设备管理新思维新模式.ppt

1 2 设备管理新思维新模式 20世纪设备管理的历史回顾国际设备管理发展新趋势 3 20世纪设备管理的历史回顾 前苏联的计划预修体系美国的维修管理特色英国的综合工程学日本战后维修体系的进步 4 前苏联的计划预修体系 一 计划维修制的含义二 不同类型的计划预修制度三 计划预修制产生的背景及优劣四 计划预修体制的进步和发展 5 前苏联的计划预修体系 一 计划维修制的含义 为了防止生产设备的意外故障 应按照预定的计划进行一系列预防性修理 其目的是保障设备正常运行和良好的生产能力 减少和避免设备因不正常的磨损 老化和腐蚀而造成的损坏 延长设备使用寿命 充分发挥设备潜力 计划预修制规定 设备在经过规定的运行时间以后 要进行预防性的定期检查 调整和各类计划修理 在计划预修制中 各种不同设备的保养 修理周期 周期结构和间隔期是确定的 在这个规定的基础上 组织实施预防性的定期检查 保养和修理 6 前苏联的计划预修体系 一 计划维修制的含义 计划预修制是按照设备磨损规律而制定的 也是在研究了设备磨损规律后逐渐形成的 设备磨损一般存在三个顺序阶段 第一阶段为磨合阶段 AB段 这是设备的初期使用阶段 这时设备零部件接触面磨损较为激烈 较快地消除了表面加工原有的粗糙部分 形成最佳表面粗糙度 第二阶段为渐近磨损阶段 BC段 此段即是在一定的工作条件下 以相对恒定的速度磨损 第三阶段为加剧磨损阶段 CD段 设备磨损到一定程度 磨损加剧 以至影响设备正常运行 7 前苏联的计划预修体系 二 不同类型的计划预修制度 前苏联早期建立了三种不同的维修制度 都属于计划预维修制度 1 检查后修理制度2 标准修理制度3 定期修理制度 这是以检查获得的状态资料或统计资料为基础的计划维修制 它建立于20世纪30年代中期 检查或修理制度曾在前苏联得到相当广泛的推行 这个制度是通过定期的设备检查 确定设备的状态 根据设备状态拟定修理时间周期和修理类别 级别 然后再编制设备修理计划 这是一种以经验为根据的计划修理制度 根据经验制订修理计划 计划一旦制订则按规定时间周期对设备进行强制性修理 即在规定的期限强制更换零件 按事先编制的维修内容 工作量和工艺路线及维修标准进行强制性修理 这种制度在1932 1933年建立 至1945年之前曾作过多次修订 但在前苏联推行一直不甚成功 这是以磨损规律为依据 以时间周期为基础的计划预防维修体制 20世纪30年代初期自发产生的定期修理 在不断完善中逐渐形成了自己的理论 1939年 机器制造企业设备定期修理制度 一书出版 并向各机器制造企业推广这一体制 第二次世界大战后才比较广泛地得到推行 定期修理制度有两大支柱 修理周期结构和修理复杂系数 所谓修理周期 是指两次大修理之间的间隔时间 而修理周期结构 是指在一个修理周期中 按规定的顺序进行的不同规模的计划维修或保养维护的次序 如定期检查 小修 中修 大修等 对于不同设备 按照其磨损程度和维修工作量的不同 确定不同的修理类别及其顺序 间隔时间 设备的修理周期结构可以用数字代码或字母代码表示 如一台设备以1 2 6 9表示其修理周期结构 意思是一次大修 K 两次中修 C 六次小修 M 还有九次检查调整 O 修理复杂系数是表示设备复杂程度的一个基本单位 用它计算劳动量和物资消耗量 即确定维修工时定额 材料定额等 K O M O M O C O M O M O C O M O M O K 8 前苏联的计划预修体系 计划预修制度的主要工作内容 1 工作分类 把具体工作分成几类 明确各类的内容 检查与维护 清洁 润滑 精度检查和技术状态检查 计划性修理 小修理 中修理和大修理 2 确定结构 制订各种不同设备的维修周期 维修间隔期和维修周期结构 维修周期 正在运行的设备从一次大修理到下次大修理的运行时间 又称 设备大修理周期 维修间隔期 两次相邻的同级计划维修的运行间隔时间 这种计划维修不一定是大修理 维修周期结构 3 定出系数 即制定出各种不同类型设备的修理复杂系数 修理复杂系数是计划预修制中的重要指标 维修定额如停机时间定额 维修劳动量定额 日常维护定额 材料消耗定额 维修费用定额等的计算 都离不开维修复杂系数 4 组织实施 通过组织和监督来保障计划预修制度的落实 二 不同类型的计划预修制度 9 前苏联的计划预修体系 计划预修制度优劣 计划预修制与传统的事后维修相比是一大进步 因为它可以把故障隐患消灭在萌芽状态 避免大量严重故障或事故的发生 也减少了因事后维修造成停机损失 但是这一体制也存在着明显的缺点 一方面 由于强调预防维修 按规定时间安排维修 往往出现设备的劣化尚未达到该修理的程度或远远超过该修理的程度的情况 也就是出现维修过剩或维修不足的情况 维修过剩则增加了生产成本 影响企业的经济效益 维修不足则可能造成故障停机和事后维修 仍会影响经济效益 另一方面 这一体制强调操作工和维修人员的明确分工 只注重专业维修人员的修理 忽视广大操作工人的参与 忽视设备的日常维护保养 设备使用部门与维修部门常常互不协调 甚至矛盾 对立 形成用设备的人不管设备 管设备的人不用设备的脱节现象 另外 因为设备管理和修理计划的制订等一切都按预先的规定进行 不能确切地反映客观实际 经济和技术效果都不十分理想 按管理顺序分工 职责呆板 维修组织形式上缺乏经济性 管理层次也过于繁复等 三 计划预修制产生的背景及优劣 10 前苏联的计划预修体系 计划预修体制的进步随着对原计划预修体制的不断实践和认识 这一体制引进了系统论的思想 改变了片面依赖数理统计资料的做法 采用了 产品产量的综合管理系统 注重运用信息反馈概念处理问题 在组织和技术管理上也引进了欧美的先进思想如价值工程 网络技术等 在设备管理与维修的组织形式上也进行了不断的改革 使传统的计划预修制朝着更科学化的方向发展 修订后的新制度共分为三部分 第一部分包括一整套方法和定额 据此组织设备的维护和修理工作 第二部分包括各种定额 参考资料 各项典型的技术维护和修理工作内容及设备修理复杂系数表 第三部分包括各种参考资料表中未列入的确定修理复杂系数时所用的经验公式 四 计划预修体制的进步和发展 11 前苏联的计划预修体系 计划预修体制的发展在学习和吸收了欧 美 日的先进经验 设备修理的专业化和社会化取得了很大的进展 主要形式有下列几种 1 协作组织2 联合体3 进口设备的维护修理协作网4 科研部门为企业维修服务 四 计划预修体制的进步和发展 12 20世纪设备管理的历史回顾 前苏联的计划预修体系美国的维修管理特色英国的综合工程学日本战后维修体系的进步 13 美国的维修管理特色 美国于1925年提出预防维修 其英文为PreventiveMaintenance 简称PM 预防维修基本上是以检查为主的维修体制 其出发点是改变原有的事后维修做法 防患于未然 减少故障和事故 减少停机损失 提高生产效益 这一维修体制相对于传统的维修 是一大进步 但由于当时的检查手段 诊断仪器设备还比较落后 有些故障 尤其是深层次的故障 不一定能及时发现 因而也就很难避免故障停机和事后维修 这一维修体制以设备实际状况为根据 安排维修计划 比较注意了维修的经济性 与前苏联的计划预修制比较 这也是它的特长 一 预防维修体制 14 美国的维修管理特色 在原预防维修体制的基础上 1954年美国又提出生产维修思想 英文为ProductiveMaintenance 简称也是PM 生产维修体制是以生产为中心 为生产服务的一种维修体制 它由四种具体的维修方式构成 1 维修预防 MaintenancePrevention 简称MP 维修预防是一种很好的思想 它提倡在设计制造阶段就认真考虑设备的可靠性和维修性问题 从设计 生产上提高设备素质 从根本上防止故障和事故的发生 减少和避免维修 英国设备综合工程学的概念也包含或吸收了美国维修预防的思想 2 事后维修 BreakdownMaintenance 简称BM 事后维修是最早期的维修方式 即出了故障再修 不坏不修 之所以仍保留这种维修方式 一方面是因为设备检查诊断不可能把所有的故障隐患全部发现 设备故障在生产中时有发生 另一方面 对于故障后果不严重的故障 如不会严重影响生产 安全以及环境 这种维修方式是最经济的 可以最大限度地延长设备的有效使用时间 因此 事后维修是一种可行实用的维修策略之一 二 生产维修体制 15 美国的维修管理特色 在原预防维修体制的基础上 1954年美国又提出生产维修思想 英文为ProductiveMaintenance 简称也是PM 生产维修体制是以生产为中心 为生产服务的一种维修体制 它由四种具体的维修方式构成 3 改善维修 CorrectiveMaintenance 简称CM 改善维修也称为纠正性维修 一般是在设备耗损故障阶段使用的维修策略 是通过换件或者修复活动恢复设备功能的过程 企业也可以利用先进工艺方法和技术 对设备进行局部改造 改正设备的某些缺陷和先天不足 提高其先进性 可靠性及维修性 提高设备的利用率 4 预防维修 PreventiveMaintenance 简称PM 美国的预防维修以检查为基础 包括定期维修和预知维修两方面的内容 定期维修又称为TBM 即时间间隔期为基础的维修 预知维修是利用检测 状态监测和诊断技术 对设备状态进行预测 有针对性地安排维修 事先加以排除 从而避免和减少故障停机损失 二 生产维修体制 16 美国的维修管理特色 后勤工程学的英文是Logistics 它起源于军事工程 是研究武器装备存储 供给 运输 修理 维护的新兴学科 后勤工程学在军事上和工业 商业上有不同的定义 在军事上的定义为 计划和执行军事力量移动和维修的科学 在工业 商业上的定义为 材料流通 产品分配 运输 采购 存储及技术服务的科学 在军事上 后勤工程主要指系统和装备的保障 涉及装备的维修计划 保养 物资供应 运输 装卸 技术资料管理及人员培训等 后勤工程学最早提出寿命周期费用的概念 它还吸取了可靠性的理论 成为军事和工业 商业全系统综合管理和保障的比较细底的科学 后勤学涉及军事行动的各个方面 装备器材的设计与研制 接收 储存 运输 分配 维修撤离以及淘汰处理 人员的运送 撤离与送院治疗 设施与工厂的接收或施工 维修 经营及处理 各种服务的获取和供给 三 后勤工程学 17 美国的维修管理特色 后勤工程学有以下基本用语 1 后勤保障指为了使系统在计划的寿命周期内 具有有效和经济的保障所需要考虑的全部内容 具体如下 维修规划 供应保障 试验和保障设备 运输和装卸 人员和培训 设施 2 综合后勤保障是指管理职能 即向服务对象提供规划 资金和手段上的支持 保证其获得满意性能的设备 并在寿命周期内能高效 经济地得到后勤保障 3 后勤保障分析是指在系统研制初期 采用定量的方法对后勤保障的方案 内容 维修 寿命周期费用进行分析 并对用户使用过程中后勤保障能力进行评定 这种分析是反复进行的 旨在不断的反馈和优化 4 维修等级是根据作业复杂程度 对人员技术水平的要求及所需设施来划分的 使用部门维修 中间维修 基地维修 三 后勤工程学 18 美国的维修管理特色 设备系统寿命周期费用 19 20世纪设备管理的历史回顾 前苏联的计划预修体系美国的维修管理特色英国的综合工程学日本战后维修体系的进步 20 英国的综合工程学 设备综合工程学是英国人丹尼斯 巴克斯提出的 1970年 在国际设备工程年会上 英国维修保养技术杂志社主编丹尼斯 巴克斯发表了一篇论文 题目为 设备综合工程学一一设备工程的改革 第一次提出这个概念 设备综合工程学的英文原名为EROTECHNOLOGY 原意为 具有实用价值或工业用途的科学技术 它作为现代管理的一门新兴学科而不断发展 英国工商部设备综合工程委员会事务局负责人海罗克不无感慨地指出 由英国人兴起的产业革命扩展到全世界 引起了公害和事故 特别影响了人与人之间的关系 要解决这些问题 是英国人的责任 因此 我们提倡设备综合工程学 为了有力地推行这一新兴学科在工业中的应用 英国在政府的工商部内设置了专门的设备综合工程学委员会 作为政府行为对设备工程进行计划 组织 领导 一 综合工程学的产生 21 英国的综合工程学 综合工程学的要点之一是寻求设备寿命周期费用最经济 所谓设备寿命周期费用 LifeCycleCost 简称LCC 是指设备一生所花费的总费用 设备寿命周期费用 设备设置费 设备维持费 处理费设备设置费 包括研究费 规划费 调研费 设计费 制造费 设备购置费 运输费 安装调试费等 设备维持费 包括能源费 维修费 日常保养费 操作工人工资及与设备有关的各种杂费 如保管 安全 保险 环保费等 处理费 设备报废的解体 销毁 环保处理等费用 二 综合工程学的要点 设备全寿命费用 老化阶段 运转阶段 时间 费用 规划设计阶段 制造阶段 安装阶段 22 英国的综合工程学 设备管理工作无不关系着工程技术 财务经济和管理方法这三个方面的内容 综合工程学认为 1 技术是基础设备是科学技术的产物 涉及科学技术的各个领域 涉及的学科包括机械 力学 电学 热学 化学 可靠性工程 维修工程 故障诊断理论 摩擦学 润滑理论及存储论等 随着科学技术的不断深入发展 设备综合管理将越来越依赖于技术和管理科学 2 管理是手段近年来不断涌现和发展起来的管理科学 如系统论 运筹学 信息论 行为科学及作为管理工具的计算机系统 元疑也是设备综合管理的手段 设备从引进到报废的全过程都应运用科学的管理手段 也只有应用科学管理才能搞好设备综合管理 3 经济是目的企业的经营目标是提高经济效益 设备管理也应为这个目标服务 设备综合工程就是以最经济的设备寿命周期费用 创造最好的经济效益 一方面 要从设备整个寿命周期综合管理 降低费用 另一方面 要努力提高设备利用率和工作效率 二 综合工程学的要点 23 英国的综合工程学 设备工程包括设备的设计 制造 管理与维修 其结构如图所示 设备综合工程学是在维修工程的基础上形成的 它把设备可靠性和维修性问题贯穿到设备设计 制造和使用的全过程 二 综合工程学的要点 24 英国的综合工程学 设备综合工程学展开了以下若干技术问题的研究 1 关于寿命周期费用方面的研究设备的寿命周期费用也称全寿命费用 如上所述 设备寿命周期费用等于设备设置费加上设备维持费 许多国家设备管理的实践表明 设备维持费占设备设置费的四分之一 有的甚至高达四五倍 再进一步研究 发现设备寿命周期费用的大部分 在其规划设计阶段已经决定了 1 设置费分为自行设计制造设备的设置费和购置设备的设置费两种 自行设计制造设备的设置费包括 研究费 设计费 制造费 运输安装费 试运行费 其他设置费 2 维持费 即保持设备正常运行所需要的费用 包括 能源费一一电 气 煤 油 其他燃料 蒸汽 水 空气调节费等 维修费一一日常保养 维修 技术改造所发生的材料 备件 劳务 停机损失费和人员培训费等 后勤支援费一一仓库保管 图样资料编制 保险 安全设施 环境保护设施 固定资产税等 操作工人工资 3 报废设备处理费包括 出售工作费用 拆除费 环保处理费等 三 设备综合工程学的研究问题 25 英国的综合工程学 设备综合工程学展开了以下若干技术问题的研究 2 关于设备效率的研究如果不考虑设备效率问题 仅仅研究其寿命周期费用是没有多大意义的D也就是说 假如设备寿命周期费用较高 但是其效率更高 则购置这样的设备也是合理的 假如设备的效率很低 即使其寿命周期费用再低 往往也是不合算的 设备综合工程学研究的不是设备的单方面效率 而是综合效率 所谓的综合效率高 就是要求产量 Production 质量 Quality 成本 Cost 交货期 Dilivery 关系到企业信誉 安全性 Safety 工人工作情绪 Morale 等方面均达到较高水平 以上六项可以分别用P Q C D S M代表 三 设备综合工程学的研究问题 26 20世纪设备管理的历史回顾 前苏联的计划预修体系美国的维修管理特色英国的综合工程学日本战后维修体系的进步 27 日本战后维修体系的进步 战后日本的设备管理大体经历以下四个阶段 事后修理阶段 预防维修阶段 生产维修阶段和全面生产维护阶段 1 事后修理 BM 阶段 1950年以前 日本在战前 战后的企业以事后维修为主 战后一段时期 日本经济陷入瘫痪 设备破旧 故障多 停产多 维修费用高 使生产的恢复十分缓慢 2 预防维修 PM 阶段 1950 1960年 20世纪50年代初 受美国的影响 日本企业引进了预防维修制度 对设备日强检查 设备故障早期发现 早期排除 使故障停机次数大大 或少 降低了成本 提高了效率 在石油 化工 钢铁等流程工业系统 效果尤其明显 3 生产维修阶段 1960 1970年 日本生产一直受美国影响 随着美国生产维修体制的发展 日本也逐渐引人生产维修的做法 这种维修方式更贴近企业的实际 也更经济 生产维修对部分不重要的设备仍实行事后维修 避免了不必要的过剩维如同时对重要设备通过检查和监测 实行预防维修 在设备的专损故障期 对设备进行修复 换件 为了提高设备性能 在修理中设备进行针对固有故障的技术改造 这也就是改善维修 CM 一 战后日本设备管理的发展进程 28 日本战后维修体系的进步 4 全面生产维护 TPM 阶段 1970年至今 TPM TotalProductiveMaintenance 又称为全面生产维护 全员生产保全 是日本前设备管理协会 中岛清一等人 于美国生产维修体制之后 在日本的Nippondenso电器公司试点的基础上 于1970年正式提出的 TPM的发展进程如图1 8所示 一 战后日本设备管理的发展进程 29 日本战后维修体系的进步 自从TPM在日本和世界各国企业中推行以来 给企业创造了可观的经济效益 同时也增加了企业的无形资产 下面列举一些具体事例 1 日本的西尾泵厂在实施TPM之前 每月故障停机700多次 在TPM推行之后的1982年 已经做到元故障停机 产品质量也提高到100万件产品仅有11件次品 西尾泵厂被誉为 客厅工厂 2 日本尼桑汽车公司从1990年到1993年推行TPM的几年里 劳动生产率提高50 设备综合效率从TPM前的64 7 提高到82 4 设备故障率从1990年的4740次减少到1993年的1082次 一共减少了70 3 加拿大的WTC汽车公司自1988年推行TPM 三年时间 其金属加工线每月故障停机从10h降到2 5h 每月计划停机 准备 时间从54h降到9h 其活动顶生产线废品减少68 人员从12人减到6人 4 意大利的一家公司 推进TPM三年 生产率增长33 9 机器故障减少95 8 局部停机减少78 润滑油用量减少39 维修费用减少17 4 工作环境大大改善 空气带尘减少90 二 TPM给企业带来的效益 30 日本战后维修体系的进步 自从TPM在日本和世界各国企业中推行以来 给企业创造了可观的经济效益 同时也增加了企业的无形资产 下面列举一些具体事例 1 日本的西尾泵厂在实施TPM之前 每月故障停机700多次 在TPM推行之后的1982年 已经做到元故障停机 产品质量也提高到100万件产品仅有11件次品 西尾泵厂被誉为 客厅工厂 2 日本尼桑汽车公司从1990年到1993年推行TPM的几年里 劳动生产率提高50 设备综合效率从TPM前的64 7 提高到82 4 设备故障率从1990年的4740次减少到1993年的1082次 一共减少了70 3 加拿大的WTC汽车公司自1988年推行TPM 三年时间 其金属加工线每月故障停机从10h降到2 5h 每月计划停机 准备 时间从54h降到9h 其活动顶生产线废品减少68 人员从12人减到6人 4 意大利的一家公司 推进TPM三年 生产率增长33 9 机器故障减少95 8 局部停机减少78 润滑油用量减少39 维修费用减少17 4 工作环境大大改善 空气带尘减少90 二 TPM给企业带来的效益 31 日本战后维修体系的进步 TPM给企业带来的效益体现在产品成本 质量 生产率 库存周转 安全与环境保护以及职工的劳动情绪等方面 如图所示 二 TPM给企业带来的效益 32 日本战后维修体系的进步 TPM可以称为 全员参加的生产维护 或 带有日本特色的美式生产维修 TPM是以丰富的理论作基础的 它也是各种现代理论在企业生产中的综合运用 TPM的理论基础包含了维修预防 预防维修 系统工程 生产维修 行为科学 维修改善 可靠性工程 以及生态学 可维修性工程 工程经济学 综合工程 后勤工程学等理念和方法 全面生产维护的定义按照日本工程师学会 JIPE TPM有如下的定义 以最高的设备综合效率为目标 确立以设备一生为目标的全系统的预防维修 设备的计划 使用 维修等所有部门都要参加 从企业的最高管理层到第一线职工全体参加 实行动机管理 即通过开展小组的自主活动来推进生产维护 三 全员生产维护基本概念与特点 33 日本战后维修体系的进步 1 TPM一一全面生产维护体制它是以设备综合效率为目标 以设备时间 空间全系统为载体 全体成员参与为基础的设备保养 维修体制 设备是企业的骨儒 肌肉和脉管 TPM是企业人格化机体的自我保健和治疗体系 是行之有效的一套科学体系 2 TQM TQC 一一全面质量管理体系它是以顾客需求 工序要求为优先 以预防为方针 以数据为基础 以PDCA循环为过程 以IS 为标准化作业目标的全面 有效的质量管理体系 TQM在企业的个性化发展 后来又由摩托罗拉 通用等公司推进形成了6 管理 有人说质量是企业的灵魂 那么TQM是企业 人格化 灵魂的净化和陶冶过程 是企业升华 企业造福社会不可缺少的环节 四 TPM与TQM JIT的关系 34 日本战后维修体系的进步 3 JUSTINTIME JIT 适时管理也称为准时化生产方式 或解释成 在需要时才生产必要数量的产品或中间产品 来源于丰田生产系统TPS 后来美国人总结提炼成为1IT 麻省理工学院作为课题研究 又从理论上系统整合为LEANPRODUCTION 即精益生产体系 如果企业是一个人 JIT就是人行动的有效控制系统 让人消耗最小的能量 完成最佳的工作 如果把企业比喻成一部车 则TPM是驱动轮 后轮 TQM是前轮 JIT是离合器 而企业的文化则是转向盘 四 TPM与TQM JIT的关系 35 国际设备管理发展新趋势 当代设备管理发展特征从预防维修到状态维修以利用率为中心的维修 ACM 全面计划质量维修 TPQM 适应性维修 AM 可靠性维修 RBM 以可靠性为中心的维修管理 RCM 费用有效维修 36 当代设备朝着集成化 大型化 连续化 高速化 精密化 自动化 流程化 综合化 计算机化 超小型化 技术密集化的方向发展 一方面 要求企业增加设备的自诊断能力和可维修性 要求设备具有更高的可靠性 甚至引入无维修设计 另一方面 呼唤更良好的售后服务和社会化维修力量 减轻企业设备维修的负担 当代设备管理发展特征 当代设备管理发展特征 37 当代设备管理发展特征 维修和操作人员的变化趋势 38 维修和操作人员技术含量发展趋势 当代设备管理发展特征 39 设备管理业务 1 技术管理 前期管理 包括规划 选型决策 采购 合同管理 安装 调试 初期管理等内容 设备台帐管理 即资产管理 设备使用和维护管理 标准化作业体系 点检状态检测和诊断分析 维修计划的生成 备品 备件 材料管理 改造 更新管理 专业管理 包括压力容器 化学设备等管理 当代设备管理发展特征 40 设备管理业务 2 经济管理 投资方案技术经济分析 评估 设备经济寿命与折旧 寿命周期费用 LCC 寿命周期效益 设备综合效率分析 外协项目价格体系管理 备件结构模型与备件流动资金 当代设备管理发展特征 41 国际上设备管理体系的历史进展 兼修时代 操作工 维修工专修时代 分工 操作工专门操作 维修工专门维修特点 坏了才修 1 第一代 事后维修阶段 BM BreakdownMaintenance 1950年前 当代设备管理发展特征 42 国际上设备管理体系的历史进展 两大体系 前苏联为首的计划预修制美国为首的预防维修制 2 第二代 预防维修阶段 PM PreventMaintenance 1950 1960年 当代设备管理发展特征 43 国际上设备管理体系的历史进展 理论根据 摩擦学 磨损理论 优点 可以减少非计划 故障 停机 将潜在的故障消灭在萌芽状态 缺点 经济性考虑不够 由于计划准确性的影响 可能产生维修过剩或维修不足 不注意设备的基础保养 前苏联为首的计划预修制 当代设备管理发展特征 44 国际上设备管理体系的历史进展 理论根据 摩擦学 周期检查 诊断 优点 减少故障停机 检查后的计划维修可以减少了部分维修的盲目性 缺点 受检查手段和人经验的制约 仍可能使计划不准确 造成维修冗余或不足 美国为首的计划预修制 当代设备管理发展特征 45 国际上设备管理体系的历史进展 事后维修 BM 预防维修 PM 改善维修 CM 维修预防 MP 3 第三代 生产维修阶段PM ProductiveMaintenance 1960 1970 当代设备管理发展特征 46 国际上设备管理体系的历史进展 综合工程学全员生产维修设备综合管理 4 第四代 各种设备管理模式并行阶段 1970年至今 当代设备管理发展特征 47 从预知维修到状态维修 何为预知维修 预知维修 PredictiveMaintenance 产生于计划预防维修之后 主要依赖于早期落后的计算机系统和软件来记录故障和评估系统 由于缺乏完整 连续的数据采集系统 常使设备系统的预测不准确 这一管理模式毕竟向传统的以时间为基础的 TimedBasedMaintenance 又称TBM 预防维修体制提出挑战 随着检测手段的进步和计算机的发展 80年代形成了完善的体制 即状态维修 48 何为状态维修 所谓以状态为基础的维修体制 ConditionBasedMaintenance 简称CBM 是相对于事后维修和以时间为基础的预防维修 TBM 而提出的 其定义为 在设备出现了明显的劣化后实施的维修 而状态的劣化是由被监测的机器状态参数变化反映出来的 从预知维修到状态维修 49 状态维修的特点和要求 CBM要求对设备进行各种参数测量 随时反映设备实际状态 这种预防维修方式的维修作业一般没有固定的间隔期 维修技术人员根据监测数据变化趋势作出判断 再确定设备的维修计划 因此对CBM来说 设备诊断技术的应用十分重要 在CBM体制中 对每一台设备都应由一套监测和状态检查方法 从预知维修到状态维修 50 各种维修体制对设备停机的影响 从预知维修到状态维修 51 CBM制度的三个等级 CBM III 最简单 费用最低的一种 配备简易手提式状态检测仪器 由检测人员对设备进行巡回定期检查 CBM I 最高级 费用最多的一种 设备上配备永久的监测系统 这些系统一般可以通过计算机就进行自动故障检测功能 有相应的报警装置 这种检测系统一般配备在关键 瓶颈 生产线或设备部位上 即那些一旦出现故障会造成重大损失的设备上 CBM II 其效能和费用及级别介于上述两个等级之间 从预知维修到状态维修 52 不同维修制度的维修总费用计算 从预知维修到状态维修 53 以利用率为中心的维修 ACM 何为ACM 以利用率为中心的维修 AvailabilityCenteredMaintenance 简称ACM 是把设备利用率放到第一位来制定维修策略的维修方式 它和以可靠性为中心的适应性维修体制有相似之处 但也有自己的特点 54 ACM把当代维修方式分成五类 定期维修 视情维修 事后维修 机会维修 改进 设计 维修 以利用率为中心的维修 ACM 55 维修方式的选择 以利用率为中心的维修 ACM 56 维修规划编制的流程 根据生产流程 确定单台关键设备 也就是说 我们对流程上的哪些关键设备进行重点管理 根据维修数 即故障停机对利用率的影响 按照以利用率为中心的思想进行排序 优先考虑那些对利用率影响大设备 通过状态监测和故障分析 确定设备的故障模式 再以不同的故障模式选择不同的维修方式 根据生产安排 编制单台设备的维修计划 结合维修力量的调配和平衡 形成整套设备维修规划 以利用率为中心的维修 ACM 57 维修方式选择的大致思路 易于预测 发生频繁 随机性较大的故障倾向采用视情维修 平均故障间隔较长 规律明显 以磨损 老化为主的故障 倾向采用定期维修 定期维修的设备 可以根据生产 计划的忙闲 定单的要求 结合年 节假日 灵活调整停机维修时间 此即为机会维修 对于进入耗损期的设备 倾向采用改进维修方式 对于不重要的 有冗余 备份设备 非主流程上的设备 倾向采用事后维修方式 以利用率为中心的维修 ACM 58 维修规划编制的流程 以利用率为中心的维修 ACM 59 ACM需要的两个条件 第一 由于需要维修数据 故障模式作为支持 这个体制更需要加强对设备的了解 加强设备的维修数据统计记录 第二 由于需要选择以监测为主的视情维修 以改进设计为主的改进维修 以充分利用生产空隙为主的机会维修 以及传统的定位维修和事后维修 无论从管理上还是从技术上 都需要更多的技巧和经验 以利用率为中心的维修 ACM 60 全面计划质量维修 TPQM 何为TPQM 全面计划质量维修 TotalPlanningQualitativeMaintenance 简称TPQM 是一种以设备整个寿命周期内的可靠性 设备有效利用率以及经济性为总目标的维修技术和资源管理体系 其内涵是 维修范围的全面性 对维修职能作全面的要求 维修过程的系统性 提出一套发挥维修职能的质量标准 维修技术的基础性 根据维修和后勤工程的原则 以维修技术为工作的基础 61 TPQM维修职能的十个要素 全面计划质量维修 TPQM 62 TPQM维修职能的十个要素 管理与组织 建立合理的组织机构及相应的职责规定 组态管理 对设备的实际状况 功能特性以及设备鉴定的技术文件作为综合性的管理 后勤保障 对保障维修的后勤项目 如零件修理 专用工具 测试设备 技术工人和计算机软硬件作出明确的规定和有效管理 质量考核标准 整个维修过程及各项要素均制定质量考核标准 加以严格管理 工作控制 对工作计划 进度安排和具体实施过程加以控制 全面计划质量维修 TPQM 63 TPQM维修职能的十个要素 维修管理信息系统 包括计划与调度 设备跟踪与记录 维修效果与质量标准的比较及数据报告等项目的手工或计算机管理 维修任务 把需要执行的预防维修 预测维修 恢复性维修和闲置设备维修等任务的范围 频次和责任者均作出明确规定 技术文件 把图纸 技术说明书等与维修活动相关的技术文件加以有效的管理 维修技术 维修人员应能保证正确地使用工具 执行维修工艺 准确地评价维修计划执行的效果 人事 保证维修人员在培训后 能够掌握维修任务中规定的各项要素 全面计划质量维修 TPQM 64 TPQM的实施过程 全面计划质量维修 TPQM 65 TPQM实施过程可以分成以下单元 管理单元 选择单元 开发单元 实施单元 执行单元 评价单元 反馈 全面计划质量维修 TPQM 66 要作到TPQM 应该 目标明确且坚定不移 以设备维修的需求和维修技术提高的需求为动力 为计划工作作好充分准备 保障计划的顺利进行 任用经过培训和有能力的人担任工作 制定正确 详细的维修程序 使小组成员充满自信 每日都有计划 设置专门机构进行成果评价 不断把目标 标准与工作实际进行比较 不断地改进工作 全面计划质量维修 TPQM 67 适应性维修 AM 背景 随着企业设备不断朝着大型化 复杂化和自动化方向发展 设备在生产上的重要性日益增大 如何使企业的生产活动适应市场形势的变化 成为一个重要课题 从设备管理方面来看 随着产量的变化 设备劣化的发展 诊断技术的进步及周围各种条件的变化 其体制 方式 方法也应作适应性的变化 为此 以日本某些钢铁企业为首 提出为迎接21世纪的适应性维修 AdaptiveMaintenance 简称AM 的概念 这一新管理模式的核心 是把综合费用降到最低 68 维修方式与综合费用的关系图 图6 8 适应性维修 AM 69 适应性维修 AM 找到费用最小点必须解决的问题 要把设备故障造成的生产损失 维修费用定量化 确定计算综合费用的经验公式或理论公式 确定能够反映不同时期维修方式的变化 70 以费用的定量计算确定维修方式 维修方式确定的逻辑过程 把每个管理单元固有的基础数据11项 适应性维修 AM 数据7项的定量值输入计算机 求出每一维修方式及点检对象的平均故障间隔期 MTBF 与平均修理间隔期 MTBR 再根据计算得到的各项费用 计算并确定综合费用最小的维修方式 同时 给出最佳点检周期 适应性维修 AM 71 以费用的定量计算确定维修方式 设备劣化模型 在开发维修方式决策系统时 需要把设备的劣化作模型化处理 一般把劣化分为三个阶段 从设备使用开始到安全无缺陷的稳定阶段 缺陷发生的阶段 从缺陷到故障的阶段 适应性维修 AM 72 以费用的定量计算确定维修方式 缺陷检查概率的计算式中 技术上缺陷检查概率 即当对存在的缺陷的部件进行诊断时 能够检测出缺陷的概率 它是以点检结果或实绩数据为基础的 点检周期概率 即当按照某一周期对设备点检时 恰好发生缺陷的概率 适应性维修 AM 73 以费用的定量计算确定维修方式 生产损失的定量化 生产损失是指由于外部原因或生产线本身的缺陷 故障而造成的停机损失 一般包括 能源供应短缺造成的损失 合格品率降低损失何设备故障减产损失等 适应性维修数据变更的模拟 在AM数据变化时 维修方式也应作出相应调整 计算机则依据输入的数据进行模拟 给出维修方式的比例选择 适应性维修 AM 74 计算机模拟输出的维修方式比例 适应性维修 AM 75 维修方式决策的逻辑框架 适应性维修 AM 76 以经验法则决定维修方式的逻辑框架 适应性维修 AM 77 以经验法则决定维修方式的逻辑框架 适应性维修 AM 78 以经验法则决定维修方式的逻辑框架 适应性维修 AM 79 重要度级别 适应性维修 AM 80 适应性维修 AM 点检 检查的有效性分析 81 可靠性维修 RBM 何为可靠性维修 所谓的可靠性维修 ReliabilityBasedMaintenance 简称RBM 是继被动维修 ReactiveMode 预防维修 预测维修之后 新发展起来的以主动维修 ProactiveMaintenance 为导向的维修体制 这一体制旨在通过系统地消灭故障根源 尽最大努力削减维修工作总量 最大限度地延长设备寿命 把主动维修 预测维修和预防维修结合起来 形成一个统一的维修策略 只要以上的三种维修策略相互配合好 并充分发挥各自的作用 就可以使设备获得最高可靠性 这也是称之为可靠性维修的原因 82 可靠性维修的特征和目标 可靠性维修是由预防维修 预测维修和主动维修有机组合而成的 可靠性维修应尽量避免被动维修 因为它可导致过多的非计划停机 预防维修的采用 虽可减少非计划停机 却可能造成维修过剩 因此应加以适当空驶 预测维修可预先采取维修措施 既减少停机 又可减少维修过剩 是值得提倡的方式 但不可能从根本上消灭故障 主动维修则致力于从根本上消除故障隐患 延长大修理周期 不断改善系统功能 可靠性维修所要达到的目标主要是 详细掌握设备信息 积极减少设备故障 根本延长设备寿命 显著减少维修费用 可靠性维修 RBM 83 预防维修 预防维修又成为以时间间隔为基础的维修 它也是常用的可靠性维修方法 成功的预防维修费用比被动维修降低30 把定期预防维修与预测结合起来 根据预测适当延长大修理时间间隔 在预定的时间再进行检查预测 则可以大大避免为过剩的浪费 可靠性维修 RBM 84 预测维修 预测维修是通过测量设备状态 识别即将出现的问题 预计故障修理时机 以减少设备损坏 预测维修的优点 可预先知道设备状态 对维修备件和工具作好充分准备 节约了维修停机时间 由于事先检测造成质量劣化的潜在故障 有利于产品质量的控制 减少废品损失 还有利于减少由于振动等原因造成的能源消耗 因此避免了一些灾难性的故障 提高了设备运行的安全性 预测维修的基础是振动监测 其他的预测维修技术还有油质和磨粒分析 红外热象分析等 可靠性维修 RBM 85 主动维修 其目的是应用先进的方法和修复技术来显著地延长机器寿命 主动维修的理想目标是永久消灭故障 其主要优点有 找出重复故障 通过改进设计加以消除 通过性能检验 确保维修后的设备无故障隐患 按精度标准维修和安装 辨认和消除各种影响设备寿命的因素 可靠性维修 RBM 86 永久修复 的主动维修技术包括 故障根源分析 设备早期故障的故障根源一般如图所示 维修工作不应局限于解决表面故障问题 而应认真推敲深层次的原因 力求从根本上解决问题 精细的大修理和安装 购置或维修设备均应有技术规范 建立大修理的验收合格证制度 可靠性维修 对设备进行重新设计 修改设计 改进部件技术要求等 可靠性维修 RBM 87 设备早期故障原因 图6 12 可靠性维修 RBM 88 三种维修策略的平衡关系 图6 13 可靠性维修 RBM 89 可靠性维修策略 图6 14 可靠性维修 RBM 90 可靠性维修功能的总体框架 图6 15 91 以可靠性为中心的维修管理 RCM 何为RCM 以可靠性为中心的维修管理 ReliabilityCenteredMaintenance 简称RCM 属于第三代维修管理的具有代表性的模式 这一设备管理模式强调以设备的可靠性 设备故障后果 作为制定维修策略的主要依据 按照以可靠性为中心的维修管理模式 首先应对设备的故障后果进行评价 分析并综合出一个有关安全 运行经济性和维修费用节省的维修策略 另外 在制定维修策略时 自觉地以故障模式的最新探索成果为依据 也就是说 以可靠性为中心的维修管理 是综合了故障后果和故障模式的有关信息 以运行经济性为出发点的维修管理模式 92 1 关于故障后果的评价 潜在故障问题 目前对设备无直接影响 而故障一旦发生则后果严重 安全故障问题 故障一旦发生 会造成人身或生命安全 运行故障问题 故障一旦发生 影响生产运行何修理的直接费用 非运行故障问题 此故障一般不影响生产运行 但影响修理费用 图6 16 以可靠性为中心的维修管理 RCM 93 故障后果与维修策略的选择 以可靠性为中心的维修管理 RCM 94 以可靠性为中心的维修管理对于故障特性的研究 图6 17不同的故障特征曲线 以可靠性为中心的维修管理 RCM 95 RCM对于潜在性故障和功能性故障的研究 图6 18故障的P F间隔 以可靠性为中心的维修管理 RCM 96 RCM和维修策略 对潜在故障使用强制性的预防维修 通过在线或周期性的故障检查来寻找故障 对危害安全的故障使用强制性的预防维修方法 如果没有可以使故障灾害降低的维修方法 则应考虑设备或部件的重新设计 运行和非运行的经济性故障 则根据经济合理性来决策到底使用何种维修方式 对于那些找不到可行的预防维修方法所能解决的问题 可以采用技术改造 重新设计何改装的方式解决 以可靠性为中心的维修管理 RCM 97 RCM的故障诊断和维修方法 状态检测技术 现在大约有包括振动检测和油液分析在内的150 200种检测技术 根据产品质量变化来诊断设备故障的技术 设备性能检测技术 人的感觉检查 即凭视 听 触 嗅来检查设备状态变化 以可靠性为中心的维修管理 RCM 98 RCM对维修资源的合理调配 外部承包者 外部承包者在集中高水平维修力量 维修工具等方面有一定优势 他们可以承担的工作有 分散的设备 如交通 起重工具 超触正常工作量的停产大修 费用便宜的工作等 多技能操作者 设备自动化程度的提高 使操作工人成为机器的看管者 为了充分发挥这些工人的作用 应培养多技能工 他们是 TPM 的主力军 企业内部的维修部门 在相当一段时间内 企业内部的维修部门还应保留 他们承担着企业内相当一部分的维修任务 以可靠性为中心的维修管理 RCM 99 RCM关于维修力量调配的三角坐标平衡点 图6 19 以可靠性为中心的维修管理 RCM 100 RCM备件储备模型 图6 20 以可靠性为中心的维修管理 RCM 101 RCM实施 第一阶段 为利用以可靠性为中心的维修管理的思想和技术 评价故障后果和选择预防性措施 这个阶段结束后 将形成一个全厂设备维修需求的全面总结或计划系统 这一计划应该使总维修工作量显著减少 第二阶段 利用第一阶段的结果 制定劳力和备件管理政策 视实际情况对现有管理状况加以调整 第三阶段 设计各种系统和执行程序 以保证第一阶段和第二阶段计划顺利进行 以可靠性为中心的维修管理 RCM 102 费用有效维修 CEM 何为CEM 费用有效维修 Cost effectiveMaintenance 简写为CEM 是通过维修作业的费用效益分析选择维修策略的管理方式 103 主要程序 辩识和确定各种潜在故障 以量化方式表示故障后果 恢复性维修的费用 预防性维修的费用预防性维修的效益选择费用有效的预防性维修作业 费用有效维修 CEM 104 如何辩识和确定各种潜在故障 功能 设备使用范围和功能 性能基准 功能性故障 功能性故障的具体表现形式 故障模式 造成每一种功能故障的原因 故障现象和作用 每种故障发生时的伴随现象 费用有效维修 CEM 105 关于维修费用 恢复性维修是指非预防的 计划外的临时安排的故障后修理 一般而言 恢复性维修的费用会大大超过预防性维修费用 恢复性维修费用也可以计算和量化 预防性维修费用 预防性维修作业是有计划安排的维修活动 可以按照作业单元费用 间隔 总工时及其它附加费用加以计算和量化 预防性维修的效益 可以由故障后果造成的损失 收入减少数额 和恢复性维修费用这两项减少数额来计算 费用有效维修 CEM 106 效益 费用比方式 恢复性维修是指非预防的 计划外的临时安排的故障后修理 一般而言 恢复性维修的费用会大大超过预防性维修费用 恢复性维修费用也可以计算和量化 预防性维修费用 预防性维修作业是有计划安排的维修活动 可以按照作业单元费用 间隔 总工时及其它附加费用加以计算和量化 预防性维修的效益 可以由故障后果造成的损失 收入减少数额 和恢复性维修费用这两项减少数额来计算 费用有效维修 CEM 107 净效益方式 恢复性维修是指非预防的 计划外的临时安排的故障后修理 一般而言 恢复性维修的费用会大大超过预防性维修费用 恢复性维修费用也可以计算和量化 预防性维修费用 预防性维修作业是有计划安排的维修活动 可以按照作业单元费用 间隔 总工时及其它附加费用加以计算和量化 预防性维修的效益 可以由故障后果造成的损失 收入减少数额 和恢复性维修费用这两项减少数额来计算 费用有效维修 CEM 108 费用和预防性维修总量的关系 费用有效维修 CEM 109