工厂设备维修管理

,工厂设备维修管理,前言：,管理的变迁,企业的需求,1、树立管理标杆，寻找管理 优化思路；2、培养维修技能，促进综合 素质提高。,1、企业追求零故障、零非计 划停机时间、零速度损失、 零废品等。2、需要可靠的维护人才而不 仅仅是简单的维修工。,讲义提纲,一、设备经济跟踪管理二、设备的可靠性与维修性管理三、现代维修管理的发展四、设备的磨损与补偿五、设备维修作业六、维修零配件的管理七、设备维修管理信息系统,一、设备的经济跟踪管理,1.1 LCC的成本概念1.2 LCC的成本构成1.3 研究LCC的意义1.4 LCC的综合评价法,1.1.1 LCC的成本概念,解释： LCC是Life Cycle Cost 的略写，意即设备的寿命周期费用，是指设备一生花费的全部费用，也叫做全寿命费用。 定义： 寿命周期费用是指设备从规划、研究开始，经过设计、制造、运输、安装、调试、使用、维护、修理、改造直至报废所经历的全部过程。,1.1.2 LCC的成本意义,费用,规划,修理、改造,使用（运行）,制造,设计,安装,时间,1.2.1 LCC的成本构成,寿命周期费用是由两大部分组成：一是设备的设置费（也称原始费，用AC表示），其特点是一次支出或者集中在比较短的时间内支出；二是维持费（也叫使用费，用SC表示），其特点是定期多次支付，以保证设备的正常运行。表示如下： 设备的寿命周期费用=设置费+维持费 即LCC=AC+SC 设置费: 1）对于自制设备，包括研究开发费、设计费、制造费和试运行费； 2）对于外购设备，包括购置费、 运输费以及安装、调试费等。 维持费: 包括能源费、人工费、维修费、后勤支援费和报废费等。,1.3.1 研究LCC的意义,研究寿命周期费用的意义： 寿命周期费用的思想，起源于美国通用电气公司的迈尔斯在1947年提出的“价值分析法”。迈尔斯指出，在使商品具备功能的前提下，要尽可能使设置费与维持费的总和达到最经济。 经过研究统计； 对于固定资产设备：维持费=（10-16）设置费 对于小汽车： 维持费=（3-5）设置费 对于消费品： 维持费=（2-4）设备费,1.4.1 LCC的综合评价法,按照设计机加车间外锅月产能为66.6万，但月底仅完成60万，就此分析：,1.4.2 追求设备的系统效果,所谓系统效果： 是指投入寿命周期费用后，设备系统所取得的效果。 系统效果的表现形式： 产品合格率、设备利用效率、工人工作效率 产量、产值、利润 开动率、可靠性、维修性、舒适性 提高系统效果的途径,1.4.3 追求设备的费用效果,所谓费用效果：是指设备系统所获得的系统效果与所支付的寿命周期费用的比值，即设备系统的投入与产出之比。提高费用效果的途径,销售金额，产值，利润，毛利销售量，产量，运输量等,单项指标,开动率，可靠性，能力舒适技术简单性、维修性、可靠后勤支援性,综合指标,系统效果,设置费,维持费,研究、开发、设计、制造、安装调试,运行费（能耗、人工）维修费用（材料、劳务、发外）备件支持费用,寿命周期费用,二、设备的可靠性与维修性管理,2.1 设备可靠性、可靠度概念2.2 设备维修性、维修度概念2.3 设备维修性与可靠性的关系2.4 设备的有效度2.5 研究设备可靠性的意义,2.1.1设备可靠性概念,可靠性（Reliablity，略写为R），是指系统、设备或零部件等，在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。定义包括了以下4个要点：明确的对象规定的使用条件规定的功能规定的时间,2.1.2 设备的可靠度,可靠度：采用概率来计量可靠性的尺度。指系统、设备或零部件在规定的使用条件下和规定的时间内，完成规定功能的概念。 可靠是相对的，没有绝对的可靠。,2.2.1 设备的维修性,维修性（Maintaibility，略写为M），是指在规定的条件下和规定的时间内，对可修复系统、设备及零部件等完成维修的能力。 维修3要素: 维修性设计:设计制造要赋予维修对象良好的维修性，作到便于检查故障，作出诊断进行修复。 维修人员的技术水平:技能的培养 维修系统:维修所用的装备设备，修理工具齐备，备件供应及时，支持系统有效，维修组织良好,2.2.1 设备的维修度,维修度：是指在规定的条件下和规定的时间内对可修复系统、设备及零部件完成维修的概率。,2.3.1设备的可靠性与维修性的关系,提高可靠度所消耗的费用,可靠度,费用,由于不可靠而造成的费用损失,+总费用,设备的可靠性与维修性不可分割，与经济性密切相关。,提高可靠性需要在设计上投入更多的资金。而可靠性高可以减少停机损失与维修费用支出。如何追求矛盾的统一，确定最佳投资方案？,2.3.2 设备寿命周期内的故障率曲线,偶发故障期,早期故障期,耗损故障期,（时间）,故障率（）,设备寿命周期内的故障率曲线,早期故障期的故障率为减少型偶发故障期的故障率为恒定型耗损故障期的故障率为增加型,2.4.1设备的有效度,有效度：通常把单独研究可靠性叫做狭义的可靠性（用符号R表示）；而把可靠性与维修性的综合研究叫做广义的可靠性（用符号R/M表示）。而表示广义可靠性的尺度叫做有效度，或者叫做可利用率（Availabity，略写为A）。 可利用率A可用下式求得： A = Tu/（TuTd） 式中 Tu-可工作时间（Up Time） Td-不能工作时间（Down Time）,2.4.2 提高有效度的途径,研究和改进可靠性设计,研究和改进维修性设计,研究和改进维修作业及其管理,向新设备的维修预防提供信息,向现有设备的改善性修理提供信息,为改进现有设备的维修作业及其管理提供信息,工作效率,设备效率,Tu ,Td 0,提高可利用率,2.4.3无维修设计的概念,无维修设计：是指设备在规定的寿命周期内能够无故障地工作，不需要维修的一种设计。比如：规定某设备的使用寿命为10年，则在10年内设备运行不会出现故障，毋需维修。无维修设计是设备可靠性的理想境界。,2.5.1 研究设备可靠性的意义,可靠性评估是设备的一项基本性能指标，与设备的工艺性能、工作精度、生产效率同等重要。 应用概率论、数理统计等计算方法有效的对设备实施量化管理。 可靠性管理也是设备综合管理的重要组成部分。,三、现代维修管理的发展,3.1 维修管理的发展3.2 TPM简介3.3 设备综合效率OEE,3.1.1 现代维修管理的发展,现代维修管理大致经历了以下3个发展阶段：事后维修阶段、预防性定期修理阶段、综合管理阶段。在综合管理阶段最有代表性：英国的设备综合工程学、日本的全员生产管理（TPM）。TPM是设备管理理论从事后维修阶段、预防维修阶段等实践、发展并结合设备综合管理工程学且有效的融入系统工程、可靠性工程之后产生的，其理论与实践在日本广为流行，为大工业、高效率时代带来显著成效，并迅速传播，对各国的设备管理实践产生巨大影响。,3.2.1 TPM的基本概念,1、全员生产维修-简称TPM2、概念- TPM的基本概念在于通过改善人和设备的素质来改善企业的素质，从而最大限度的提高设备的综合效率，实现企业的最佳经济效益。（简图说明）,改善人的素质,改善全体人员对设备管理的认识（观念：自己的设备自己管理）,掌握设备维修技术本领（意义：培养设备操作能手）,提高设备效率（方法：彻底进行维修的5S消灭设备的6大损失）,扩大企业业绩，创造文明生产现场（收益：企业受益、职工受益）,自主维 修,改善设备的素质,改善企业的素质,3.2.2 TPM的基本理念,3.2.3 TPM的定义,以达到设备综合效率最高为目标；确立以设备一生为对象的全系统的预防维修；涉及设备部门、使用部门、维修部门等所有部门；从领导者到第一线员工全体参加；通过小组自主活动推进预防维修。,3.2.4 关于影响设备效率的六大损失,1)故障损失；指由于突发性故障或慢性故障所造成的损失，它既有时间损失（产量损失），同时也带来产品数量的损失（发生废次品）；2)作业调整损失：指因工装、模具更换调整而带来的损失；3)小故障停机损失：指由于短时间的小毛病所造成的设备停机“空转”状态带来的损失；4)速度降低损失：指设备的设计速度和实际运行速度之差所造成的损失；5)工序能力不良的损失：指由于加工过程中的缺陷发生废次品及其返修所造成的损失；6)调试生产的损失：指从开始生产到产品稳定生产这一段时间所发生的损失。,3.2.5 TPM的主要做法-自主维修,全面开展“5S”活动- 其意义在于改善企业素质打基础，它为正确使用设备创造环境，因为企业无论推行什么样的管理制度（如品质TQC、全员管理TPM、安全管理、成本管理等）都离不开人的参与，都和人员的思想、作风、习惯、素养密切相关。因此长期开展5S活动，反复纠正，坚持实施，必将对提高人员和企业素质，对改善企业经营管理发挥巨大作用。,3.2.6“5S”整理、整顿、清洁、清扫和素养,整理-把紊乱的东西收拾好，不用的东西清除掉整顿-把物品分类整齐存放，需用的时候能够马上那到手清扫-及时打扫，不让灰尘、油污、杂物存留清洁-经常保持机器设备和操作现场的清洁卫生，使粉尘、烟雾、废液等充分排出素养-有良好的举止作风、讲礼貌、守纪律；决定了的事情一定要遵守。,3.2.7 TPM的主要做法-自主维修,矢志坚持做好点检工作-开展点检是TPM自主维修中的另一项重要内容，所谓点检是指按照一定的标准，对设备的规定部位进行检测，使设备的异常状况和劣化能够早期发现。设备点检一般分为日常点检和定期点检两种。日常点检：检查周期多为每天、每周，一般都在一个月以内。主要由操作人员负责，以人体五官感觉为主。实施点检的基本依据是日常点检表。定期点检：检查周期一般在一周或一个月以上，主要由维修人员负责，依靠人体五官和专门仪器检查。定期点检卡由设备技术人员编制。,3.2.8 TPM的主要做法-自主维修,加强并促进设备的局部改善工作-设备故障类型很多，既有规律性故障，也有无规律性的突法故障，因此单靠预防修理点检还不够，需要组织实施局部改善，所谓局部改善，是指对现有设备局部地改进设计和改造零部件，以改善设备的技术状态，更好的满足生产。,3.2.9 局部改善简要说明,局部改善有两种类型。一种是群众性的局部改善活动，她与操作工的自主维修相结合，由操作工组成的PM小组针对设备的一般缺陷列出课题、分析研究，提出合理化建议。然后，自己动手解决诸如漏油、点检不便、不安全、工具与零件存放不便等缺陷。另一种是重点设备或重点问题的局部改善。对于设备设计制造上较大的后遗症或重点设备上的问题由生产技术部门、维修部门、生产线管理部门与现场人员组成设计小组，针对问题花大力气改进设计、消除缺陷，达到要求的技术状况。 局部改善要充分的与建立维修部门的计划维修体制，提高运行人员和维修人员技能的培训相结合。,3.3.1 设备综合效率-OEE,OEE是TPM对设备管理的考核要求：设备的综合效率OEE=时间开动率性能开动率合格品率 其要意在于追求设备综合效率最大化TPM考核综合效率不仅重视设备的实际开动时间，同时也重视产品的加工质量，这样处理更为切合生产经营的实际需要，其要求也更加严格。具体要求：设备开动率90%，性能开动率95%，合格率90%,四、设备的磨损与补偿,4.1 设备磨损的类型4.2 设备的有形磨损与无形磨损4.3 设备磨损的补偿,4.1.1 设备磨损的类型,设备在长期使用过程中发生各种磨损，以致技术性能降低，不能满足生产工艺要求；同时也使设备本身的价值降低，维持费升高。 这里所说的磨损是广义的，含有磨损、老化、贬值、陈旧等意思。 设备的磨损一般有两种形式有形磨损(或称物质磨损)与无形磨损(或称技术磨损)。 有形磨损又可分为运转使用的磨损与闲置过程中的磨损. 无形磨损大体可分为经济上的贬值与技术上的淘汰两类。,4.2.1 设备的有形磨损,一、有形磨损 设备的有形磨损是指设备实体上的磨损，也叫物质磨损。有形磨损可分为两种类型： 1、使用磨损：设备在使用过程中，由于受外力作用，其零部件会发生摩擦、振动和疲劳，因而产生磨损。这种实体形态上的磨损叫做使用磨损。这类有形磨损使设备零部件的原始尺寸、形状发生变化，原有的公差配合性质改变，以至机器的精度下降，功能衰退；同时设备的维持费用也逐年增加。当这类磨损发展到严重程度时，设备就不能继续正常的工作，甚至发生事故。 2、自然磨损：设备在闲置及运行过程中，由于受到种种自然力的作用，出现生锈、腐蚀、老化、变质，引起设备精度和工作能力的降低以至丧失。这种由于自然力造成的磨损，称为自然磨损。这类磨损含有“老化”的意思。,4.2.2有形磨损的曲线及维护手段,有形磨损,时间,第一阶段,第二阶段,第三阶段,及时紧固,加强保养,及时更换,对策,各阶段产生磨损的机理,摩擦,消耗,疲劳,4.2.3 设备的无形磨损,（二）无形磨损 无形磨损是指设备实体形态上看不见的磨损，也叫做经济磨损或技术磨损，设备的无形磨损也分为两种类型： 1、第一类无形磨损：由于设备制造厂的生产技术与管理水平不断提高，使得生产同样设备的价格下降。显然，这时原有设备的价格也不应再以当年制造该设备时所付出的生产费用来决定，而应以现时在生产同样设备所花费的费用的生产费用来决定。这种设备原价与现价的差额，就是原有设备的第一类无形磨损。这类磨损含有“贬值”的意思。 2、第二类无形磨损：由于科学技术的飞速发展，不断涌现出结构更先进、性能更完善、生产效率更高、原材料和能源消耗更少的新型设备，使得原有设备在技术上变得陈旧落后，在经济上发生贬值。这种价值损失就是原有设备的第二类无形磨损。这类磨损含有“技术陈旧”的意思。,4.3.1 设备磨损的补偿,设备磨损的形式,第二类无形磨损,不可消除性的有形磨损,可消除性的有形磨损,修理,更新,技术改造,设备磨损的补偿方式,五、设备维修作业管理,5.1 设备故障的模态分析5.2 设备的故障诊断与状态监测5.3 设备维修方式的分类5.4 设备维修方式的选择5.5 设备大修网络计划,5.1.1 设备故障的概念,设备故障的定义:设备或系统在使用中丧失或降低其规定的功能,称为故障.设备故障的产生:设计制造、安装调试、使用（环境、操作、保养等）、自然老化腐蚀磨损。设备故障管理的意义：减少维修费用、保持生产均衡、提高经济效率,5.1.2 设备故障管理的内容,故障信息管理： 收集、储存、统计、整理 故障原因管理： 采取故障模态分析 故障处理管理： 计划（方案评审、工具备件准备、人员组织）、实施、效果评估,5.1.3设备故障模态分析,故障模式：每一种故障的主要特性叫做故障模式。生产中常见的故障模式有：震动，变形，腐蚀，疲劳，剥离，裂纹，破裂，渗漏，发热，烧毁，各种绝缘、油质、材质的劣化，噪音，脱落，短路等。故障机理：指诱发零件、部件、设备发生故障的物理、化学和机械学的过程。,5.1.4 设备故障因果图,操作不当,维护不良,拼设备,安排不当,制造不良,结构不合理,操作,生产,制造,润滑不良,修理质量差,零件不合格,加工精度差,淬火不合格,维修,备件,5.2.1设备状态监测的总类,停机时监测,运转时监测,停机时监测,运转时监测,简单工具监测,复杂仪器监测,主观监测,客观监测,设备状态监测,5.2.2设备状态监测的内容,5.2.2设备状态监测的内容,5.2.2设备状态监测的内容,5.3.1 设备维修方式的分类,事后维修 设备在使用中发生了故障才进行修理称为事后维修。当停产损失较小，只需调整或更换易损件即可排除故障时，采用此种方式比较经济。 预防维修 从预防的观点出发，在故障出现之前进行预防性的维护与修理称为预防维修。预防维修包括日常维护、设备检查和预防性修理三方面的工作。,5.3.2 设备维修方式的分类,日常维护：可防止或推迟设备劣化，定期或不定期地对设备进行检查、检测和诊断，及时发现故障征兆、进行修理，避免造成突然停产损失。 定期修理：这是一种以时间为基础的预防维修。它的特点具有周期性，人力、备件、物料资源可事先预计，并可作长时间安排。这种维修方式适用于设备劣化与设备使用累计时间有直接关系的零、部件。这种维修方式虽能防患于未然，但由于不考虑设备实际的技术状态，按事先规定好的周期修理，往往回造成维修过剩或维修不足，这是很大的弊端。,5.3.3 设备维修方式的分类,状态维修：这是一种以设备状态为基础的预防维修。它用人工或仪器对设备进行检测和诊断，通过数据分析处理，了解并掌握设备或零部件的劣化程度、故障隐患，从而可选择适当时机安排修理工作。状态检测的特点是针对性强，可有计划地排除甚至消灭故障，使停产损失降到最低。 改善维修：这种方式是根据故障记录和状态的结果，在修复故障部位的同时对设备性能或局部结构加以改进，旨在克服设备的先天不足，改善设备性能，减少故障，但不能补偿设备的无形磨损。,5.4.1 设备维修方式的选择,选择最佳的维修方式是要用最少的费用取得最好的修理效果。如果从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量，每一种维修方式都有它的优点和缺点，企业可根据自己的生产特点、各类设备特点、故障规律、资源和资金等情况分别择优选用。在一个企业里，多种维修方式可以并存。 从故障的发展过程看，有磨损型的规律性故障，即磨损程度与时间有关。还有偶发型的随机故障，即发生故障的概率与时间无关。这两种故障中，均包含有发展期和无发展期的两种故障，见下图。,5.4.2 设备维修方式的选择,5.4.3 设备维修方式的选择,规律性并有发展期的故障，如机床导轨、轮胎等的磨损性故障，因其有规律，发展过程中有征兆，可以预测、观察和记录，故宜采用状态维修。但是，状态维修需用仪器和投入人力，是否合算应考虑技术和经济因素而定。此外，也可采用定期维修。 规律性但无发展期的故障，如疲劳断裂、电器元件损坏等，当出现在重点零、部件上时，最好按其使用寿命期采用定期更换或修理的方式。如果出现在不重要的零、部件上，采用事后维修较经济。,5.4.4 设备维修方式的