精益规划方案（推荐6篇）
前言：
随着国家电网及南方电网智能电表统一招标的逐步实施深化，电能表产品技术及质量标准的深化，对电能表生产厂家的质量/交期/价格提出了全新的要求，直接导致电能表生产厂家间的竞争进一步加剧，迫使电能表生产行业必须进行一次新的生产及工艺技术革命，在满足国网/南网产品技术/质量标准及交货期的前提下，大幅降低生产运营成本，才能在竞争中生存下来！目前国网/南网招标入围的电能表生产厂家，都在寻求探索一种新的电能表制造生产模式，目前已经有一些电能表生产厂家通过不断探索摸出了一些适合电能表自动化生产的方法，走在了生产及工艺技术革命的前沿，并取得了一定的经济效益。
博纳自2011年以来，一直都在摸索适合博纳文化及产品设计的高质/高效/低成本的生产及工艺方案，也取得了良好的成绩，但这些从现在的国网/南网招标形势及同行电能表生产厂家的发展势头来看，博纳必须进行一次更深层次的生产及工艺技术革命，方可以在这次产业技术革命竞争中生存下来并取得可喜的经济效益。
现况：
工业自动化技术的迅猛发展，不少自动化设备公司研发出了不少半自动化生产机器及机器人，拟在工厂应用过程中，通过合理的工艺组合及人机配置后取代部分人工作业，达到提升产品品质，生产效率，降低人工成本的目的，例如半自动焊接机及半自动螺丝机，目前已有部分电能表生产厂家通过部分采用并取得了一定的成绩，但到目前为止还没有电能表生产厂家将这些半自动化设备改善创新，有机组合来形成流线化自动化生产线！随着国网/南网电能表技术/质量新标准的颁布实施，为电能表自动化生产提供了良好的产品设计及工艺设计标准化基础。
思路：
通过对国网/南网新标准电能表设计方案及样表的工艺技术分析，形成满足自动化生产的设计标准及规范及满足自动化/标准化生产的工艺流程及作业方法。
通过对半自动化设备的工作原理分析，结合生产工艺流程作业方法及自动化/模组化设计思路，设计满足自动化生产的全自动模组化焊锡机；全自动模组化板检液晶检测机；全自动模组化组装机；全自动模组化除尘机；全自动模组化调表机；全自动模组化耐压机；全自动模组化功检线；全自动模组化包装线；全自动化完全可以形成电能表生产过程中涵盖自动焊接，自动组装调校耐压，自动功检，自动包装的流线化自动化生产。
成果：
1.通过设计优化，工艺优化，制程整合，我们设计并完成了电能表生产行业的第一条全自动化焊接生产线，涵盖自动焊接，自动软件烧录，自动板检，自动液晶显示检测，通过自动线的运行数据分析，完全可以满足产品质量提升，效率提升及降低生产成本。（见生产现场图）
2.通过设计优化，工艺优化，制程整合，我们设计了电能表生产行业的第一条自动化组装生产线，涵盖自动组装，自动清洁除尘，自动调校，自动耐压，目前设计方案已经通过试验及评审，计划2014年1月启动，3月建成电能表行业第一条自动化组装生产线。（见方案设计图）
3.通过设计优化，软件优化，制程优化，我们设计了一条高质高效的全自动化功检生产线，设计方案已经通过试验及评审，计划2014年2月启动，4月建成。（见方案设计图）
4.通过设计优化，工艺优化，制程整合，我们设计了一条高质高效的自动化包装生产线，设计方案目前已经通过试验及评审，计划2014年3月启动，5月建成。（见方案设计图）总结：
通过自动化生产的推进，结合精益生产管理，全员质量管理，稳步提升博纳公司的产品质量，提升生产效率，降低生产运营成本，在未来的3-5年内，博纳将稳定腾飞，并在电能表行业形成全新的一个博纳品牌，引领行业生产技术及自动化生产创新潮流。
编制：陈翔
一、精益物流在发动机生产行业应用现状
1. 精益物流内涵与原则归纳
(1)精益物流的内涵
精益物流是起源于日本丰田汽车公司的一种物流管理思想,其核心是追求消灭包括库存在内的一切浪费,并围绕此目标发展的一系列具体管理方法和措施。它是从精益生产的理念中蜕变而来,是精益思想在物流管理中的应用。精益物流的内涵可以概括为:
①以客户需求为中心,从客户角度出发对物流管理流程进行分析,消除非增值活动;
②对产品设计、制造和订货等的每一个环节进行分析,找出不能提供增值的浪费所在;
③依据不间断、不迂回、不倒流、不等待和不出废品的原则制定创造价值流的行动方案;
④及时创造仅由顾客驱动的价值;
⑤一旦发现有造成浪费的环节就及时消除,努力追求完美。
(2)精益物流的原则归纳
精益物流原则是精益物流理念在物流规划、管理过程中所遵循的原则。通过对国内外精益物流文献的研究及对精益工厂的调研,对包装设计、零部件采购过程、供应运输方式、仓储管理模式、拉动配送形式以及目视化程度进行分析,总结出精益物流包含以下六项原则:
①精益包装原则。优先选用可循环使用的包装器具,通过标准化、系列化、柔性化、单元化的设计,实现精益包装;
②精益采购原则。采用固定的采购周期、采购批量,确保零部件的均衡有效供应;
③精益供应原则。采用固定的到货模式、时间窗口、收货平台,实现多品种小批量供应;
④精益仓储原则。以线边需求为导向,对库区进行合理化布局;采用信息系统指导物流操作,实现高效拣配;库内作业实现流程化、标准化、精益化;
⑤精益拉动原则。零部件采用后补充拉动式上线,为每一种零部件规划上线模式,保障零部件高效流动;
⑥目视化原则。采用目视化的标识,提高员工作业效率,降低出错率。
2. 发动机生产行业的物流特点
由于市场需求的波动和不可预测性,客户要求交付周期越来越短,大多数的现代化汽车发动机工厂一般采用不同排量、不同型号机型共线柔性生产的模式,由此具备成品机型种类多,物料清单维护难度大,零部件的材质、尺寸、重量分布广泛,生产节拍快,生产配送难度大等特点。本文接下来将以国内某发动机工厂为例,阐述发动机行业的部分物流特点。
(1)市场需求多变,计划稳定性差,库存控制难度大。
市场需求的多变性,给发动机生产的整个供应链计划的稳定性带来困难,包括机加线和装配线的生产计划、零部件的需求计划,以及发动机总成的发运计划,导致机加半成品、零部件库存及发动机整机库存控制等都存在一定困难。同时,从整个发动机上下游的供应链来看,这些需求变动也会从整车厂的库存到各级供应商及原材料的库存产生“牛鞭效应”。为保证客户需求及生产的相对稳定性,发动机工厂需要在各个环节准备合理数量的库存。库存是精益生产中的主要分析对象,为各个环节设置合理灵活的库存是发动机工厂的一个重要工作。
(2)零部件范围广,结构复杂。
①发动机组成结构相对复杂,一般由多种零部件构成。部分型号发动机的零部件种类多达200余种。机型种类的增加造成差异零部件种类的增加,即同一零部件存在多个零件号。同时,零部件的更新换代、工程变更、及由此引发的断点管理,增加制造BOM (Bill Of Material)维护工作的难度。
②发动机零部件材质多种多样。按照材质一般可以分为:非金属垫片件、橡胶材质件、塑料材质件、金属标准件、铸铁件、铸铝件、运动部件、性能部件、电子部件及其他类共十类;不同材质的零部件对包装形式、存储条件要求不同。例如:铸铁的缸体件需要防锈、防潮,电子元器件的温度传感器需要防静电,曲轴上、下瓦片需要防尘。为满足零部件的特殊要求,需要开发不同的包装内衬,包装设计开发工作量较大。
③发动机零部件尺寸范围跨度大。例如某款发动机缸体密封钢珠体积仅为1 mm3,而缸体体积达到750000mm3;零部件体积不同造成零部件包装存储单元的尺寸不同,给包装尺寸链的规范带来困难。
④发动机零部件重量差异大。例如某款发动机的缸体碗型塞重量仅为1g,而缸体毛坯的重量达到42000g。零部件重量的不同影响运输设备的选型、包装容器的选材、配送方式的设计。
⑤由于以上零部件的特点,供应商分布在国内各地甚至全球,因此增加了采购周期的多样性。
(3)生产工位多,配送复杂。
一般的发动机工厂生产模式以装配为主,机加为辅。常见的装配线一般采用U型、L型的流水线设计,按照装配工艺,可以分为内装线、外装线、测试线等。机加车间主要负责关键零部件的加工制造,例如缸体加工线、缸盖加工线、曲轴加工线以及连杆加工线等。各厂家根据自身条件,选择不同的机加业务。
装配线的工位数量较多,可达1 10余个工位。各个工位的零部件需求多样,生产节拍相对紧张,同时每个工位空间有限,对于物流配送的要求包括及时、有效地满足客户的需求,保证生产顺利进行,零部件配送规划时需要考虑多工位使用的零部件如何配送、差异零部件的配送时间设定、线边存量与存储方式等。
(4)清洁度要求,无纸箱上线。
发动机的性能与装配过程中的工艺有很大关系。为保证零部件清洁度达到装配工艺要求,对零部件的上线包装提出了无纸箱上线要求。
3. 精益物流在发动机生产行业的应用
我国汽车产业发展日新月异,配套的发动机工厂也如雨后春笋般成立。包括德国汽车行业巨头大众、奔驰、宝马,美国汽车行业领导者通用、福特,韩日品牌的现代、丰田、本田等在内的国际优秀汽车公司,通过独资或合资办厂形式,将最新的生产线及生产理念带入我国,在提高我国汽车产业发展水平的同时,也将精益物流理念及先进的物流技术植入新工厂。这些工厂物流管理基本采用可循环使用的标准包装容器、JIT式供货、后补充式配送及先进的信息系统支持。
自主品牌发动机工厂一般为国有企业或改制的股份有限公司,工厂成立较早,生产线及机型款式相对较旧,物流运作以计划推动为主。在产品多样性、交付周期越来越短的市场背景下,现有的物流系统已经越来越难以应对。由于在成立新工厂时受困于原有管理模式,缺少应用精益物流原则对现有管理模式的优化。目前,部分工厂虽然已经开展物流精益的改造工作,但因缺少对精益物流原则的理解和具备精益推广的人才,导致工厂的物流系统精益化程度不高。
二、精益物流原则在物流规划中的应用
通过物流系统的规划来降低成本和提高物流效率。一般企业物流规划,包含零部件包装规范、供应物流、仓储物流、生产物流、销售物流、信息系统等六个部分,涵盖工厂实物流和信息流。精益物流规划采用逆序原则(Line-BackPrinciple),即由生产线边工位→工厂仓库→供应商,以拉动的方式进行物料信息传递,从而降低成本,缩短制造周期,达到精益物流,流程如图1所示。
精益物流实施的基本工具——PFEP清单。为实现物流系统的规划满足精益的需求,目前行业内部基本采用PFEP (Plan for every part,即“为每一种零部件做规划”)工具(见表1),PFEP表是物料移动的标准化文件,规范了物流各个流动环节的管理标准。由于各企业对零部件的管理颗粒度不同,PFEP表也不尽相同。表1为基本的PFEP单一零部件规划清单,主要包含:零部件基本信息、存储信息、配送信息以及包装信息等。
在确定规划工具后开展具体的业务规划,本文按照物流业务及规划的优先顺序,阐述精益物流原则在包装规范、供应物流、仓储物流、生产物流、信息系统五个模块的应用。
1. 包装规范
依据精益物流包装原则,结合零部件材质、体积和重量,将零部件分为KLT (中小件)和GLT (大件)两类;通过正向设计,制定包装的尺寸、容量、材料、标识以及制造标准。
(1)包装标准化
规范KLT零部件的包装尺寸,采用300×200×148mm、400×300×148mm、600×400×280mm三种EG标准塑料箱;GLT零部件包装采用尺寸为1200×1000×1000mm的卡板箱/中空板箱;采用盖体分离式的箱盖减少准备时间(箱盖拆除等)和额外整理的相关活动(如开箱、处理)等。模数化的塑料周转箱提高运输过程中的容积率和稳定性。通过对包装的标准化定制,实现SKU(Standard Keeping Unit)管理,便于物流量统计,作为制作物流平衡图的输入前提。
(2)包装系列化
规范零部件入厂包装尺寸,实现厂内周转器具的系列化。按照环境要求,对上线零部件进行转换包装。采用EG标准的塑料周转箱完成中小件的一次性包装转换。其流程如图2所示。
(3)包装单元化
从供应商生产下线—存储—发货—工厂存储—生产上线,全过程考虑各个环节的要求和操作流程,在此基础上规划合理的包装单位,单元化包装贯穿整个供应链,提高物流系统效率;运输包装与上线包装的一致化,提高原包装上线率,减少转包装过程,提高生产效率。
(4)循环包装使用
规范200公里以内的供应商,选择循环包装;超出范围的供应商,将综合分析包装成本,与供应商、采购部门、物流公司共同评估循环包装可实施性及制定实施计划。
2. 供应物流
依据精益物流中供应物流的原则,采用固定的到货模式、时间窗口、收货平台,确保零部件有效均衡供应;通过固定的采购周期、采购批量,实现多品种、小批量供应。
(1)到货模式
依据库存当量、供应商供货能力、供货周期、零部件的价值、包装类型,在不同销售量的前提下规划到货模式如下:
①投产初期(1万～3万/年产量):分析零部件包装成本和运输成本,符合运输网络、运输成本优化的供应商实施上门取货,其余的供应商直接送货至发动机工厂。
②稳定期(3万～10万/年产量):针对供应商相对集中的区域设立中转仓。供应商自行送货至中转仓或三方物流循环取货至中转仓,采用干线运输送至发动机工厂,降低物流运输成本;若条件成熟时可提前实施。
③产量提升期(10万/年产量以上):在之前的基础上在其他区域设置中转仓,根据经济性分析,推广循环取货。
(2)循环取货(Milk-Run)
在固定了采购周期及采购批量后,采取循环取货业务模式可以进一步减低库存及运输成本;依据对供应商所在地分布、货量分析,以及最经济路径原则,设计Milk-Run路线、运输车型及时间窗口;通过多频次、小批量的供货模式,减少库存量,释放库存持有成本。
(3)直送工位
规划距工厂200公里以内的供应商采取直接送货到生产工位的到货模式。该类供应商采用可兑式循环包装器具,实行看板要货。减少零部件入库、存储、转包装、转运至出库准备区等物流作业环节,提高物流作业效率。
(4)时间窗口
为实现库内入库出库操作业务的均衡,规划到货及发货车辆的时间窗口;设定每家供应商运输车辆的入厂时间段,从而保证了入厂物流车辆的有序;并对车辆在厂时间进行统计,考核物流作业效率。同时也避免物流道路的拥堵,降低安全事故的发生概率。
(5)运输过程质量防护
考虑发动机零部件的清洁度要求,运输过程全程采用飞翼/箱式货车,以避免雨雪天气对运程中零部件的质量影响,并满足全天候物流区装卸作业需要。
3. 仓储物流
库存是指一个组织所储备的所有物品和资源,是工厂的缓冲器。依据精益物流原则中“仓储物流以线边需求为导向”的原则,对库房进行合理化布局,理顺管理流程,制定标准化、规范化的仓储作业指导书。作业标准化是指以物流系统为对象,在装卸、转包装、运输、配送、保管及信息处理等环节,对重复的动作制定标准。标准化和规范化的物流作业能够加快物流流转速率,保证物流质量,减少物流环节,降低物流成本,提高物流作业效率、管理效益及经济效益。
(1)合理布局
按照仓储物流业务确定仓库的功能,按照不同功能区的作业内容核算面积需求;采用系统规划设计SLP (System Layout Planning)方法完成仓储功能区布局。
(2)精益仓储
根据零部件的包装分类,中小件(KLT)采用高位货架存储,采取随机存储形式,提高库位利用率;大件(GLT)零部件采用地面堆垛存储,高度不超过3层,通过双仓储位满足先进先出。
(3)合理储存
GLT零部件采用定置定位管理。按照零部件出库频次,将出库频次高的零部件靠近装配线,毛坯件靠近机加车间。
KLT零部件采用随机存储管理。系统根据库位使用情况分配存储区,并打印标识,物流员工按照指定库位上、下货架。同时依据零部件使用性质分为:标准件、第一机型零部件区、第二机型零部件区执行分区存储策略,缩短物流路线,提高作业效率。
(4)超市管理
KLT零部件管理,引入超市管理的理念。通过建立KLT超市,将零部件使用工位信息、上线前仓储信息进行绑定,明确零部件唯一的物流信息,实现零部件的准备拣选、配送。
KLT超市的设计,也体现出精益的理念。其流程如图3所示。
①零部件填充与分拣位于超市两侧,实现了物流路线不交叉;
②一字型的超市布局,实现配送员工一次完成分拣任务,减少非增值物流路线;
③在配送员工分拣前,系统根据本次分拣零部件的储存位置进行排序,指导员工按照顺序分拣,避免往返,提高作业效率;
④按照零部件的使用机型分为标准件、第一机型零部件、第二机型零部件,便于员工分拣;
⑤按照零部件的重量,较重的零部件设置在超市的底层;
⑥同种箱型的零部件摆放在超市同一层,提高超市空间利用率;
⑦按照零部件的出库频次,将出库频次高的零部件靠近物流出口;
⑧标准存储单元SKU出库,提高物流作业效率
(5)库存控制
设置库存当量、安全库存、订购点,随产量增加和机型种类增加,调整库存当量。逐步降低库存,推广供应商管理库存VMI (Vendor Managed Inventory);弱化仓库存储功能,强化仓储的缓冲功能。
4. 生产物流
依据精益拉动原则及客户的需求组织生产。根据零部件实际消耗拉动仓储物流进行零部件配送,根据库存的实际消耗拉动供应商进行补货。供应商库存的降低,驱动供应商组织生产,拉动上游供应商的补货。实现由最终客户驱动的全供应链的拉动物流系统。生产物流基于拉动原则,通过配送需求计
DRP (Distribution Requirements Planning),固定的配送线路、配送周期,实现零部件线边库存最小,线边物流面积最小,达到均衡生产
(1)线边规划
依据工艺进行零部件线边布局,规范零部件在线边的存储方式、存量。
KLT零部件一般采用线棒与流利条拼接组成的料架,料架一般为“三进一返”,满足多种零部件的存储、先进先出、空箱返回等功能。针对部分KLT零部件(例如连杆、活塞、平衡轴等),由于单包装容量可装配发动机数量较少,采用整托盘包装箱线边存储,减少拣选、收集空箱的次数,提高物流效率。
GLT零部件受工位长度的影响较大,一般采用双仓存储,保证线边物料的持有量。特殊工位由于装配GLT零部件种类多,线边无法都满足双仓存储,则需要考虑暗灯(Andon)系统辅助物料的及时配送。
(2)配送路线
依据零部件SKU可装机量确定配送周期。依据配送周期内零部件的种类数量进行数理统计,设定配送路线。同时对配送的位置进行明确,部分KLT零部件(螺栓、垫片等)直接配送到装配线的工位料架;气门锁片、气门底座、气门导管等零部件直接配送至工位,由装配员工加入料斗,快速完成零部件的填充;通过固定的配送路线设计,规范零部件的配送路径,实现零部件配送的高效、及时、准确。
(3)配送模式
物料拉动形式有纸质看板和电子看板两种,鉴于建厂初期,生产机型种类较少,物料配送相对容易,采用空箱看板(纸质看板的一种表现形式);待工厂达产后开展电子看板配送,实现配送作业的信息化、数字化。
在10万/年产量内,采用空箱看板形式进行配送。其流程如图4所示。在产量超出10万/年以后,开展电子看板配送。其流程如图5所示。
(4)工艺台车
GLT零部件采用按计划转包装到工艺台车上线配送模式。工艺台车按照零部件的质量防护要求、物流容量、工位空间等输入条件开发设计,为每一款GLT零部件开发专用的工艺台车。GLT零部件转包装后,在装包台车上粘贴车序卡,实现GLT零部件有序配送。
(5)均衡生产
通过均衡的生产方式实现均衡的物料消耗,从而均衡物流各岗位作业人员的工作量。平稳的工作量可降低劳动强度,保持员工操作的稳定性。均衡的生产方式,也避免制造过程中过度生产的浪费。
为减少机加车间因产品换型而更换刀具造成的产能损失,机加车间采取存货式生产MTS (Make To Stock)的生产策略,即按照库存组织生产,固定一个周期更换生产机型。
装配线切换机型快速便捷,自动化的设备通过扫描装配线托盘上的无线射频标签(Radio Frequency Identification)识别机型,即可完成加工参数的调整。为此采用接单组装ATO (Assemble To Order)的生产策略。考虑到部分机型的销量较少,需求不稳定,增加存货式生产MTS模式。从而实现库存的可控性和低成本。
5. 信息系统
“中国制造2025规划”以及“工业4.0”正在逐步推广,必将深刻影响精益物流的信息系统建设。推进精益物流不仅是物流的精益,对物流信息系统同样要求精益。精益物流信息系统贯穿整个供应链管理,从客户需求计划、生产计划、零部件需求计划、仓储管理及生产配送等各个环节,提高物流作业效率,保证物流信息传递准确,并指导员工正确操作。
在需求及计划管理方面,采用目前流行的ERP系统,实现需求和计划的联动及灵活变动。同时在后期可增加供应商管理系统SRM (Supplier Relationship Management)完成订单的发布、库存查询、供应商考核、循环器具管理、交付信息查询等功能,实现供应信息和供应业绩管理的信息化。
仓储管理方面,考察现有的物流信息技术、物流系统软件、物流信息辅助工具,规划应用条码、无线网络接入点AP(Wireless Access Point)及掌上微型电脑PDA,建立与ERP系统紧密集成的无线条码仓储管理系统WMS的设计方案。
可以预见,随着“中国制造2025规划”以及“工业4.0”的实施,特别是信息物理系统(CPS)的广泛应用,精益物流在信息采集、处理、存储、执行等各方面将会发生重大变化。
三、结语
为了积极响应公司要求，继续贯彻落实精益化管理实施工作，提高煤矿综合运营效率，现制定煤矿精益化管理工作计划，具体内容如下：
第一章精益化主要提升项目和指标
一、主要提升项目和指标
1、综采OEE：
（1）2013年综采队OEE目标XX实际OEE完成XX，超计划XX个百分点。2014年综采OEE目标定为XX（2）2013年开机率目标XX实际完成XX，提高XX个百分点，2014年目标定为XX。
（3）2013年负荷率目标XX%，实际完成XX，超计划XX个百分点，2014年负荷率目标定为XX。
2、综采单产：2013年单产水平目标提升X，2013实际完成X万吨，比2012年提升X，超计划X个百分点。2014年单产目标X万吨。计划比2013年单产提高X。
3、掘进水平：2013年目标同比2012年单进水平提升X，X同比降低X，2014年单进水平目标同比2013年提升X。
4、设备故障率：
5、煤质管控：
6、成本管控：
7、减员增效：
二、2014年新增项目指标
1、材料费：2013年实际完成X元/吨，2014年计划X元/吨；
2、电费：2013年实际完成X元/吨，2014年计划X元/吨；
3、井下车辆费：2013年实际完成X元/吨，2014年计划X元/吨；
4、租赁设备大修费：2013年实际完成X元/吨，2014年计划X元/吨。
5、租赁设备管理费：2013年实际完成X元/吨，2014年计划X元/吨。
6、管理费：2013年实际完成X元/吨，2014年计划X元/吨。
第二章 综采提升项目、指标及具体措施
目标： 措施：
一、生产准备
1、严格执行交接班制度，准时交接班，班前会时间控制在20分钟以内，换衣服、领矿灯、取自救器时间控制在8-10分钟，井口安全检查3-5分钟，正点入井，保证正点交接班。
2．由带班副队长持“交接班验收单”逐项检查交接。各岗位明确职责，对各自负责的区域和设备逐一检查交接，时间控制在15分钟左右，不得超过20分钟。发现设备存在问题或所在区域存在隐患，必须在第一时间内通知跟班副队长，及时处理，对于处理不了的问题及时向队内及调度室汇报，快速组织处理。
二、检修组织、提高生产能力利用率（1）按照矿里规定，综采队执行每日4小时的日常检修，保证每日20小时的生产时间。综采月均检修时间控制在（124-180）小时内。每月制定定期维护时间，提高设备运行质量，稳定和优化设备功能，确保设备稳定、高效运行。
（2）日常检修中，每日检修内容必须提前一天制定。机电副队长每日检查检修情况，队长及机电技术员及时抽查。
（3）定期检修中，区队根据公司预防性检修制度，提前制定预防性检修计划。需要更换大型部件时按照标准化作业流程进行组织，对设备的点检情况做出分析总结，对更换部件标准化流程实际应用情况作出分析，及时优化流程。
（4）优化作业流程，跟班副队长要全面掌握检修内容，安排检修工作，检修工作要执行并行作业、同步作业，煤机组、液压组、电气组、三机组、泵站组协调工作任务，合理分配人员，不允许出现人员闲臵的现象，通过优化流程降低检修时间。
（5）机电科设备运行管理员要进行检查，机电分管领导要在现场进行抽查并对重点部位亲自检查，严格监督，对于检查出问题要求区队及时整改并对责任人罚款，将检查结果纳入绩效考核。
2、提高开机率、降低故障率
（1）执行日常检修和定期检修工作，按照日常交接班制度准时交接，检修班交班时必须确保生产班接班能够生产，出现交接班设备不能正常运行的情况对责任人进行严厉处罚。
（2）严格执行检修汇报制度，在检修完毕后必须向调度汇报确认可以开机，同时岗位工全部到位，对于到检修时间而未向调度汇报检修情况的，对跟班队长处罚200元/次。需要延长检修时间时必须提前 1小时向调度室汇报，以便调度室及时协调其他各相关区队进行同步检修。对于到检修时间不能正常开机（延长检修时间超过30分钟），而且未提前向调度室汇报延长检修时间的区队，对跟班队长罚款200元，对值班队领导罚款100元/次。
（3）各区队精益化管理负责人负责检修质量的跟踪管理，把考核落实到个人。建立机电故障及检修质量奖惩机制，因设备检修不到位造成事故影响生产1小时以上，按责任事故追查处理，对相关责任人进行严厉处罚。
（4）将每月的非计划停机时间按照检修、维护、质量、仓满等原因分类统计分析，根据分析结果制定下月的工作重点，逐步降低设备故障率。
（5）各区队要制定事故快速处理预案，易损件、关键零部件以及常用维修设施仪表等要准备到现场，减少等待时间。队内机电副队长负责具体落实，未落实到位造成生产延误的按事故进行追查。
（6）实施TPM管理，降低设备故障率。一是建立日常保全体系，主要内容包括标准化点检、清扫；二是建立预防保全体系，主要内容包括精密点检、设备综合运营状态诊断、设备运行状态月度分析；三是建立自主保全体系，主要内容设备维修改善。
三、生产组织
1、提高人员利用率
（1）各区队按照每月矿内下达的生产任务，将生产任务分解至班组，建立班组精益化管理考核办法，进行班组考核。
（2）队内通过建立班组精益化管理考核办法，以班组带动员工，积极推广各项制度、流程及专业知识培训；培养一专多能人才，使员工整体素质得到提高。
（3）针对生产班，建立产量完成奖惩机制，分配给生产班组的任务要合理进行组织生产，因操作不当造成事故超过30分钟的按责任事故处理，对每月产量没有完成的班组进行处罚。
2、提高负荷率（性能开动率）
（1）煤机司机要保证煤机开机效率，根据不同的地质条件和不同的煤层赋存条件，控制煤机速度，每刀时间控制在45分钟左右，如因生产组织、操作不当造成延误要对责任人进行处罚。
（2）支架工生产过程中必须保持跟机拉架，跟机拉架不得滞后前滚筒3架以上，如果顶板压力较大或有漏顶危险时，必须指定两名支架工跟机拉架，紧跟前滚筒拉架，以防止漏顶。移架时，严格执行顶板支护“五到位”原则，移架过程中要及时调整支架形状，如发生倒架、咬架现象，需及时调整，刀刀扶倒架。
（3）支架工与煤机司机及时沟通，保证工程质量，提高负荷率。（4）刮板机头看大块工不得离开机头，发现有堵大块现象立即通知工作面停止煤机牵引，快速处理大块防止刮板机压死造成事故，处理完成后方可开机。发现刮板机有异响时立即闭锁，并通知跟班队长，检查处理后方可开机。
（5）马蒂尔司机避免皮带跑偏，防止皮带撒煤造成马蒂尔堆煤停机，影响工作面开机；监护转载机的运行，防止皮带与转载机搭接处堆煤，造成停机；推移运输机时，要与推溜工晃灯明示，确保无隐患后方可推移运输机。
（6）控制台电工，要严密监控电流，及时的将电流的起伏情况通 知工作面，以便煤机司机及时调整煤机速度，因监管不到位而影响生产对责任人进行处罚。
（7）外围工及时清理电缆槽中大块煤，以免卡坏煤机电缆，造成事故，影响开机。
（8）各岗位各负其职，按照岗位危险源辨识、岗位职责、操作规程等做好本职工作，发现问题及时和工作面取得联系，跟班副队长必须监督到位，确保岗位生产效率最大化。
第三章 连采提升项目、指标及具体措施
目标： 措施：
一、生产组织优化
1、生产准备
（1）明确目标，细化考核：各区队结合2013年掘进进尺完成情况制定2014年生产任务目标，并编制具体实施保障措施。每月月初将月度任务分解至各班组，并按月进行考核。
（2）合理安排生产准备作业时间：严格执行交接班制度，准时交接班，班前会时间控制在20分钟以内，换衣服、领矿灯、取自救器时间控制在8-10分钟，井口安全检查3-5分钟，正点入井，保证正点交接班。如接班人员未按时到达工作面，交班人员必须正常组织生产或检修，严禁接班人员未到，交班人员坐等或私自升井。
（3）加强检修班准备工作：检修班在设备检修完成后，将工作面设备移在合理位臵，提前将截齿更换完毕，水管续接到一个圆班所需长度，将支护材料准备充足，并将偏中线校正。（4）遇特殊地质条件必须提前做技术准备工作：各队必须制定特殊地质条件技术措施，提前做好必要的技术准备与人员培训工作，尽可能减少掘进影响时间。
2、生产作业优化
（1）连采机掘进应根据顶板岩性、完整程度、裂隙发育情况、顶煤厚度等情况合理确定掘进循环进尺及支护参数，减少倒机次数。
（2）掘锚机掘进应根据不同地质条件，优化施工工艺，合理安排支护人员及时间，实现掘支同步作业，顶帮支护一次到位。
（3）连采机司机要保证连采机开机效率，按流程控制割煤速度与循环进尺。
（4）优化支护设计，积极试用新型支护材料，在支护强度不变的情况下，降低支护成本。
（5）减少无效进尺，优化顺槽开口工艺，减少顺槽开口数量。（6）合理组织倒机时各工序间的配合，尤其是倒机时与外围挂网人员的协调配合工作。
（7）加强交接班期间的生产组织，优化交接班制度，做到各岗位工之间无缝交接。
3、检修作业
（1）各队根据上月机电设备运行情况制定下月检修计划，将检修班工作划分为影响生产工作和不影响生产工作，停机检修时主要完成影响生产工作（如：设备的日常维护、延设工作面电缆、风机日常切换、调节风筒等）；生产期间在设备运行区域外完成其他工作（打探水孔、设水泵、下放皮带件等）。
（2）全面推行落实TPM管理制度。（3）依托设备点检仪、测温仪等设备，根据检测结果分析，查找故障源。
（4）各连采队加强对老旧设备及生产系统薄弱环节的检修与改造，及时替换带病作业的设备与配件。
（5）强化检修考核，实行包机责任制，对区队日常检修维护及点检做到每日进行检查。
（6）加强材料配件的组织力度，做到日常配件备用，紧急配件不影响，矿内要加大配件和大型部件的管理力度。
（7）做好设备故障处理过程记录分析总结：检修工与机电技术员要对设备故障做好处理过程记录，根据研究结果在其相应故障处理过程中不断优化、完善。
二、日常考核与连采生产监管
1、要加强对连采上报生产数据的考核，连采数据上报由月底上报改为每月15日与月底各上报一次，精益化小组成员要深入现场写实考核上报数据的准确性。
2、每月召开精益化例会，通报上个月各队精益化管理开展情况，针对生产流程与生产组织方面集思广益，持续优化掘进工艺。
3、调度要加强对连采皮带上煤的监管，发现长时间不上煤要及时联系工作面询问原因。
4、严格执行生产汇报制度。如连采设备故障停机，要及时向调度室汇报，对瞒报事故的单位，要加倍处罚。
第四章 成本管控措施
目标： 措施：
一、周转物资方面
1、加大周转材料使用和回收的考核力度。
2、加大材料领用考核力度。
3、对库存的物资及时进行盘点和核查，确保帐、物数据的准确。
二、修旧利废方面
1、充分发挥矿内机修厂作用，对一米胶带机、移变、开关等小型设备进行修复，一般的加工件也全部由机修厂来完成，最大限度减少外委加工修理量。
2、不能利用的废铁经供应站交回公司。
3、完善《修旧利废管理办法》，明确队内修旧利废的奖励标准和管理措施，激励广大员工利用工余时间修旧利废。
三、统一加工件设计标准
1、综采类：针对多功能工具箱、运输机机头机尾防护栏、绞车三联开关防护罩、自移机尾防护装臵、工作面工具架、可调式扩音电话吊挂架、E型架等加工件要进行统一规范。
2、掘锚类：胶带机扩音电话和急停闭锁、机头跑偏开关底座、防护网、防雨棚、过桥、机头机尾滚筒护罩、机尾跑偏开关架以及材料架，水管钩等加工件要进行统一规范。
3、运转类：针对皮带过桥、转载点护板固定支腿、雨幕防雨棚支架、联轴器护罩、顺槽皮带回收皮带用卷带芯外芯等加工件要进行统一规范。
4、通用类：针对30开关架、梯子、高压电缆支架、开关底座、进排水三通、井下消防沙箱、水泵护栏等加工件进行统一规范。
四、材料回收方面
1、加强物资回收、减少材料浪费，明确回收材料的明细和回收比例。
2、严格执行台账管理和票据管理。
3、具体管理部门和考核部门分开，材料组负责物资配件回收、台账管理，经营办按照每月区队材料配件出库明细台账到现场对照材料配件的实际回收情况，严格执行“交旧领新”制度，按实际回收情况奖罚。
五、班组核算，单车核算，周转材料的运用 1、2014年继续加大对区队现有库存材料配件的清理和使用力度，严格执行材料配件领用分级审批管理办法。利用班组核算数据对材料配件的领用和消耗进行考核。2、2013年单车核算系统使用效果较好，存在数据收集不细致问题，2014年将加强对单车核算系统使用情况的考核力度。
第五章 减员增效
目标： 措施：
一、加强劳务用工管理，实现减员增效
1、各单位加强员工岗位管理，彻底排查每个岗位，严禁因人设岗，杜绝人浮于事的岗位。加强员工培训，全面提升员工整体素质，推广 “一专多能”和“兼职兼岗”，充分发挥各岗位上员工的潜能。
2、严格按照《关于加强劳务用工管理的通知》要求，彻底清理管理和技术岗位劳务工，并按公司要求做好矿井关键技术岗位建档备案工作。
3、严格执行《员工请销假管理暂行规定》，彻底清理“三长”人员。
4、按照公司规定的职数要求，依托精益化管理实施的有利时机，对机关业务科室职责进行梳理、调整，优化工作流程，减少管理人员数量。
二、通过组织优化，业务外委划转，实现减人增效
1、矿内小型机电安装工程由矿内统筹安排解决，对于项目较大的工程将委托开拓准备中心及外委施工单位施工。
2、将巷道打扫、管线卫生等全部外委承包。
三、发挥薪酬激励机制，有效控制人员增加
1、根据生产实际需要，结合公司定员标准，给区队下达合理的定员人数，并严格执行定员包干工资分配制度。
2、对车队、机修厂、准备一队、通风队相关业务执行计件工资制。
3、充分发挥月度出勤奖的激励作用，鼓励员工多出勤，进一步优化劳动生产组织。
四、通过硬件设施投入实现减员增效
1、所有变电所要实现无人值守，每个区队设立值班电工或者巡视工，对井下变电所进行定时巡查。
2、井下主排水泵房需实现数据上传功能，各队及调度能随时监控到水泵房运行情况，并保证各类保护及报警系统的灵敏可靠，每队只安排相关巡视人员。
3、改造现有矿务工程，胶带机的机头与上部搭接处相通，上下漏斗及附近300米距离内安排一人看护。
4、所有顺槽160大泵及沿线小泵全部要实现自动化排水，减少顺槽临时泵房岗位工，沿线只安排巡查人员。
第六章 故障率控制
目标： 措施：
一、提高检修效率，缩短检修时间
1、制作打印详细的检修工单，有计划的安排工作，做到当天工作不遗漏。
2、带班队长依据检修工单合理分配检修人员，检修工要提前做好包括材料器件，必要工器具的准备。
3、对皮带巷沿线各类保护实行包机责任制。
4、每天班后会各包机人必须认真填写检修日志，将所包设备存在的问题，及次日检修计划和所需时间、配件汇报到队里。班长负责此项工作的进行，机电副队长进行监督管理。
5、机电副队长将各工种提报的检修计划进行汇总，拟定次日检修时间及内容，并提前做出相应安排。
6、入井前，检修班长、检修工认真核查所需材料及工器具，确认齐全无误后，方可入井作业。
7、入井后，设备包机人对运行中的设备进行初步检查，并向岗位工确认设备运行状态。
8、在停机前，各检修工提前准备，必须将使用的材料工具备到检修现场，保证停机后能立即进行检修，严禁在准备不足的情况下进行停机检修，造成人为延长检修时间。
9、生产期间处理故障，如需要服务工程师协助时，及时与调度室、机电科提前沟通。
10、检修完毕及时向调度室汇报，以免影响综连采开机生产。
二、加强三级点检管理，提高点检质量
1、带班队长每日有计划的对各大型机电设备进行系统的检修，严格把关，排除隐患,并留有记录。
2、安排专职的巡检工，对设备仔细排查，如实记录数据，有问题及时汇报，不留隐患。
3、岗位工步检时要重点加强对带面带扣的检查。
4、岗位工应对岗上设备每隔2小时点检一次，每班不少于3 次，对岗上防护装臵至少检查一次。
5、及时检查皮带上煤量大小，发现煤量过大导致严重洒煤时应及时向带班队长汇报，带班队长协调综采工作面控制煤量。
第七章 煤质提升
目标： 措施：
一、矿级管控措施
1、按照我矿《煤矿煤质管理实施细则》的相关规定，管理责任明确责任人。
2、现场监督检查，确保各项措施落实到位。把煤质管理的重点放在井下生产现场和原煤运输系统。
二、基层区队现场管控措施
1、综采工作面通过压力增高区、顶板破碎等区段，综采面煤机司机和拉架工相互配合，及时移架推溜，支架要接顶严密，防止架前漏矸。
2、掘进工作面如遇顶底板起伏或冲刷构造时要及时调整采高，严禁割顶、割底，最大限度地减少岩石割入量。
3、掘进工作面遇到断层、冲刷等构造面积占巷道掘进断面的1/2时(已经采取降低巷道高度、宽度等措施后)，必须打排矸巷，实行分掘分运。
4、井下矿务工程产生矸石严禁上系统，根据矸石量大小，提前计划施工排矸巷，生产时必须分割分运，实现煤矸分离，矸石集中排放。
5、水分管控措施：采掘工作面必须合理布臵排水系统，并配备足够的排水设备和人员，确保煤水分离；为降低原煤水分，井下皮带运输巷道各道水幕下必须设臵遮水拱（棚），以防止外水进入系统；严格管理采掘设备冷却水，做到开机开水，停机停水，加强供排水管路的维护，杜绝跑、冒、滴、漏现象。
6、杂物管控措施：加强生产现场6S管理，材料摆放整齐有序。完善除杂系统，提高除杂效果；各生产单位对使用设备、设施的紧固件、易损件等必须经常进行检查，防止因松动、磨损、撞击等因素造 成脱落而进入煤中；井下用支护材料，吊挂电缆的电缆钩、预埋件以及丢弃的废料必须及时回收，不得进入煤中，现场设备或设施在维修过程中所产生的废弃物品必须及时处理，不得混入煤中。
精益生产启动誓师大会策划方案
一、会议主题
二、启动大会的时间
三、启动大会的地点
四、誓师大会出席人员
五、启动大会主持人
六、准备工作
七、启动大会议程
八、会议要求
主持人需着正装。
全体员工务必在会议当天八点40分到达会场，并按照会
场区域划分列队。
办公人员请着正装参会（男士着深色西装，浅色衬衣，打
领带，女士着深色职业套装或套裙）。
生产人员请着工装参会。
附：【员工代表】表态
我是一名坚定的精益实践者。为了******明天的辉煌，立志创建卓越现场，我承诺：认真贯彻落实现场改善的各项任务，从身边每件小事做起，全力配合帮助兄弟部门，开展现场改善工作，不断挑战自我，持之以恒，与兄弟部门共同成长、携手进步，达到现场管理提升要求。
【全员宣誓誓词】
我志愿：/投身精益变革，/转变观念、破旧立新，/认真执行精益生产推进委员会指令，/尊重顾问师指导。/从我做起，/竭力配合项目实施，/不走过场、不说空话，/不断学习、/共同推进群策群力，/坚持改善，/为把许继打造成电力装备行业领跑者而不断拼搏，永不放弃！/
【横幅内容】
活动实施方案
为认真贯彻落实《江西中烟工业有限责任公司广丰卷烟厂“设备状态可控、管理过程可控、经济成本可控”设备精益化管理年活动方案》，切实提高设备管理水平，树立设备精益化管理理念，追求设备运行零故障、设备诊断零失误、备件管理零冗余、设备安全零事故的目标，特制定本实施方案。
一、指导思想和目标要求
指导思想：以“科学发展观”为指导，以设备精益化管理为最终目标，以提升设备效率和效益为出发点，围绕江西中烟广丰卷烟厂基础管理年的工作部署，结合TnPM管理理论和方法，把“精、细、实、严”落实到设备管理工作的各个环节，不断提升动力车间设备管理水平。
目标要求：以“精”为目标，以“细”为手段，通过1年时间，把精益化管理理念贯彻到实际工作中去，以“精细化的操作、精细化的控制、精细化的核算”，实现设备管理从定性到定量，从静态到动态，从粗放到精细的转变。
二、组织机构
领导小组人员组成和职能 组 长：余树波 成 员：王旭彪、刘友国、陈振新、韩金文、夏瑞敏、徐旺林、肖永兵
领导小组负责活动方案审批、目标确定、指导监督和考核等工作。下设班组，负责处理日常事务。
三、活动的主要内容
实施设备精细化管理，是针对动力车间当前设备管理的现状，运用科学适当的管理工具和方法，解决设备管理中存在的问题，提高管理水平的重要举措。以抓好关键环节，重点细节为着力点，提高设备管理的整体水平。
1、全面推行TnPM管理
通过推行TnPM管理，改善生产作业环境，提高工作技能，改进员工精神面貌，从而达到改进设备综合效率的目的。
2、建立健全设备管理绩效评价体系
建立设备管理绩效指标库，主要以定量指标评价设备管理绩效，明确设备技术状况，认识差距，分析原因，寻找办法，制定措施，改进提高，提升设备管理绩效水平。
3、完善细化规章制度
以我厂目前正在制定标准化工作为契机，对现行的规章制度进行全面的清理、修订，包涵先进班组评比办法、锅炉运行管理办法、考勤管理办法、包机制度的完善办法、TPM六源查找制度的完善办法等。细化规章制度的执行程序，规范工作流程，梳理部门工作界面，确保执行到位。
4、开展课题攻关与创新活动
创新活动要以精益化管理为基础，以理念创新为先导，以管理创新为重点，以技术创新为手段，结合企业实际设备运行状况、产品质量情况、节能降耗水平等实际，瞄准行业和我省兄弟烟厂先进标杆，组织开展“找问题、查隐患、防事故，获提升”活动。
四、实施步骤
1、动员部署。
5月底，组织学习掌握TPM精益化管理的核心理念、突破口和基本方法，广泛发动宣传，全面部署，充分利用各种载体，大力宣传精益化管理年活动的重要意义，积极营造良好氛围。
2、查找问题和方案
5月，全面查找管理和技术问题，并形成自查报告。针对存在的问题，制定精益化管理方案，明确精益化管理的重点、方式方法和步骤等。要确定创新课题方向、题目、内容概要和时间安排等。
3、全面实施阶段（6月－11月底）。
按照江西中烟公司活动方案及我厂实施方案，全面开展精细化管理和创新工作，把活动贯穿到日常生产管理之中。活动可采取自上而下、自下而上、上下结合等多种方式进行。11月份，将组织开展一次设备故障案例分析活动，掌握故障分析方法，提高员工判断、操作、维护水平，并进行经验交流。
4、总结考核阶段（12月份）。各车间对设备精益化管理年活动进行全面总结，形成相应规章制度、标准规范、创新课题、信息化系统等成果。迎接公司对活动开展情况的验收和评价。
5、巩固深化阶段。
2012年，各车间按照设备管理精益化的要求，对活动形成的规章制度、管理体系、信息系统、创新课题等成果进行巩固和深化，使活动常态化。
五、保障措施
1、加强组织领导。成立设备精细化管理领导小组，负责活动的发动、组织、监督和考核等工作。车间负责人亲自抓，抽调精干力量，集中开展活动。
2、搞好学习培训。车间要以精细化管理和创新为重点，通过外部学习和内部培训相结合的方式，组织员工学习精益化管理的知识，调查研究创新的内容、方式和途径，并加强相关知识学习和业务技能培训，强化培训效果。
3、培育示范样板。车间要选择1-2个精益化管理样板，重点培育、先期实施，发挥示范推动作用。活动办公室将选择部分好的样板，通过现场交流会等方式进行推广。
4、加强监督考核。组织相关人员定期对车间活动开展情况进行监督检查和考核，并进行情况通报。要分解目标、细化方案、强化考核，扎扎实实开展活动，确保取得实效。
随着中国社会经济的飞速发展,电力客户对电能质量的要求越来越高。同时,随着电力市场的开放,经济性准则日益受到重视并被多个国家采用,配电网规划也更趋向于商业化,利润成为所有投资和运行决策的重点。
供电公司作为企业,既要保障各用户供电,也要综合考虑经济因素,提供用户合适的可靠性和电能质量水平[1,2]。
电网安全可靠性越高,所需要的投资和运营成本就越高。用户对供电可靠性的需求与供电企业的投资能力之间存在着一个平衡点,在该点处投资总成本与未供电能总成本之和达到最小,即最适合安全点[3]。
为了有效地寻求可靠性与经济性之间的平衡,需要对可靠性的成本/效益进行剖析。传统的可靠性成本/效益分析只进行了总量上的分析,未对影响可靠性成本/效益的各个因素进行深入剖析,因此也不能对配电网规划项目提出具体、明确的优化意见。为此,本文提出了可靠性成本/效益精益化分析方法,并将该方法应用于南京市中压配电网“十二五”规划。
1 可靠性成本/效益精益化分析方法
1.1 可靠性成本/效益定义
为便于计算某一供电可靠性水平下电网所产生的社会和经济效益,可以将可靠性效益用缺电成本,即由于电力供给不足或中断引起用户缺电、停电而造成的经济损失来表示。在单位缺电成本不变的情况下,缺电成本越低,可靠性效益越高。
可靠性成本/效益分析可用可靠性边际成本与边际效益概念来说明。定义可靠性边际成本为:增加一个单位可靠性水平而需增加的投资成本。可靠性边际效益定义为:因增加了一个单位可靠性水平而获得的效益或因此而减少的缺电成本,故也可称为边际缺电成本。在图1所示的可靠性成本/效益分析曲线中:CU为可靠性边际成本曲线;CC为可靠性边际效益曲线或边际缺电成本曲线;CT为边际供电总成本曲线。当可靠性边际成本与可靠性边际效益相等时,边际供电总成本最低,此时所对应的可靠性水平Rm为最佳可靠性水平。
当电网建设投资费用的增加小于缺电成本的减少时,可靠性水平的提高只需较少的投资费用,投资增加能够获得收益(即图1中E点左边的A段和C段);当投资费用的边际增加完全被停电损失成本的边际减少所抵消,供电总成本达到最小(即图1中的E点);当电网建设投资费用的增加大于缺电成本的减少时,系统可靠性水平的提高需要大量增加投资费用,投资增加已不能获得收益(即图1中E点右边的B段和D段)。
1.2 可靠性成本/效益计算
配电网的可靠性成本就是供电企业为使供电可靠性达到一定水平所花费的成本,包括系统建设与改造的一次投资费用、设备运行维护与管理费用、人工费等,这些费用的总和就是配电网供电可靠性成本。在实际计算当中,还要考虑货币时间价值的划分和货币时间价值的转换,通常可把成本等年值转换为现值进行计算。此外,由于各类可靠性优化措施往往不仅为提高可靠性服务,通常还有其他目的(如降低线损、提高服务质量等),因此,在计算投资时,应考虑各项投资在不同区域中用于提高可靠性的比重,即需要设定每项投资成本的可靠性可用系数,这样才能更为实际地衡量可靠性投资成本。
供电可靠性成本计算相对容易,但其可靠性效益计算却比较困难,特别是社会效益较难估算。一般为便于计算,可以把为提高供电可靠性水平而采取的措施所产生的可靠性效益转化为对停电成本减少的计算。显然,在单位停电成本不变的情况下,停电成本越低,可靠性效益就越高。为使算法更具可操作性,本文采用国内生产总值(GDP)估算法,即按照单位缺供电量减少的GDP来计算平均停电成本,它反映了停电对整体经济的平均影响。
1.3 可靠性成本/效益精益化分析模型
1.3.1 优化措施敏感度分析模型
在同一区域中,不同的可靠性优化措施在提高单位可靠率方面的投资是不同的,产生的效益也不同。因此,首先将每类措施对可靠性的影响转化为对可靠性参数的改变(如永久故障率、故障修复时间、切换时间等),然后将这种改变应用到可靠性评估模型当中,进行预测性评估,从而可以得到该措施单独实施后的可靠性改善效果。这时产生的边际效益可称为“平均边际效益”,所需的成本称为“平均边际成本”,其比值就是效益/成本敏感度,其值越高表明该措施敏感度越高,实施效果可能会越好[4,5]。
1.3.2 精益化分析模型
传统的可靠性边际成本曲线只是将影响可靠性的优化措施笼统地用图1中的CU曲线表达,而实际上在同一区域中,不同的可靠性优化措施在提高单位可靠率方面的投资是不同的,产生的效益也不同。因此,将可靠性边际成本曲线按照不同优化措施进行分解,可以更精确地了解不同优化措施对可靠性的影响,从而得到为实现某一设定的可靠率而采用的最经济、合理的优化方案,以实现配电网规划成本/效益的精益化控制。
利用效益/成本敏感度分析结果,将图1可靠性成本/效益分析曲线中的CU曲线(即可靠性边际成本曲线)进一步按照不同的可靠性优化措施分解成多条曲线,从而为各类型分区在不同可靠性优化措施下的精益化分析奠定基础。其中,每条CU曲线代表单独使用该措施达到其极限可靠性水平时的可靠性边际成本,其对可靠性水平的积分即为该措施所需的投资成本。如果综合考虑所有措施的交叉影响,则其优化方式的选择及其算法的可操作性难度很大,基本上无法操作。所以在分析边际成本时,均假定其他条件既定情况下单独实施某项措施。由于分解的各类措施之间并不存在直接的关联,如一次网络的改善,并不能改变配电自动化的程度,也不能改变带电作业的实施范围等,所以误差相对较小。该结论在优化路径选择完后,通过对综合计算的结果进行分析可得到验证。
此外,由于在给定区域中提高单位可靠率的效益是一个定值,因此可将多个措施对应的可靠性边际效益曲线拟定为一条曲线,便于简化分析过程,同时也更具实际可操作性。
综上所述,在实际优化过程中,首先需要确定分析对象,可能是一个分区,也可能是若干条线路。然后,对主要的可靠性影响因素进行分析,选择可靠性优化措施组,并进行分解。之后针对每种措施,通过预测性可靠性评估,确定其极限平均边际效益(缺电成本)和极限平均边际成本(投资成本),得到可靠性成本/效益曲线。针对不同的优化目标(优化投资或优化可靠性),采用合理的优化策略,制定优化方案。可靠性优化的不同措施组分解曲线如图2所示。
利用可靠性成本/效益分析曲线进行优化的主要流程如图3所示。
1.4 优化策略
下文以确定可靠性目标下的投资成本优化为例,对优化策略和寻优过程进行阐述。
1)首先,从可靠性成本/效益分析曲线起始段找到距离X轴最近的一条可靠性边际成本曲线,如图2中的“自动化水平”可靠性边际成本曲线,从该曲线起始点开始向后搜索。
2)如果其与另一条可靠性边际成本曲线相交(如图2中其与“管理水平”曲线相交),则转而从这条曲线继续向后搜索,以此类推,直到达到可靠性目标或投资成本目标。
3)分布在搜索路径上的所有线段连接成为考虑多项优化措施下的可靠性边际成本优化曲线。
4)上述可靠性边际成本优化曲线从起始点到目标点之间对可靠率的积分即为相应可靠性水平下的总投资。
5)可靠性边际成本优化曲线上,2个相邻交点之间曲线对可靠率的积分即为对应优化措施所需要的投资成本。
6)可靠性边际效益曲线与任何一个边际成本曲线的交点,即为单独使用该项措施时所对应的最佳可靠性水平;这些交点实质上是各措施下边际供电总成本曲线CT的交点,优化的目的是力图找到各措施综合应用下的边际供电总成本最低点,但由于边际效益曲线CC是同一条曲线,所以各措施下CT交点对应的可靠率即为相应的CU交点所对应的可靠率,故可将边际供电总成本曲线省去。
可以看到,如果选择其他任何一条不同的优化路径,其成本都会高于按上述优化策略得到的结果。
得到总投资后,即可将该投资进一步分解为多个优化措施的投资;对于每个优化措施,可根据投资大小和研究对象的薄弱位置,确定措施的具体内容。
由于配电网最佳可靠性优化方案的理论求解过程非常复杂,可操作性很低。而上述优化策略所获得的方案虽然不一定是理论最优结果,但却具有很强的可操作性。
此外,对于网架方面存在问题的区域,一次网架的建设和优化往往是基础,在实际应用时,一般都会在网架优化的基础上再考虑其他优化措施的合理选择。这时,就需要对原优化策略进行修正,首先从网络优化入手,沿网络可靠性边际成本曲线搜索,到达与可靠性边际效益曲线的交点后,再按照前述思路继续搜索优化路径,最后的合成路径即为最终优化路径(见图4粗折线)。在该区域,本文将采用这一以网络优化为基础的修正优化策略。
2 典型区域可靠性成本/效益精益化分析与优化应用
2.1 典型区域选取
参照《国家电网公司“十二五”配电网规划(技术原则)指导意见》中供电区域与规划标准的对应关系,市中心区为A类、市区为B类、城镇为B类或C类、农村为C类或D类,选取南京市区新街口中心地区0.66km2(A类区)、新港开发区20.5km2(B类区)、溧水县城中心10km2地区(C类区)、溧水洪蓝镇农村20km2地区(D类区)配电网作为典型区域进行研究。
2.2 典型区域可靠性规划目标
南京供电公司提出的“十二五”配电网规划可靠性目标如下:对应主城区(A类)、中心城区(B类)、都市区(C类)、农村地区(D类)的供电可靠性指标(RSI)分别为不小于99.99%,99.97%,99.95%,99.83%。
2.3 投资敏感度分析
南京市2010年GDP约为4 230亿元,全社会用电量约33.7TW·h,相当于单位电量贡献GDP约12.5元/(kW·h),即单位电量经济效益约12.5元/(kW·h)。考虑到南京各类分区的差异,以及用电量可能产生的社会效益等因素,将单位电量可能产生的实际经济效益划分为对应A类、B类、C类、D类区域分别为15元/(kW·h),14元/(kW·h),9元/(kW·h),4元/(kW·h),以衡量可靠性相关缺供电量变化可能带来的经济性变化。
考虑设备使用寿命按15a计,并设新设备折旧费及运行管理和维护费占设备投资的5.5%,货币时间价值转换过程中的利率为6%。通过计算,得到各类典型区域在采取不同优化措施时,提高单位可靠率的现值效益/成本敏感度如表1所示。
由表1可以看出,A类典型区域的可靠性水平已经很高,相对于其他区域而言,总体上各类措施的效益/成本敏感度普遍不高,但配电自动化和管理水平的提升会带来相对显著的效益。B类和C类典型区域在网络优化和配电自动化水平提升方面会带来较高的效益,特别是B类区域尤为显著。D类典型区域更适合采用相对简单的配电自动化技术。
可以看到,在确定的区域内,不论对于哪一种优化措施,提高单位可靠率的效益是一个定值。这是因为,在本文给出的估算方法中,确定区域内的单位电量经济效益是固定的,而该区域内单位可靠率提升带来的缺供电量减少值也是固定的,因此提高单位可靠率的效益是一个定值。这样的估算方法具有较高的可操作性。
2.4 典型区域成本/效益精益化分析与优化
应用上述优化策略可得出A类典型区域的优化路径如图5中粗折线(实线)所示。
由图5可见,在A类区域通过网络优化、提升自动化水平和管理水平来提高可靠性的效益最明显。如果不采用上述优化路径,而采用图5中粗折线(虚线)所示路径进行优化,则将包含网络优化和设备水平提升2部分优化内容。显然这一路径下的投资要远高于原有优化路径下的投资。
同理,B类、C类、D类典型区域的优化路径分别见附录A图A1至图A3。可见,在B类区域通过网络优化及自动化水平提升来提高可靠性的效益最明显。在C类区域通过网络优化及自动化水平提升来提高可靠性的效益最明显。在D类区域通过网络优化及自动化水平提升来提高可靠性的效益最明显。
3 南京市典型区域“十二五”规划方案优化
3.1 典型区域网络建模[6,7]
完成建模的新街口中心地区配电网共有110kV变电站4座、10kV中压配电线路75条、节点1 090个、区段1 470个、等值点负荷462个。
完成建模的新港开发区共有110kV变电站2座、35 kV变电站1座、10 kV中压配电线路52条、节点1 141个、区段1 512个、等值点负荷407个。
完成建模的溧水县城中心区共有35kV变电站2座、10kV中压配电线路14条、节点910个、区段1 279个、等值点负荷375个。
完成建模的洪蓝镇农村地区共有110kV变电站1座、10kV中压配电线路5条、节点795个、区段1 145个、等值点负荷353个。
3.2 典型区域“十二五”配电网规划优化
根据不同典型区域的可靠性成本/效益寻优方案,分别对对应的新街口中心地区、新港开发区、溧水县城中心区、溧水洪蓝镇农村4个区域的“十二五”配电网规划方案进行优化,其新增投资如表2所示。
根据优化结果,各典型区域可相应减少效益不明显或不必要的投资(如为提高可靠性大规模建设一次网架),所减少的投资如表3所示,各典型区域优化方案的效益如表4所示。
可见,新街口中心地区的优化方案在“十二五”期间能带来323万元的缺电效益减少,同时带来2 500万元的节支收益;新港开发区优化方案在“十二五”期间只增加786万元的投资,就带来999万元的缺电效益减少,同时带来了900万元的节支收益;溧水县城中心区优化方案在“十二五”期间能带来79.3万元的缺电效益减少以及450万元的节支收益;洪蓝镇农村地区优化方案在“十二五”期间能带来124.38万元的缺电效益减少,同时带来了500万元的节支收益。
从提高可靠性的角度来看,上述优化方案有效,且带来了可观的经济效益。
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