本站原创【关键词】4M1E矩阵模型 设备缺陷分析 管理提升
随着科学技术的进步，国民经济的快速发展及人民生活水平的不断提高，人们对电力的需求和依赖性越来越强，对电网安全稳定供电的要求越来越高。电网设备与电网的安全运转息息相关，加强对电网设备缺陷的管理，提前预防、及时发现和处理缺陷，是保证设备安全、可靠、经济运转的前提。因此，采用科学有效的缺陷分析策略，分析缺陷发生的规律性和预警性，挖掘缺陷发生的本质理由是提升电网设备缺陷管理水平的关键，对电网的安全运转也具有十分重要的作用。
1 目前电网设备缺陷管理目前状况及理由
从总体来看，国内电网公司普遍重视缺陷的消缺率等指标，严控设备带缺运转，这说明电网公司从上到下各级员工对设备缺陷的认识是到位的。但从缺陷的业务价值链管理、缺陷分析管理、IT系统支持来看，设备缺陷管理还存在系列理由。1.1 缺陷管理忽视了业务价值链前端的预防作用
设备缺陷管理的业务价值链包括规划设计、基建、采购、储运、安装与运维六个环节，六个环节每个节点都可能产生缺陷，但目前缺陷的管理主要集中在输变电的运维环节，即发现缺陷与消除缺陷的环节。而在设备缺陷的预防环节管控不到位---存在设备选型、安装及验收等的理由，不能够在设备投运之前发现理由，是我国当前输变电设备缺陷管理中存在的主要理由。以规划设计的选址理由为例，变电站选址在石灰厂等灰尘集中、野生动物繁多的地方，容易积压灰尘，不利于保持变电设备的清洁，导致设备缺陷的产生；野生动物等容易流窜到变电设备中，形成电导体，导致设备短路，造成重大缺陷甚至事故的产生。因此，仅从运维环节管控缺陷是难以满足“从源头消缺”的指导思想要求。1.2设备缺陷管理较为粗放，缺陷理由分析仅侧重在技术方面，对管理理由的分析重视不够
目前，供电局普遍能够重视对设备缺陷的管理。建立缺陷周报、月报、季度报以及年报等管理制度和机制，记录与整理时间点和时间线上的缺陷。缺陷报告的基本内容集中在每个风险4M1E矩阵模型在电网设备缺陷管理中的应用由优秀论文网站www.shuoshilunwen.com提供,助您写好论文.等级的消缺状态，如重大风险，截至统计时间，总共发生和上报项数、已经消缺项数、待消缺项数、及时处理项数、消缺率及消缺及时率；报告重点分析紧急缺陷和重大缺陷的设备类别分布情况，重点记录缺陷的技术理由。但没有进一步挖掘技术理由产生的理由是什么，也就是说本质理由是什么，如维修周期不合理导致了技术缺陷？设备本身质量隐患等等。本质理由挖掘不出来，缺陷管理就只能是事后管理，被动的发现缺陷、消除缺陷，而不能主动的从“源头”预防缺陷。1.3 设备缺陷信息系统不完善，与企业内部信息系统不兼容
设备缺陷信息系统不能满足深入挖掘设备缺陷数据信息的需要。目前，设备缺陷信息系统只是具有缺陷管理工作计划安排与实施跟踪、缺陷处理的闭环管理流程以及缺陷统计等基本功能，缺乏对缺陷数据深入挖掘的信息积累。如在缺陷理由分析中，需要知道缺陷产生的理由是人的技能理由、检测设备性能的理由、设备采购质量的理由、检查、试验的策略理由亦或是设备环境的理由等，而且每种理由可能产生在业务价值链的节点，如规划设计、采购、储运、安装与运维等。就设备缺陷信息系统现有的功能来看，其功能模块也不够成熟，详见图1。以穿越数据理由为例，在缺陷信息系统中，缺陷的发现时间与缺陷的处理时间理应有前后顺序，但在缺陷系统中却发现处理时间早于发现时间，发生缺陷的设备投运时间晚于发现缺陷的时间等等穿越数据。
设备缺陷信息系统、物资采购系统与设备投运系统不兼容，导致发生缺陷的设备在物资采购系统中不能及时查明其详细信息，如同批设备采购了多少台，也不能在投运系统中及时查出设备投运时间，投运在哪些地方等。以设备类型为例，在设备缺陷信息系统中，电流互感器记录为6电流互感器、电流互感器、绕包式电流互感器、套管电流互感器、油浸式电流互感器、中性点电流互感器多种类型；在投运记录中的记录不包含套管电流互感器和中性电流互感器；在物资采购系统记录中缺失对设备类型的记录，只有具体的单个设备的设备名称和规格记录。
基于此，笔者依据多年设备缺陷管理经验与不断的研究探索，提出了4M1E矩阵分析模型，将规划设计、采购、储运、安装与运维等各业务节点纳入设备缺陷管理中，同时不断完善设备缺陷信息系统，做好缺陷数据在信息系统中的记录工作，为深入挖掘缺陷本质理由提供数据基础，最终实现从各个环节做到预防和管控风险，从技术层面和管理层面深入分析管理缺陷，全方位提升设备缺陷的管理水平。
2 4M1E矩阵模型介绍
4M1E分析法是对产品质量波动理由的分析策略，即人、机、料、法和环，后期演变为5M1E分析法，即人、机、料、法、环和测。4M1E分析法通过进一步延伸即可用于电网设备缺陷分析中，能够通过对缺陷的时间序列分析挖掘缺陷发生的规律性和本质理由，弥补目前电网设备缺陷分析的不足。4M1E矩阵模型是指人、机、料、法、环等因子与各业务节点构成的矩阵模型，见下表1，用于分析缺陷可能产生的理由（人、机、料、法、环）以及产生的业务节点（规划设计、采购、储运、安装与运维），通过对缺陷产生环节与产生理由的定位，深入分析各环节不同理由导致的缺陷，为提升企业的设备缺陷管理水平指引方向。在4M1E矩阵模型中，笔者对人、机、料、法、环等缺陷理由进行了详细的定义：（1）人的理由主要指技能和态度两个维度。技能理由主要包括检测技能、安装技能、操作技能和维护技能，人的技能导致的缺陷是指因技术人员的检测技能、安装技能、操作技能和运维技能不高导致的潜在风险或者缺陷；态度理由主要是技术人员的责任意识，对待工作的态度。（2）机的理由主要指检测设备的技术含量不高。机主要是指检测设备，机导致的缺4M1E矩阵模型在电网设备缺陷管理中的应用由提供海量免费论文范文的www.shuoshilunwen.com,希望对您的论文写作有帮助.陷主要是指检测设备的技术含量不够，设备检测的精确度不高，从而没能检测出设备隐藏的潜在缺陷。（3）料的理由主要指采购设备的质量不高。料主要是指设备质量，料产生的缺陷是指因设备质量不达标，在设备的生命周期内，导致的一些潜在风险或者缺陷的产生。（4）法的理由主要指设备管理制度不规范。法主要是指规章制度等，法产生的缺陷是指规章制度不完善或者缺失导致的缺陷。（5）环的理由主要指环境不符合设备的要求。环主要是指设备的储运、安装与运转的环境，环产生的缺陷是指实际运转环境（温度、适度、清洁度等）没有达到设备要求导致发生的缺陷。
在对缺陷数据库进行4M1E矩阵模块归类之后，运用SPSS等统计分析工具，对各模块进行深度分析。分析维度包括：1.设备类型维度，明确易发缺陷的设备类型。如人—采购模块对应的设备类型维度分析，主要是分析在采购环节，人的技能最不容易发现缺陷的是哪种设备类型，明确该设备类型检测所需的采购技能，进而对采购人员进行重点培训，提升该种设备的采购技能水平，从根本上杜绝缺陷的产生。2.发现途径维度，主要明确易于发现缺陷的策略。如人-安装模块的发现途径维度分析，主要是分析在安装环节，易于发现人的安装技能缺陷的途径是什么，明确了途径后，就可以加强该途径的使用力度，进而及时发现安装技能缺陷。3.地点维度，明确易于发生缺陷的供电所或者变电所，为针对性进行分析提供方向。4.检测设备，查找和归纳不能及时发现缺陷的检测设备有哪些，及时进行检测设备的升级或者更新换代。5.供应商维度，主要对供应商提供设备质量的安全性、可靠性进行排名，为后续的供应商选择提供依据。
3 4M1E矩阵模型在珠海供电局的应用
珠海局梳理归类了近四年2009-2012年的缺陷案例，纳入统计分析的有效数据共2800条。输电与变电等专业技术人员运用4M1E模型对缺陷进行了理由归类和业务节点定位。经过理由归类和统计分析，近四年的缺陷主要集中在采购环节，料的理由导致的缺陷747条，这说明采购设备质量理由是导致后期缺陷的主要理由；在安装与运维环节，人的技能理由导致的缺陷较为突出，分别为434条和113条，这说明技术人员的安装与运维技能也是导致缺陷发生的关键影响因素。另外，由于“缺陷描述”事项过于简化，专业人员无法对其进行理由归类且投运超过3年但还没有到达到其使用寿命的设备的缺陷，这类数据记为“机动数据”。3.1 分析采购环节料的理由即设备质量导致的缺陷，评估设备供应商质量等级
料的分析主要是分析供应商的设备质量，运用设备发生的缺陷时间、数量、严重等级等作为评估因子，对供应商进行等级聚类，为企业后期的供应商选择提供依据。料的理由即设备质量导致的缺陷多达747条，另外，属于机动数据的缺陷共842条，此部分缺陷虽然理由暂不分明，但其设备使用年限还没有到达其规定的生命周期，理论上也存在“料”的理由，因此，探索将其一起纳入设备质量分析。这部分重点分析设备质量不达标的设备种类，再进一步统计分析提供这些设备的厂家，依据设备的缺陷率与设备无缺运转时间等指标作为厂家设备质量的聚类变量，对厂家进行聚类。
（1）首先对缺陷覆盖的109种设备进行Z均值检验，选择出缺陷数量异常集中的概率超过70%的关键设备（其他设备的缺陷可近似判断为随机缺陷），共14中。（2）珠海局根据设备类型分析的实用性和数据收集可行性等因素，筛选出了需要重点分析的6种设备类型。（3）再者，珠海局明确了衡量设备厂家提供设备质量的关键指标缺陷率和平均运转时间，缺陷率和平均运转时间计算公式如下：
1.缺陷率=发生缺陷的设备数量/投运的设备总数×100%
2.平均运转时间=（无缺陷设备运转时间+有缺陷设备运转时间）/投运设备总数
无缺陷设备运转时间=现在时间-投运时间有缺陷设备运转时间=发生缺陷的时间-投运时间
（4）不同设备类型的厂家聚类分析。以主变压器聚类为例，8个主要供应商中，1家供应商设备未发生缺陷——广东电力设备厂，3家缺陷率较高，4家供应商居于中间。关键设备类型的聚类情况见表2：
通过对主变压器等6种关键设备的供应商分析，为珠海局后期的供应商选择提供了有益的参考：（a）在不考虑成本等影响因素下，珠海局应优先选择A类供应商，此类供应商提供的设备质量突出，缺陷率较低且设备的无缺运转时间长，能够对供电稳定性提供有效保障；（b）针对每种设备排名靠后的供应商，如聚三类中的C类和五类中的E类，珠海局采购时应谨慎选择；（c）针对中间排名的供应商，珠海局可进一步对供应商进行全面的评估，选择其中较为优秀的供应商待选。通过对供应商的深入分析，为后期的设备缺陷预防管理提供了数据支持，为供电稳定与安全提供了设备质量保障。
3.2 分析人的理由导致的设备缺陷，寻求技能短板和技能标杆
对人的理由导致的设备缺陷的分析是挖掘技能人员缺失或者不足的技能种类，为针对性的进行技能培训提供依据，同时发现技能水平卓越的人员，建立技能人员标杆。因为人的技能理由导致的缺陷多达550条，对此部分的分析主要运用了安装与运维两个业务节点的缺陷数据447条，深入分析在哪些地方的人员技能不足，并对众多的地点进行聚类分析，针对每一类地点的技能人员进行针对性的技能不足分析。分析思路详见图3：
聚类利用SPSS统计软件，策略采用二阶聚类，且不规定聚类的类别数，由系统根据数据的特点自行判断合适的类别数。（1）人的安装技能理由导致的缺陷地点聚类。系统通过对数据集特征的判断将其聚为3类，如图4所示，聚类轮廓值0.7，聚类质量-好，最大类的数量为43，占比72.9%，最小类的数量为2，占比3.4%。按照A等级最优C等级最次的方式对各类变电站的聚类结果进行等级评定，A类变电站共43所，比值72.9%；B级变电站，共14所，比值23.7%；C类变电站共2所，比值3.4%。由此可知，绝大部分变电站安装人员的技能水平是良好的。
结合聚类分析结果，在安装团队选择上，珠海局应该选择怎么写作过A类变电站的安装团队，尤其是怎么写作过“零缺陷”的变电站的团队。在考察怎么写作过B、C类别变电站的安装团队时，应深入分析造成安装缺陷较多的本质理由，如果是外在因素如安装周期紧、团队人员不足等，可以在后期安装中给予重点调整，此类安装团队还可以作为选择的对象，如果是内在因素如成员技能参差不齐等，对其选择应该慎重。
（2）人的运维技能理由导致的缺陷地点聚类。系统通过对数据集特征的判断将其聚为2类，如图5所示，聚类轮廓值0.7，聚类质量-好。经过识别A类变电站共36所，占比61%；B类变电站共23所4M1E矩阵模型在电网设备缺陷管理中的应用相关范文由写论文的好帮手www.shuoshilunwen.com提供,转载请保留.，占比39%。由此可知，绝大部分变电站运维人员的水平是优秀的。
由统计结果可知，就运维技能水平而言，A类变电站的运维人员高于B类变电站，A类变电站中，四年来运维“零缺陷”的变电站有13个。因此，在运维技能提升上，珠海局将打造“零缺陷”的标杆变电站，为运维技能的全面提升提供参考标准。同时，开发运维技能培训课程，重点培训B类变电站运维人员，并建立培训效果评估奖惩机制，协助和督促B类变电站运维人员迈向标杆变电站运维人员。
4 4M1E矩阵模型分析对设备缺陷管理工作的重要作用
4.1 重视设备缺陷管理的前端预防工作，将设备缺陷管理纳入整个业务价值链
4M1E矩阵模型是从站点的规划设计业务节点出发，导入缺陷预防意识，采购节点严控设备质量，安装人员确保设备安装符合技术标准，运维人员切实履行设备运转维护职责，从整个价值链上做好设备缺陷的预防和管理工作。4.2 挖掘缺陷发生的本质理由，为针对性的解决和改善提供方向
以珠海供电局为例，通过设备缺陷分析发现：不同供应商提供的设备质量差异性较大，A类供应商提供的设备无缺运转时间较长，A类供应商应该成为我们选择同类设备的优先选择供应商；在安装技能设备缺陷分析中，C类变电站的安装人员技能水平较差，导致的缺陷较多，在安装团队的选择上，应优先选择A类变电站的安装团队；在运维技能设备缺陷分析中，B类变电站的运维人员技能水平较差，导致的缺陷较多，应加强对B类变电站运维人员的技能培训。同时，通过理由挖掘，有利于补充和完善缺陷分析报告，转变目前只重视技术理由分析的目前状况，真真做到从技术和管理两个层面严控风险。4.3 提高信息系统的智能化水平，扩展设备缺陷系统中的记录事项，建立辅助数据库，建立系统间的无缝连接端口
倡议运用4M1E模型完善设备缺陷的记录事项，并建立辅助数据库，思路如下：
参考文献
[1]张雁海.供电系统的故障理由分析和设备缺陷管理研究[J].中国电力教育，2011（15）.
[2]王鑫垚.变电设备缺陷分析和应用探讨[J].技术与市场，2012（5）.
作者单位
珠海供电局生技部 广东省珠海市 519000