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发布时间:2020-08-04 00:51:31

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作者:蒋坛军

出版社:机械工业出版社

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维修4.0——第四代维修模式:战略维修实践

维修4.0——第四代维修模式:战略维修实践试读:

前言

全球维修与资产管理论坛(Global Forum on Maintenance and Asset Management,GFMAM),由全球多国和地区的设备维修或资产管理机构共同组建,包括:

1)日本设备维护协会(JIPM)。

2)英国资产管理协会(IAM)。

3)美国维修和可靠性专家协会(SMRP)。

4)欧洲国家维修联合会(EFNMS)。

5)巴西企业维修协会。

6)澳大利亚资产管理委员会(AMC)。

7)法国资产管理与基础设施协会(IFRAMI)。

8)伊比利美洲维修联合会(FIM)。

9)阿拉伯海湾地区维修专家联合会。

10)加拿大设备工程和维护协会(PEMAC)。

11)南非资产管理协会(SAAMA)。

其中,日本设备维护协会,是 TPM(全面生产维护)的起源单位;英国资产管理协会,是 PAS55资产管理体系的起源单位(PAS55即 ISO 55000的前身,我国已于 2016年 10月正式实施了等同采用 ISO 55000:2014的国家标准 GB/T 33172—2016)。

2016年2月,针对ISO 55000:2014资产管理体系所涉及的固定资产(含设备)的维修管理,全球维修与资产管理论坛发布了《The Maintenance Framework(维修管理框架)》一书,该书提出了“第四代维修模式:战略维修(Strategic Maintenance)”(维修4.0),提供了切合时代发展规律的检维修管理新理念、五项原则和普适性管理框架。

2017年7月17日,笔者有幸在《企业家日报》以《第四代维修模式:战略维修》为题刊文,将该维修模式介绍给我国读者,得到了诸多企业朋友的热烈反应。

对于设备密集型企业或设备对经营业绩有重要影响的企业,在“设备=饭碗”的语境下,设备维修管理一直是一个焦点、难点。但全球维修与资产管理论坛之书《The Maintenance Framework(维修管理框架)》,只是提出了理念、概念、框架、原则,并未详细阐述“战略维修”如何落地的细节,于是在一些企业实践的过程中,笔者萌发了编写本书的念头。

本书主要以企业或组织的设备资产为描述对象,但“第四代维修模式:战略维修”的理念与框架,同样可用于其他类型的实物资产,例如高速公路、水坝、码头、桥梁等。值得留意的是:全球维修与资产管理论坛提出“第四代维修模式:战略维修”(维修4.0),而全球维修与资产管理论坛的成员机构,就有TPM发源单位的日本设备维护协会(JIPM)。这意味着诞生于1971年的TPM,如今与时俱进也已启用“第四代维修模式:战略维修”。

由于咨询合同的保密要求,未经客户企业法人代表的书面许可不得公开案例资料,且笔者也不愿意去麻烦客户企业的法人代表,所以未将实践的案例写入书内,深感遗憾并向读者表示歉意。

在本书的编写过程中,《企业家日报》王萍老师,诸多客户企业人员以及很多亲朋好友,例如长沙宸雨信息科技有限公司总经理袁岳锋先生等人,均给予了大力支持或鼓励,在此表示衷心感谢。同时,书中引用了诸多专家和机构的观点,在此一并表示由衷感谢。

本书可作为设备密集型企业人士的改善工具书、高校相关专业大学生的教材或参考书。由于“战略维修”是一个全新的课题,本书中肯定存在诸多不足,恳请读者不吝赐教。作者 蒋坛军第1章 从经营目标到维修目标

应从企业经营战略目标分解出维修管理目标,以使维修工作不偏离企业的“主航道”——经营战略目标,并支持企业经营战略目标的实现。1.1 战略维修的框架1.1.1 来源

走老路子,永远到不了新地方。

维修,也常称为“专业维修”“检维修”,一般指设备主管部门就设备维修所采取的管理模式或思路。检维修包括“点检+修理”,但不限于“点检+修理”。

2016年2月,全球维修与资产管理论坛(GFMAM)发布了《The Maintenance Framework(维修管理框架)》。该书将维修定义为:“维持、复原或替代物体状态,令其可实现规定功能的所有技术与管理措施(含监督措施)”;提出了“第四代维修模式:战略维修(Strategic Maintenance,即维修4.0)”,并将其与以往的维修模式进行了对比(表1-1)。

值得留意的是:针对 ISO 55000资产管理体系所涉及的固定资产(含设备)维修管理,全球维修与资产管理论坛提出了“第四代维修模式:战略维修”(维修 4.0),而全球维修与资产管理论坛的成员机构,就有 TPM(全面生产维护)发源单位的日本设备维护协会(JIPM)。——这意味着诞生于 1971年的 TPM,如今与时俱进也已包含和启用“第四代维修模式:战略维修”。表1-1 维修模式的发展注:来源于GFMAM《The Maintenance Framework》。1.1.2 五项原则

战略维修有五项原则:

1)价值:对于资产(含设备)创造价值,维修不可或缺。

2)效率和有效性:维修效率和有效性有助于实现资产全寿命周期成本最低化。

3)完好:在资产全寿命周期内,主动管理维修策划和实施,有助于运行的本质安全,可大幅度保护人员、财产和环境。

4)执行力:对维修的执行力,确保资产功能的可靠性、有效性、高效率,以及在需用时的可用性。

5)领导力:领导力与企业文化是持续改进系统绩效的决定性因素,包括负责管理和实现维修职责的人员绩效。1.1.3 基本框架

在五项原则的基础上,战略维修的主体框架如图1-1所示。图1-1 战略维修的框架1.1.4 重要意义

全球维修与资产管理论坛将维修管理定义为:“维修实现活动与企业战略和目标保持一致的决策过程”。战略维修的最大特点是:在吸取前三代维修模式优点的基础上,将维修与企业经营战略和目标进行关联,不偏离企业经营战略和目标的“主航道”,旨在促使维修工作支撑企业经营战略和目标的达成。这一点,对于我国企业有现实的重要指导意义,因为我国企业的维修工作,尚普遍停留在“就设备论设备”的阶段,未能充分考虑与企业经营战略的紧密咬合,未能科学地度量维修工作对企业经营战略和目标的贡献度。1.1.5 对我国企业的必要性

令人遗憾的是,总体上来说,现阶段我国不少企业的主要维修模式仍处于第一代(被动维修),把第二代、第三代维修模式做得到位的企业并不多,做到第四代的企业就更少了。维修模式的落后直接导致了一系列不良结果:工伤与事故、不合格品与客户投诉、高能耗、低效率、环境污染、成本偏高等。而这些不良后果,则直接拖累了企业经营战略目标的达成。

以特种设备为例,2016年,全国发生特种设备事故和相关事故 233起,死亡 269人,受伤 140人。①

以检修事故为例,(石油石化)检修事故,占重大事故总数的 42.63%。②而重大事故,依据国务院《生产安全事故报告和调查处理条例》,是指造成10人以上、30人以下死亡,或者 50人以上、100人以下重伤,或者 5000万元以上、1亿元以下直接经济损失的事故。

随着“中国制造2025”在我国企业的逐步实践,“智能维修”也被频繁提及,但多数“智能维修”仍以第二代、第三代维修模式作为理论基础。因此,“智能维修”的设计和实践人员有必要加以改进,采纳“战略维修”作为理论基础,如此可更好地响应“中国制造2025”要求,助推企业智能制造的战略转型。笔者曾看到有设备密集型的智能制造工厂,因为维修管理落后,于是设备故障频发、能耗惊人、维修费用居高不下、非计划停机损失严重等,继而导致其智能制造工程未能充分地助推企业实现其愿景、经营战略与目标。

究其本质来说,“战略维修”是以价值导向的维修模式清晰地说明了:①维修目标从哪里来(从经营战略目标进行分解);②维修到哪里去(助推企业经营战略目标的实现、满足相关方的价值需求)。“一万年太久,只争朝夕”。我国企业实践“战略维修”、赶超国际先进维修水平,是一个复杂的系统工程,其中有两点是必不可少的:企业高层对维修工作的清醒认知与重视;维修人员提升维修管理和维修技术水平。1.2 设备价值的识别

生产设备是企业资产的一种,或者说企业资产包括但不限于生产设备,这已是常识。我国国家标准GB/T 33172—2016(ISO 55000:2014)《资产管理 综述、原则和术语》,对“资产”的定义为:资产是对组织有潜在价值或实际价值的物品、事物或实体。设备因创造价值而存在,这不难理解。但近年来有不少来自企业的朋友均问及:价值到底是什么意思,其定义是什么。1.2.1 价值是什么“价值(Value)”被全球维修与资产管理论坛定义为:相关方需求被满足的程度与所耗成本、所存风险的关系。该论坛用公式将该定义形象地表达为①

同时,应理解如下相关内容:“风险”是“不确定性对目标的影响”,即“风险”包括但不限于安全风险;“成本”即对目标的负面影响,包括财务、时间、物质、可持续性、社会等方面;“绩效”即对目标的正面影响。换言之,企业资产若满足相关方需求的程度越高而所耗成本越少、所存风险越低,则其价值就越大。1.2.2 设备价值的相关方有哪些

总体上来说,有三大类群体会关注设备的价值:②

追求企业本位价值的股东、投资者,企业本位价值有资产回报率、设备全寿命周期投入产出比等。

产品或服务的使用者(顾客价值关注者),他们关注,如设备输出的产品的性价比、合格性与准时性等。

员工、关联企业、邻近社区、执法机关等(社会价值关注者),例如维修工关注设备的可靠性、操作工关注设备的效率和安全性、执法机关关注设备的法规符合性等。1.2.3 如何识别设备的价值

GB/T 33172—2016明文提出:价值(无论有形或无形、财务或非财务)将由组织及其相关方根据组织目标确定。也就是说,企业各类设备的价值取决于该企业的经营战略目标。对于设备的价值识别,可采用设备全寿命周期价值矩阵表等方法,见表1-2。1.2.4 价值以何种方式体现

从GB/T 33172—2016所提出的(资产的)价值(无论有形或无形、财务或非财务)将由组织及其相关方根据组织目标确定,可看出设备的价值会以有形或无形、财务或非财务的方式予以体现。

GB/T 33172—2016对“关键资产”如此定义:可能对实现组织目标产生重大影响的资产。并给出如下说明:资产可能是对安全、环境或绩效起关键作用的,也可能与法律法规要求有关;或关键资产可指为关键客户提供服务所需的资产。换言之,设备的价值会以法规符合性、安全、职业病、环保、绩效(产值、利润、OEE/设备综合效率、产品合格率、故障、成本、能耗等)、满足客户诉求等方式予以体现。

例如:一企业在其经营战略目标中,有追求生产设备零故障之子目标。该子目标的有形价值方面:故障时间和次数下降、生产效率上升、产品合格率提高、安全和环保事故损失减少等;该子目标的无形价值方面:企业人员的成就感和安全感加强、客户的满意度提高、严守法规的形象、企业商誉上升等。1.2.5 设备创造价值的方向

从相关方需求被满足的程度与所耗成本、所存风险的关系可看出,创造价值的方向有三个:提高满足相关方需求的程度;减少成本;降低风险。

应当特别留意:设备的价值创造,不宜只限于对单个(台)设备本身的改善(例如故障削减、排污合规性、智能化改造等),而应从更广的层面进行改善。例如:在一些制造业工厂,若对设备群构成的生产线实施单件流(或小批量流),可明显压缩生产周期、提高生产效率。又如:借鉴华为的“针尖战略”,对因产品繁杂导致设备投入产出比低下的工厂,若基于市场需求优化并收窄产品品类,可有效提高产品附加值、设备投入产出比。“就设备论设备”之所以遭人诟病,是因其未充分吻合“使设备创造价值最大化”的管理理念。表1-2 设备全寿命周期价值矩阵

应理解和识别“价值驱动因素”和“价值保障因素”。“价值驱动因素”即对绩效、成本、风险有直接影响的设备或活动;“价值保障因素”即本身不直接创造价值的设备或活动,但其用于支持“价值驱动因素”创造价值。例如:对设备开展OEE(设备综合效率)改善活动,该活动就是“价值驱动因素”,而在开展该活动之前阅读OEE改善的相关文章和书籍,就是“价值保障因素”。识别两者及其相互关系,有利于看清价值创造所需的全部因素,继而可避免因急功近利而忽略必要的“价值保障因素”。1.2.6 重要的原点问题“黑夜给了我黑色的眼睛,我却用它寻找光明”(顾城《一代人》)。

设备的价值及其相关事项是维修管理中重要的原点问题,很有必要做到知其然更知其所以然,将它们正确、全面地理解,在实施维修管理改善时才不至于感到茫然。1.3 维修目标管理

20世纪50年代,“现代管理学之父”彼得·德鲁克提出了“目标管理(MBO,Management by Objectives)”,他认为“企业的使命和任务,必须转化为目标”。

目标管理如今在企业中已是不可或缺的一环,可起到差距展现、方向引导、行动纠偏、绩效衡量等重要作用。1.3.1 维修目标的制订

一般会制订维修目标分解表(表1-3),以便从经营战略目标分解出维修目标。表1-3 维修目标分解

分解应逐级从公司、部门、车间、班组、个人到设备,从而确保经营战略目标可在对应的设备上予以执行,也确保全员、相关的全部设备支撑经营战略目标的实现。

同时,维修目标的制订应遵守“SMART”原则:Specific(针对性)、Measurable(可测量)、Achievable(可实现)、Realistic(务实)、Time-bound(期限)。

值得特别注意的是,有时候企业的经营战略未必完全科学合理,尤其是中小企业的经营战略。在此情形下,维修目标的制订应注意弥补企业经营战略对维修工作考虑的不足。1.3.2 常见问题

不少企业在实施目标管理时,常犯一个毛病:缺乏全过程跟踪。在设立管理目标和子目标之初,又是开会签署责任状,又是做宣传看板,然后就没花多少精力予以跟踪了。于是在目标期限即将到来时,责任部门常会临时抱佛脚,焦头烂额地采取“突击行动”。如此一来,目标结果数据的可信度就大打折扣,目标管理也就沦为了走过场或形式主义。1.3.3 “全过程跟踪”

在管理目标设立后,目标实施的责任人或责任部门宜采取“全过程跟踪”。即:从目标实施周期的第一天到最后一天,应对目标实现情况实施严格的跟踪和分析,以便及时发现问题,并采取有效的预防措施和纠正措施;也便于及早发现优点并推广,以更好地达成目标并扩大目标的价值;也可避免最后阶段才来个“毕其功于一役”。

虽然目标实施过程要强调自觉性,但并不等于上级部门可撒手全然不管,因为不自觉与惰性是比较普遍的。所以,对其下属部门的目标落实情况,上级部门也宜实施定期/不定期的“全过程跟踪”,避免最后阶段才去“算总账”。不勤于“全过程跟踪”的上级部门,往往伴随着一个欠妥的威胁性做法,“要是最后没按时达成目标,反正有惩罚措施在等着你们!”惩罚措施或许是必要的,但设立目标的初衷不在于要惩罚谁,而是通过按期或提前达成目标,可助企业的愿景、使命、经营战略逐步得以实现;另外,正人先正己,目标没有按期达成时,不宜只惩罚下级部门,而宜先惩罚自己。

各级部门只有从第一天就环环相扣地采取“全过程跟踪”,最后得到的结果才令人信服,而不至于令人怀疑目标的达成是因为搞了“神奇的统计”。若各级部门均可从第一天就层层相扣地采用“全过程跟踪”,目标的整个实施过程才会流畅,而不至于“前头热情高涨、中途信马由缰、后期焦头烂额”,可最大限度地消除违背目标初衷的“突击行动”。

觉得“全过程跟踪”过于麻烦,所以不愿这样做;或自信满满,觉得只要最后冲刺一下,就完全可达成目标;或因上级部门没就“全过程跟踪”予以鞭策,于是认为这目标恐怕没那么重要吧……诸如此类的想法或做法,均是懒汉思维的表现。既然设立了目标,就要“言必行,行必果”。而设立目标的动机,就是希望所有关联部门全过程去履行,甚至超越目标所提出的要求。1.3.4 如何做到“全过程跟踪”

在设立目标之初,从目标的结构维度,企业人士一般会将目标分解为子目标;但常忽视了另一必要的做法:从目标的时间维度,将目标、子目标全部明确规定若干个时间阶段的达成值(累积起来为总值)。例如,将年度目标细分为半年度、季度乃至月度应达到的目标值。如此一来,对目标的“全过程跟踪”就具备了可操作性,见表1-4。1.4 样板机台的实施1.4.1 什么是“样板机台”

在推行“战略维修”等管理模式时,若因企业规模较大而难短期全面铺开,或对所推行的工作把握不足而有所担心等,一般可采取“样板机台”的做法。

所谓的“样板机台(pilot machine)”,类似的还有“标杆机台”等,就是选择一台或少数设备做试验,以便尽快探索改善活动的实施方法、检验改善活动的效果。即便改善活动最后不幸失败了,也只是在局部性的样板机台有损失。换言之,样板机台的做法,可有效预防在改善活动中的集体失败,减少改善的风险成本。表1-4 维修目标跟踪1.4.2 “样板机台”的挑选原则

若打算实施样板机台的做法,先需遵循如下准则挑选样板机台:

1)关键机台——在企业生产活动中发挥较重要作用、对经营目标有较大影响的机台。

2)有推广价值——在样板机台所进行的改善活动,有较好的参考意义,值得复制推广到其他机台。

3)机台人员很积极——若负责样板机台的人员不够积极,则改善活动就会很难突破现状或无法深入,也就难以取得好的改善效果,于是推广价值就不复存在了。

样板机台选定后,应给样板机台人员实施相应的培训,以确保其改善活动得到顺利开展。培训内容包括:样板机台的知识(原理、机械结构、电子线路等);样板机台的改善目标;实现目标的计划或方案;实现目标的方法与措施;阶段性验收标准和最终验收标准;其他相关的内容。1.4.3 目标与方案

基于维修目标,针对样板机台的瓶颈问题,为其设立个性化的量化改善目标,例如OEE设备综合效率提升多少比例、故障下降多少比例等。

依据所设立的改善目标,为样板机台制订改善计划或改善方案,其内容包括:

1)目标:总体目标、阶段目标、分解目标。

2)改善措施:改善的方法、步骤、标准等。

3)预期效果:阶段性和最终的有形与无形效果(尽可能量化)。

4)进度:各阶段、各措施完成的时间期限。

5)责任主体:责任人、协助人员各自的分工。

6)预算:投入及用途、收益及来源、投入产出比等。

7)验收:验收者、时间、验收标准等;竞赛、评比与激励方面的举措等。1.4.4 改善过程跟踪

1)在样板机台实施改善活动的过程中,相关人员应实施恰当的宣传,以营造改善的氛围。

2)对改善应实施全程跟踪,以及时对不足之处进行纠正。

3)应定期召开沟通会、现场交流会之类的活动,把取得的成果能及时分享、收集更多意见把样板机台改善得更好、更快。

4)应对有明显改善效果的做法,予以及时提炼然后沉淀;相应的阶段性激励措施应予以兑现。

在此过程中,要特别注意收集改善前后的对比证据,例如图片、数据等。用事实说话、用数据说话,可起到较好的带动作用,为全面推广打下基础。1.4.5 验收标准

应就样板机台的改善活动拟定验收标准,其内容包括:验收目的;样板机台状况简介;验收小组的组成及分工;验收日期与时间(必要时可采取分阶段验收的方式);验收的流程;验收标准(紧扣前期设立的目标并尽可能量化);验收报告或验收记录的表格;其他相关事宜。

验收结束后,将验收结果予以公布并及时实施对应的激励措施。激励措施应包括正负激励、精神与物质激励。及时的激励可调动更高、更广泛的改善积极性。若样板机台不能带动更高、更广泛的改善积极性,也就失去了打造样板机台的初始意义。1.4.6 标准化

对于样板机台探索出来的有价值的经验,包括失败的教训、成功的方法,均应以文件、视频等媒介形式予以记录。

对于有必要形成日常工作的改善方法或程序,应予以标准化形成企业的规章制度,以便促使改善经验得到更广层面的借鉴、消化和应用。

对于非样板机台的人员,企业高层应要求其及时学习样板机台的经验,并鼓励灵活调整、创新、超越样板机台,以期尽早实现“星星之火可以燎原”的初衷。1.4.7 不要延误全局性改善的步伐

样板机台的做法,虽有前面所述的诸多优点,但应该注意,在企业规模较小、机台较少,或企业人员整体配合度很好、执行力较强时,则不必选择样板机台的做法,否则反而会延缓全局性改善的步伐。1.5 空头文件≠管理模式1.5.1 “藏经阁”

不少企业在建立维修管理模式、GB/T 33172—2016资产或TPM(全面生产维护)等管理体系时,居然以建立一套文件为终极成果,如手册、程序文件、指导书、表格等。

当然不是说不需要建立文件。没文件会导致做工作无从下手、运行会失去划一的准则、人员培训会缺乏一致性等,继而企业的可持续发展会受到影响。但把主要心思用在做精美的文件,而不是用在文件的执行、执行结果的检查和改进,于是文件就成了空头文件。

而把文件视为终极成果,基本都会打造一个像模像样的文件室或计算机文件库,类似于少林寺的“藏经阁”。但问题是,光有“藏经阁”却不去苦心修炼,又怎么可能成为“扫地僧”呢?1.5.2 有效性是生命力

实际上,“搞管理模式,就是要搞一套文件”的观点和做法,既是文牍主义的典型表现,也是对管理模式建设的严重误读。但凡管理模式者,“有效性”是其生命力,是其最基本的要求。例如:

1)推行“第四代维修模式:战略维修”,要使维修工作为企业经营战略目标的如期实现做出贡献,例如提高OEE(设备综合效率)、设备全寿命周期投入产出比。

2)推行GB/T 33172—2016,要提高资产全寿命周期的价值创造能力(包括但不限于总资产报酬率)。

3)推行精益,要提高效率和降低成本。

换言之,企业推行任何管理模式若只是建文件,则未达到“有效性”这一最基本要求。“现代管理之父”彼得·德鲁克曾如此说:“管理是一种实践,其本质不在于知而在于行;其验证不在于道理而在于成果”。

文件充其量只能算是“道理”而非成果。于企业而言,成果是指客户满意、营业额、利润、社会价值等;于维修工作而言,成果是可靠性、可用性、全寿命周期成本等。1.5.3 空头文件的危害

笔者曾目睹一个不过2000人左右的工厂,其管理手册、程序文件、规章制度、指导书、表格、外来文件等,加起来居然超过1000份,其中有很多文件不要说去执行,连看都没人看。而且,文件往往与会议紧密关联,“文山会海”这个成语就形象地说明了这一点。即便是空头文件,企业也要花宝贵的时间与精力开会进行起草、讨论、审核、宣传。另外,文件一多,互相矛盾的规定就多,懒政者常惯于借这类文件来推诿责任。更有甚者,一些部门在起草文件时,缺乏全局观念而心怀部门墙主义,素爱写上只有利于本部门局部利益的规定,以制约和挤兑其他部门。

建文件理应是增值的工作,所建的文件既不应成为空头摆设,也不应成为白白消耗宝贵时间与精力的一个源头,更不应成为懒政者和部门墙主义者的盾牌。1.5.4 消除文牍主义

空头文件、文牍主义在不少企业大行其道,与企业高层对管理模式的认知程度、价值取向有直接的关系。邓小平同志在治军治国中消除文牍主义的方法,①也可用于企业管理模式的文件建设。

1.严肃对待

注意调查研究,勤于观察与思考,做到精通业务。毛泽东主席曾称赞说:“看邓小平的报告,好像吃冰糖葫芦”。

2.明确规定

目标明确、职责明确、任务明确、方法明确。

3.减少发文(或合并使用)

可发可不发的文件,坚决不发。邓小平同志特意提醒同事:“下面深感文件太多的痛苦,我们应加注意”。

4.简明扼要

重复的话要省略,可以不说的话要坚决压缩掉。

5.切合实际

内容要符合客观实际,掌握分寸,恰如其分。

6.力抓落实

邓小平同志曾严厉批评“公文旅行”的做法,“为什么非把文件传过来传过去,尽画圈,还不是官僚主义?有的事画圈画了半年还解决不了,究竟是赞成还是反对,也不知道”。1.5.5 以价值成果为导向

企业在建设各类管理模式时,“文件多且精美,管理乱与低效”的情形并不少见,故而考核管理模式建设的优劣时,应以价值成果为导向,而不应以建立文件为导向;应多下现场去验证价值成果,而不能只是在办公室、会议室看文件听汇报就算完成了验证;对于“搞管理模式就是要搞一套文件”的观点和做法,应及时予以批评和纠正。[1]资料来源:国家市场监督管理总局官网,2017年 4月 17日,《质检总局关于 2016年全国特种设备安全状况情况的通报》。[2]见参考文献[10]第 2页。[3]见参考文献[3]第 9-10页。[4]见参考文献[11]第 26页。[5]见参考文献[12]第 10-13页。第2章 维修策略的策划

依据从经营战略目标分解出来的维修目标,系统地策划恰当而具体的维修策略,以使维修工作支撑维修目标、经营战略目标的达成,促使设备最大化创造价值。2.1 设备关键度管理

企业对所拥有的设备,应科学地界定其关键度,并基于关键度来策划和实施精准的管理措施,以避免主次不分或眉毛胡子一把抓的弊端。在有一定规模或工艺复杂的企业,其设备类型与数目通常相对庞杂,尤其需要开展设备关键度管理。2.1.1 设备范围界定

对名下所拥有的设备,应进行清点,以清晰掌握设备的数量、位置、工况、状态等信息,并建立、更新(必要时)设备清单(表2-1)。2.1.2 设备价值维度识别

GB/T 33172—2016《资产管理 综述、原则和术语》中明确:资产存在是为组织及其相关方提供价值;资产管理关注资产为组织提供的价值,而不仅是关注资产本身。价值(无论有形或无形、财务或非财务)将由组织及其相关方根据组织目标确定。表2-1 设备清单

由上可见,在实施设备关键度管理时,首先要识别设备的价值维度。企业在识别资产的价值维度时,应从安全、环保、绩效、符合性、客户诉求等处着手。应当注意,价值维度之间可能存在相互交集,例如:法规符合性可包含安全、环境等;绩效直接关乎质量与效率;客户诉求也直接关乎质量与效率。2.1.3 设备关键度评价准则

基于企业目标所需的价值维度,为设备分别设定关键度评价准则。若评价准则涉及相关法规,可直接采用法规要求或严于法规要求,例如国务院《生产安全事故报告和调查处理条例》《突发环境事件分级标准》。可参考设备关键度评价准则(表2-2)。表2-2 设备关键度评价准则(续)

设备关键度可分为A、B、C、D四个等级:<20分的为D级;20~40分的为C级;>40~80分的为B级;>80~100分的为A级。2.1.4 与关键度配套的管理措施

依据设备关键度评价的结果,应对各类设备全寿命周期的各个环节,具体地策划有针对性的管理措施,并纳入设备管理方案(表2-3),以使设备为企业经营目标的达成做出所相称的价值贡献。例如:若设备的突发故障会导致爆炸、人员伤亡、财产与商誉损失,则应当策划维修预防、预知性或预防性维修策略,以及必要的应急预案。

值得注意的是,即便是同类型且同型号的设备,但若服役年数、劣化程度、使用工况、用途对象或目的等因素有明显差异,则需对该类设备逐个(台)进行评价、区分等级,以便为其各自策划和实施精准的管理措施。2.1.5 关键度管理的注意事项

设备关键度的管理旨在强调“牵牛要牵牛鼻子”,但不是说关键度不高的设备就完全不需要管理了。而且,因为是人为地设定和执行设备关键度评价准则,所以可能会出现不同程度的主观性,故不宜只由设备部门进行该项工作。可召集设备价值维度所涉及的部门/相关方成立跨职能小组,集思广益以减少主观性。表2-3____设备管理方案

因企业所处的环境是动态的,所以企业经营目标也可能是动态的,继而设备关键度的管理也需随之恰当予以调整,如此才可使设备关键度管理始终紧扣企业经营目标,并为实现目标做出相称的价值贡献,取得理想的设备投入产出比。2.2 到底要不要追求零故障?2.2.1 拒绝零故障的理由

在企业现场、QQ群、微信群等场所,人们经常会争论一个问题:我们到底要不要追求设备零故障?

故障,即设备资产丧失创造价值所需的规定功能。40多年前,日本设备维护协会就已明文提出了“追求设备零故障”。当然,不是说日本的管理理念我们就非得盲目接受。我们还是先看一下反对“追求设备零故障”的主要理由:

1)很难做到,不如不做。

2)会加大维修费用。

3)企业应关注产品,而不应关注设备维修。

4)客户不关心我们的设备管理、维修管理。2.2.2 零故障很难做到,不如不做?

设备突发故障可能会带来生产中断、效率降低、不合格品增多、能耗增加、排污超标、设备寿命缩短,甚至人员伤亡等直接的负面结果;而且,设备故障很可能产生间接的负面结果,例如设备故障导致火灾后公司股价下跌、形象受损、订单被取消、客户不满意等。

故而,在追求零故障建立预防性维修模式时,哪怕做不到满分暂时只能做到三五成,也是一个大进步,然后再逐步迈向更高的层次。

尽管零故障确实是很难达成,但难,不是不做的理由,而恰恰是做的价值所在。动辄以“做不到,就不如不做”而继续“不坏不修、坏了才修”的事后维修模式,笔者不客气地说一句:这是怕吃苦的懒汉思维。2.2.3 会加大维修费用?

若把“不坏不修、坏了才修”事后维修模式所带来的损失统计出来,然后与预防维修模式的投入成本对比一下,一般会得出一个结论:追求设备零故障所采用的预防维修模式之收益,远远大于所投入的成本(当然要避免过度的预防维修)。

说“追求零故障会加大维修费用”,还有一个可能:只是把当前的备件费用、监测仪器添置费、维保人员增加等,与以往的同类投入进行对比。以往突发故障偏多,是在掠夺性透支设备,所以这样对比显然不科学,应把当前对预防维修模式的投入,与未实行预防维修模式而存在的损失,或与实施预防性维修而带来的收益进行对比。

笔者所了解的设备密集型行业中,不但是特殊行业(航天航空、地铁、火电厂、核电站等)必须要追求零故障,就连普通制造业(卷烟、五金冲压、注塑等),维修人员判定设备应选取的维修策略时,结果绝大部分选取了希望突发故障为零的预防性维修策略,而选取事后维修不足10%。故而,实在没必要钻牛角尖,以偏概全地用“会加大维修费用”作为理由来拒绝“追求零故障”。恰如古人说得好:上医治未病、中医治欲病、下医治已病。2.2.4 企业应关注产品,而不应关注设备维修?

若以设备来生产产品,则设备维修模式会对产品的生产效率、质量产生较大的影响。例如在五金冲压行业,若对设备及配套模具不进行预防性维修,则突发故障会带来产品的报废超标;若不及时吹走设备和模具中的残留铁屑,则产品的“压伤”机会将大幅增加。

目标可粗分为两类:结果性目标、过程性目标,两者唇齿相依。关注产品,是一个结果性目标;关注设备维修,则是与其相辅相成的过程性目标。没有好的过程性目标,焉能实现好的结果性目标呢?2.2.5 客户不关心我们的设备管理?

客户确实多数情况未必直接关注供方的设备管理,即便供方是严重依赖设备进行生产的。但客户肯定关注供方的产品质量、交货期、价格,而此三者,前文已说明了:与供方的生产设备息息相关。所以,客户不直接关注,不代表我们就可以放松;要满足乃至超越客户期望,就有必要改善客户尚未关注、实际上却是关键的事项。

故而,设备密集型企业在推行战略维修模式时,宜包含降低客户退货率、提高客户满意度之类的指标(目标)。2.2.6 伪命题

在“工业4.0”迎面而来的时代,柔性生产线、连续流生产线、智能制造系统、无人工厂等把生产设备高度集成的制造方式,可以预见逐步会成为主流,而其显著的特点是自动化程度越来越高、复杂程度越来越大,随之而来的是突发故障所造成的损失更大。在此情形下,追求设备零故障尤为迫切。

不应将设备视为冷冰冰的钢铁,而应将其视为犹人般的生命体。无人不渴求身体安然无恙,则于设备而言,“到底要不要追求设备零故障”,几近一个伪命题。2.3 零故障的实现方向2.3.1 故障类型与危害

中岛清一先生将故障分为三类:功能停止型、功能下降型、潜在故障。前两类故障的表征有龟裂、变形、脱落、磨损、泄漏、腐蚀、烧焦、异响等;而第三类(潜在故障),很难发现其明显表征,在某一时候却会比较突然地导致设备的功能丧失。

故障可能会造成或轻或重或直接或间接的多种后果:非计划停产、工件品质不良、人身危害、环境污染、成本增高等。例如苏联的切尔诺贝利核电站4号反应堆因故障而爆炸,不但给苏联和周边国家造成了多方面的惨重损失,而且在整个人类历史上留下了浓重而久远的阴影。

就故障原因、实现零故障的方向,日本设备维护协会曾系统地进行了归纳,①本文在其基础上有所增删和细化。2.3.2 故障原因

设备故障原因主要有五个:基本条件不完备;未遵守使用条件;忽视劣化;设计与制造设备的缺陷;人员技巧欠佳(注意它们有时存在相互交集)。

1.基本条件不完备

即设备缺乏运行的三个基本条件:清扫、润滑、螺栓紧固。

在故障频发的设备密集型企业,往往可以看到如此的景象:设备被灰尘覆盖、锈迹斑斑;运动部位(轴承、齿轮等)因缺乏润滑而吱吱作响、损坏;螺栓有明显松动、摇晃、响声。

2.未遵守使用条件

即规定的设备使用条件未得到遵守。

如电流、电压、速度、温度、湿度、流量等使用条件不在规定范围内。

3.忽视劣化

劣化分自然劣化、强制劣化。“忽视劣化”包括两层意思:一是强制劣化;二是对劣化随之任之。

强制劣化,例如:对只宜在室内环境放置的设备,在闲置时未进行封装保护,予以露天放置,导致设备腐蚀加速而损坏;在五金冲压厂,存在较多“小马拉大车”的现象,即使用超过压力机吨位上限的模具进行生产;维修人员的野蛮维修(破坏性维修)等。

对劣化随之任之,例如:不利用点检或状态监测等手段去探测劣化;即便肉眼都可看到的明显劣化症状仍随之任之不采取任何改善措施;未仔细找出故障的根本原因,只是敷衍了事地采取改善措施,导致同一故障在同一设备反复发生;所采取的改善措施也未水平展开,导致相同故障在同类其他设备上突然发生;对远未达到设计寿命而报废的设备,从不分析其报废原因,也不采取纠正措施等。

4.设计与制造设备的缺陷

即在设计、制造设备的过程中,未能充分考虑设备的使用要求(存在“与生俱来的毛病”),导致设备在使用中故障不断,甚至产生严重后果。

例如:因麦道对DC-10舱门的设计缺陷,直接导致了机乘346人全部罹难的“土耳其航空981号航班事故”,该设计缺陷甚至被媒体称为“致命设计”。

5.人员技巧欠佳

维修人员与保养人员、操作人员的错误作业,或其作业存在不足。

例如:因为缺乏维修指导书,维修人员不能正确地装拆,继而导致设备无法工作;因为对过载保护原理的不了解,在设备过载保护装置失效时,操作人员仍进行生产,继而导致设备的更严重损坏。2.3.3 零故障实现的方向

追求零故障,必须全面识别设备一生中可能导致故障产生的环节,然后实施行之有效的维修策略。具体地讲,通过消除五大类故障原因而实现零故障的方向有:基本条件的整备;使用条件的遵守;劣化复原;设备设计与制造缺陷的对策;人员技能的提高。

1.基本条件的整备

1)清扫,消除脏污源头。

2)按规定实施润滑。

3)把螺栓紧固;把螺栓松动予以目视化(图2-1);消除螺栓松动的原因等。图2-1 螺栓松动目视化

2.使用条件的遵守

1)设备操作方法的标准化、可视化。

2)过载操作保护装置的增配。

3)针对不当操作实施防错措施。

4)改进设备的极限承受能力。

5)按规定提供设备所需的使用环境(温度、湿度、洁净度等)。

6)加强前期选型的管理,确保挑选可满足自身使用条件的设备。

3.劣化复原

1)计算设备部位的平均故障间隔时间。

2)制订和实施点检、状态监测、保养、更换、修理标准指导书。

3)实施点检、状态监测以确诊已发生的劣化。

4)实施保养、更换、修理以消除已发生的劣化。

5)分析和消除已发生的劣化的根本原因(可从操作、保养、维修、环境、部件质量等方面入手),以防止劣化的重复发生。

6)采用FMEA(潜在失效模式与后果分析),识别潜在的劣化点,并实施预防性维护,以预防劣化的发生,或延长劣化周期等。

4.设备设计与制造缺陷的对策

1)对已存缺陷的设备实施技改,以增其强度而延长寿命周期。

2)减轻有缺陷的设备功能部位的作业负荷。

3)停用有缺陷的设备功能,用其可用之功能。

4)针对有缺陷的功能部位增设过载保护措施。

5)未来采购设备之前,仔细调查拟购设备的市场口碑(含已发现的缺陷)。

6)未来对尚未购入的设备,实施FMEA(潜在失效模式与后果分析)、“无维修设计(维修预防)”“设备自愈机能”。

7)未来对尚未购入的在造设备,进行制造过程质量监督。

8)未来在所购设备的调试、使用、验收阶段,增强发现缺陷的手段。

5.人员技能的提高

1)识别各部门、各层级人员所必需的设备知识与技能。

2)培训、考核各部门、各层级人员所必需的设备知识与技能。

3)设备操作、维护、修理作业的标准化、可视化。

4)分析错误的设备操作、维护、修理的原因,并进行改善。

5)分析潜在的错误的设备操作、维护、修理,并进行预防。

6)配备、自主开发与设备配套的工器具。2.3.4 零故障是前提

在设备密集型企业里,追求设备零故障、零事故、零缺陷、零损失,是诸多企业的夙愿。但依据中岛清一先生的观点,若不努力实现零故障,则零事故、零缺陷、零损失基本也不可能实现。

为了少走弯路地实现零故障,则必须先清晰了解实现零故障的方向,然后结合企业实际情况予以细化并落实。2.4 零故障的开展路径

若企业经营战略分析结果显示有必要开展零故障项目时,可参考下述步骤予以实施。2.4.1 组织架构与职责

应清晰划分零故障管理流程各环节的责任部门、岗位,可采用矩阵表的方式予以识别和罗列。

零故障管理一般会涉及以下部门:高层或分管领导、设备、生产、采购、财务、设备供方、维修供方等。

应确定开展零故障管理所需的沟通方式、频次、场所等。例如微信群、定期会议等。也可将零故障管理工作所需的沟通并入其他沟通,以减少沟通的繁复,例如并入OEE(设备综合效率)管理会议、设备资产管理会议等。2.4.2 零故障管理方案

零故障管理方案可包括但不限于以下方面:追求零故障对本企业的重要意义;组织架构与职责、设备或设备产线范围、故障数据收集、故障等级区分、故障数据分析、故障原因分析与排序、改善目标、维修策略选择、维修策略实施、备件与维修材料管理、标准化、人才育成、零故障管理成熟度评价与激励、持续改进等。2.4.3 故障数据收集

应界定零故障管理所需覆盖的对象设备,并识别拖累本企业经营目标的瓶颈设备。

应确定每一台(套)设备的故障数据收集方式、时机、记录方式、表格格式等。若条件允许,应尽量采用自动采集的方式,以便减少手工收集的低效与失真。

故障数据可包括但不限于以下方面:设备名称与编号、故障部位、故障名称、故障代码、故障等级、故障现象、故障损失、操作工姓名、维修工姓名、故障原因、故障原因代码、拟采取的维修策略或措施、备件与材料的规格及用量,工器具等,见故障统计表(表2-4)。

为了清晰地观察故障的发生时间规律,继而可精准地实施维修策略,有必要强调收集下述三个数据:①平均失效前时间(Mean Time to Failure,MTTF);②平均修复时间(Mean Time to Repair,MTTR);③平均失效间隔时间(Mean Time between Failures,MTBF)。2.4.4 故障等级

为了准确地确定改善的优先度,对于设备故障、潜在故障繁多的企业,应划分故障的等级。故障等级的划分应综合考量故障可能带来的停产经济损失、人员伤亡、工伤与职业病、环境事件、财产损坏等因素。表2-4 故障统计

划分故障等级时,可能会涉及一些法律、法规要求。所涉及的安全事故等级,应遵守或严于国务院《生产安全事故报告和调查处理条例》;工伤与职业病遵守或严于GB/T 16180《劳动能力鉴定 职工工伤与职业病致残等级》;环境事件应遵守或严于国务院办公厅《突发环境事件分级标准》。例如可分为下述四个等级:

1)0级,可忽略:经济损失在××元之内;或不会导致工伤、职业病、环境污染。

2)1级,轻微:直接经济损失在××元之上但在××元之下;或导致轻度工伤、轻度职业病、轻度环境污染。

3)2级,重要:直接经济损失在××元之上但在××元之下;或导致严重工伤、严重职业病、严重环境污染。

4)3级,致命:直接经济损失在××元之上,或导致死亡、特别严重的环境污染。

应针对不同等级的故障确定相称的维修策略;对于重要、致命等级的故障,应策划、演习应急预案,并检查应急预案的科学性与有效性。2.4.5 故障数据分析

故障数据分析有助于观察与定义故障所导致的各类损失、劣化程度、劣化发展趋势等。应确定故障数据的分析责任者、频次、报告方式、接收报告的对象等。故障数据分析可包括但不限于下述内容:

1)设备故障导致的总体经济损失、非计划停机时间、次数、伤亡、环境污染等。

2)故障设备排序(经济损失、MTTF、MTTR、MTBF、环境事件、伤亡、职业病等)。

3)故障部位的排序(经济损失、MTTF、MTTR、MTBF、环境事件、伤亡、职业病等)。

4)各等级故障的数目、分布(设备与部件)、排序等。2.4.6 原因分析与排序

应采取恰当的方法,例如鱼骨图、WHY-WHY、故障树、关联图、P-M分析法等 1,对故障的根本原因进行分析。为了准确判定导致故障产生的系统性管理短板,有必要将原因进行总结并归类:②

1)基本条件不完备(缺乏基本条件:清扫、润滑、螺栓紧固)。

2)未遵守使用条件(电流、电压、压力等)。

3)忽视劣化(强制劣化,对劣化随之任之)。

4)设备设计与制造的缺陷。

5)人员技巧欠佳。

在归类完成后,应采用柏拉图、柱状图或其他恰当的方式进行分析,可包括但不限于:各类原因的总数目;各类原因的占比、次数排序;各类原因导致损失的总数目、损失占比、损失排序。

之所以强调对归类后的原因要进行分析、排序,是因为借此可看出管理工作中所存在的普遍性管理短板,然后采取有针对性的管理改进措施,以免陷入“只见树木不见森林”片面性的藩篱之中(只关心单个故障的排除,而不从管理系统上予以改进)。比方说,如果“基本条件不完备”在五类原因中的占比非常高,则企业应及时优先开展自主维护(含设备清扫及源头根除,日常设备点检,自主产品质量点检,设备日常维护,自主管理等)。2.4.7 改善目标

罗马不是一日建成的,追求零故障也不可能一蹴而就,尤其是对于生产设备众多的企业,在资源、精力都有限的情况下,可分阶段、分设备实施零故障工程。

若企业执行力比较强,在一年之内,可将故障停机时间削减 50%或更多。有人可能会认为,将设备全部更换新部件,根本不需要一年,而故障停机时间马上就可大幅削减。但若未基于“以养代修”实施恰当的预防性维护措施,故障停机时间会迅速反弹。故而,在此需特别说明的是,“故障停机时间削减50%或更多”,是指需要长期保持稳定的目标值。

同时,应建立与总目标配套的子目标,以便精准地支撑总目标的实现。以上述的“故障停机时间削减50%”为例,其子目标可有“预防维修时间占总维修时间的80%以上”“生产设备的自主维护覆盖率为100%”“对关键部件实施100%状态监测”等。2.4.8 维修策略选择

维修策略(Maintenance Strategy),即助设备最大化创造价值的维修策划和行动。常见的维修策略可粗分为四大类,其选用理由见表2-5。

为了避免错选或漏选维修策略,作为维修策略的选用者,应清晰知晓选取何种维修策略可根除故障的何种根本原因。应基于故障控制目标、故障严重程度、故障产生的根本原因、投入产出比等因素,来分析和决定采用何种维修策略,并覆盖到设备的功能系统、子系统、组件、零部件,并应为每一类设备建立维修策略清单(表2-6)。2.4.9 维修策略实施

基于所建立的维修策略清单,应制订对应的维护指导书,以便将维修策略予以落地。例如:自主维护指导书;定期维护指导书、轮保指导书;状态监测指导书;点巡检指导书;无损检测指导书;专业润滑指导书、油液分析指导书等。

应基于维护指导书、生产计划、设备的实际劣化状况等因素,制订维修计划并予以执行。

在实施维修策略追求零故障的过程中,相关人员应进行恰当的宣传,以营造改善的氛围;应在设备或产线旁建立展示板,以动态地反应零故障工程的进度、成效、阻力等;责任人员应全过程予以跟踪,以及时对不足之处进行纠偏;应定期召开沟通会、现场交流会等活动,以把取得的成果能及时分享、收集更多意见把对象设备或产线改得更好更快;相应的阶段性激励措施应予以兑现。在此过程中,要特别注意收集改善前后的对比证据,例如图片、数据等——用事实说话、用数据说话,可起到较好的带动作用。表2-5 维修策略的选用理由表2-6 维修策略清单

必要时,应及时对维修策略及其相关事项进行优化,以期取得更佳的改善效果。优化方向可能有:维修组织、劣化探测方法和工具、维修周期(应避免过维修、欠维修的两个极端)、维修路径、维修失误率、零部件质量、人员技能、技术资料的齐备性等。2.4.10 备件与维修材料管理

因备件与维修材料的价格、交期、质量、库存数目等因素,均会直接影响到零故障工程的成败,故不可忽视对备件与维修材料的管理。

应对备件与材料的供方进行综合评价、督促或辅导,以增强供方的能力,确保其供应能力可满足本企业的要求;对于备件与材料的质量与可靠性,应通过试用、内检、外检等手段予以验证;计算备件与材料的库存数目时,应综合考虑其劣化规律与成本;对库存的备件与材料,应予以清晰标识和入账,并采取恰当的防护措施;备件与材料的发放,应依据维修计划进行提前准备。2.4.11 标准化

应将经运行证实有效、经优化后的做法与方法,形成图文、软件、视频等,以便把这些做法与方法在更久、更广范围内传承下去。与零故障管理相关的标准化,可包括但不限于以下内容:设备清单;零故障管理方案;故障分类与代码;故障统计与分析;维修策略清单;自主维护;定期维护;状态监测;专业点巡检;无损检测;润滑;油液分析;故障解决表;故障字典(或维基百科式的维修案例库);备件与材料管理;零故障管理成熟度评价;零故障激励措施等。2.4.12 人才育成

应着眼于零故障管理流程的每一环,识别相关人员需掌握的知识与技能,以便相关人员可有效地开展零故障管理工作,包括但不限于以下方面:零故障管理的意义;维修组织设计与优化;设备原理、结构、操作;故障机理;故障的潜在后果与损失;维修工器具的使用;设备编号;故障代码;故障类别;故障等级划分;故障统计与分析;故障削减目标;故障诊断、分析、排除;维修策略选择与实施;故障字典;故障管理标准化;备件与材料管理;零故障管理成熟度评价准则的设计;激励措施等。2.4.13 管理成熟度评价

应定期或不定期实施零故障管理成熟度评价,以全面评价零故障所取得的成绩、存在的不足,继而确定持续改进的方向。

在进行评价之前,应策划评价方案,其内容包括:成熟度评价目的;对象设备简介;评价小组的组成及分工;评价时机(必要时可采取分阶段验收的方式);评价的流程;评价准则(应紧扣改善目标、投入产出比等);评价报告的表格;其他相关的事宜。在此环节中,评价准则的设计比较关键,可参考零故障管理成熟度评价准则(表2-7)。

评价完成后,应依据计分制或分级制的评价准则形成评价报告。评价准则应偏重于零故障工程所取得的实际效果,为实现公司经营战略目标所做出的贡献,而不宜偏重于文件的完美性。应将评价结果及时予以公布,并实施对应的激励措施。2.4.14 持续改进

应依据零故障管理成熟度评价的结果、改善进度、目标达成程度、投出产出比等数据,及时识别、落实需要持续改进之处,并验证持续改进的有效性、及时性。

持续改善的方向一般会有:①指标类,故障停机时间、MTBF、MTTF、MTTR、投入产出比、备品质量与供应速度等;②管理机制,组织架构、标准化、人员技能、评价与激励等。

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