能的浪费现象。通过识别问题区域， 管理者制定策略来控制成本， 比如改进维修流程、 采购更经济的材料或调整人力资源配置。

查找可控环节并采取措施减少维修浪费现象， 是降低无轨设备维修成本的关键， 这包括优化维修流程、 提高维修人员的技能水平或使用更高效的工具和技术。通过持续的过程改进和技能培训， 可以显著提高维修效率， 减少不必要的时间和物料浪费。通过建立综合的维修成本核算和监控系统， 可以提高成本管理的透明度。系統实时跟踪成本， 并提供详细的报告和分析， 以支持管理决策。此外， 应考虑采用先进的数据分析工具来预测和优化维修成本。通过分析历史维修数据， 识别成本节约的机会， 预测未来的维修需求， 更有效地规划预算和资源。

6.无轨设备使用效率的管理

无轨设备数据化管理的一大好处是， 不仅可以采集无轨设备自身的各种运维数据进行运维管理， 更可以通过对无轨设备的数据分析， 进行更多用途的扩展。

关于每台无轨设备开机率的数据分析， 可以在多层面上提供深刻的洞见， 以便优化生产流程、 控制生产节奏、 调整生产计划。开机率的统计数据可以反映无轨设备在井下作业的使用频次。这不仅是衡量设备运行效率的重要指标， 也直接关系着生产流程的连续性和稳定性。通过对开机率的深入分析， 识别生产过程中潜在的瓶颈和低效环节。例如： 若某台设备的开机率异常低， 表明该设备存在故障或不适用于当前的生产需求， 需要及时调整或替换。开机率的数据对于评估生产流程的饱和度至关重要。通过比较不同设备的开机率， 可以判断哪些设备是生产流程中的关键节点， 哪些设备的利用率不高， 为生产调度和设备投入提供数据支撑。在生产高峰期， 高开机率可能意味着设备的过度使用， 从而增加故障风险； 在生产低谷期， 低开机率则指过剩的生产能力。开机率数据还可用于指导生产节奏。在动态的市场环境中， 准确控制生产节奏帮助企业更好地响应市场变化， 避免过度生产或供不应求的情况发生。例如： 通过分析设备的开机率和市场需求的变化趋势， 企业及时调整生产计划， 优化资源分配， 实现更高效的生产运营。

设备的开机率为生产计划的变更提供了有力的数据支撑。在制定或调整生产计划时， 考虑到设备的实际使用情况和维护需求， 可以更合理地安排生产任务， 避免设备过度疲劳或闲置， 从而提高整体的生产效率和设备利用率。

虽然有的无轨设备显示的是开机状态， 但并不是真正在使用， 因此， 每台无轨设备的使用率可以评估操作人员与无轨设备的配合度、 无轨设备的工作性能与井下采掘运输系统的匹配度、 操作人员的工作效率等。无轨设备启动但未参与生产， 操作人员开着无轨设备， 或开机状态时人在偷懒， 都会极大地影响无轨设备的使用率， 影响生产进度。

无轨设备的闲置率对于采掘运输生产流程的排布、 评估矿山企业的生产能力、 捕捉生产瓶颈非常有价值， 操作人员可以看出哪些设备在超负荷运转、 哪些设备的利用率很低， 这就是瓶颈功率和产能过剩的节点所在。

三、 结语

矿山企业无轨设备的数据化管理， 是实现井下无轨设备现代化管理的大势所趋， 也是目前各大矿山企业提高无轨设备管理水平的必然要求。我们不仅可以通过无轨设备数据化管理软件实现各种设备运维数据的收集、 存储和呈现， 更要分析这些数据， 学会如何利用数据， 达到提高井下无轨设备管理水平的目的。

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