设备管理和维修工程国内外发展趋势

设备管理和维修工程国内外开展趋势侯开虎教授昆明理工大学一、维修策略与维修模式新概念的出现1.设备寿命周期内的维修作用西班牙哲拉德.阿瓦莱滋(GerardAlvarez)系统描述了整个设备寿命周期内的维修作用,各个阶段的作用具有自身特色,其阶段划分如图1所示。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现2.隐形英雄瑞典的詹·佛兰伦(JanFranlund)提出维修管理要做隐形英雄或者显形英雄的论点。所谓的显形英雄,就是解决出现的故障问题,而隐形英雄,那么要防止故障发生,或者通过任何经济的、非事后处理的方式解决问题,到达综合费用最小化的目标。设备管理者应该设法让显形英雄变成隐形英雄。佛兰伦通过隐形英雄的概念阐述了费用有效性维修的思路。为什么不少企业把维修看成不必要的本钱?图3给出了维修的直接费用、外部维修费用、间接费用(包括故障停机损失对OEE的影响)对企业收入的影响。一、维修策略与维修模式新概念的出现那么,企业到底要做隐形英雄还是显形英雄?图4的框图给出了最好的逻辑说明。也就是说,只要是经济合理的,尽可能不要对设备进行事后的故障修理。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现维修效益可以表现为寿命周期利润的增值,如图7所示。在资本费用固定,运行支持费用固定,维修投入增加一定幅度(下面带斜线条带),实现的收入大幅度增加(上面暗条带所示),这说明适当增加的维修投入可以使企业收入增加,利润提升。一、维修策略与维修模式新概念的出现费用有效维修的回报是多方面的,包括对设备综合效率(OEE)的回报,还包括对平安、环境、健康以及资产保值增值的回报,如图8所示。企业做隐形英雄,是逐渐由“高维修投入、低效益产出〞,“低维修投入、低效益产出〞,再到“高维修投入、高效益产出〞,最后到“低维修投入、高效益产出〞的不断追求,不断优化的过程。如图9所示。一、维修策略与维修模式新概念的出现3.价值驱动维修(VDM)荷兰的马克·哈曼(MarkHanrman)提出维修的价值驱动理论。维修价值驱动论认为维修是由四个方面的价值驱动的,分别是资产利用、本钱控制、平安健康与环境以及资源配置,如图10所示。其中资产利用和本钱控制是最根本的价值,维修或者维护、设备管理的核心就在于提高资产利用率,降低维护本钱;同时还要兼顾职业健康、生产平安和环境保护;合理的资源配置也是维修管理价值的主要表达。企业维修的核心竞争能力一方面是通过损失分析、设备利用方案、物资(备件)供给链管理以及维修效劳供给链管理来提升资产利用率,另一方面是通过本钱分析、维修预算、设备知识管理以及技能工具的开发,使本钱得到有效控制。维修的执行既有平安健康环境的价值驱动,又有资源配置的价值驱动。一、维修策略与维修模式新概念的出现4.可靠性与可维修性———现代设计的关键特性研究斯洛文尼亚的三莫乌拉伽等(SamoUlaga)对设备设计的关键要素———可靠性与可维修性做了论述。他们认为,85%左右的寿命周期费用是消耗在生产运行阶段,从设计阶段就应该考虑设备的可靠性和可维修性,以减少在使用中的寿命周期费用消耗。如图11所示。图11寿命周期费用消耗一、维修策略与维修模式新概念的出现所谓可靠性就是在规定时间内、规定条件下,设备完成规定功能的概率;而可维修性是指当维修按照预定程序执行后,系统或部件在规定时间内能够恢复到指定状态的概率。可维修性的意义在于:当维修按照预定的程序执行后,一个系统或部件在规定的时间内能够恢复到指定状态的概率。这需要注意以下五个方面。(1)建立能够提供期望的可维修性特征的设计标准。(2)支持对不同设计选择的评估。(3)提供备件、维修设施及培训等要求。(4)提供维修工具及支持策略的评价。(5)提供从可维修性角度出发的设计评价。通常的可维修性分析工具为:设备停机时间分析;故障模式及影响分析(FailureModeandEffectAnalysis,FMEA);故障树分析(FTA)。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现为了减少风险,RIMAP对风险进行了研究,构造了风险措施的领结模型,如图13所示。图13风险措施的领结模型一、维修策略与维修模式新概念的出现他提出的风险分析维修决策结构如图14所示。图14风险分析维修决策结构一、维修策略与维修模式新概念的出现以风险为根底的维修在国际上应用很多。南非的瑞志维撒提出建立RBI矩阵模型,进行决策一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现对于维修管理如何增加收入,维克拉夫里加德认为应该通过如图18所示途径进行。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现图20给出了不同维修管理水平对企业利润的影响。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现当代的维修工程化应该划分为以下阶段。第一阶段:系统逻辑描述,设备对企业的功能、逻辑和影响分析。第二阶段:从两个输入渠道来采集数据,第一来自设备功能历史记录分析,第二来自基准和生产商说明的数据,掌握设备状况。第三阶段:寿命周期阶段确定。通过对曲线调整进行概率分析,建立设备历史表现特征。第四阶段:系统分析,确定可靠性、可利用率、维修与失效损失。第五阶段:关键性分析,关键部件及其对整个系统影响分析。第六阶段:维修策略定义,定性与定量分析某些策略(如预防、预测、纠正性维修),优化其结果。第七阶段:改善活动,涉及系统设计和再设计,冗余备份,设备更新和新系统设计。第八阶段:生产维修方案,程序结束,制定每一具体行动方案。第九阶段:改善,在已获得的结果和已进行的推进活动中重新开始的持续改善流程。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现8.国际设备管理与维修工程的开展西班牙的路易斯·阿曼德拉(LuisAmendola)对国际维修管理与维修工程的开展提出了自己的见解。他认为维修策略与实践应该专注于创造增值活动。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现拉焦斯在其LCC概念下提出了卓越维修模型,如下图。一、维修策略与维修模式新概念的出现10.用不同的维修理念,优化设备效率和组织葡萄牙的瑞.曼牛(RuiManuel)提出通过维修理念,优化维修组织和效率。维修策略作用于人力资源和材料资源,进一步优化系统和流程。一、维修策略与维修模式新概念的出现相关的专家还论证了TPM与RCM之间的主要区别,认为它们区别在于关注点不同,一、维修策略与维修模式新概念的出现11.维修策略重构再造英国的拉毕()提出维修策略重组的六个特点,即建模性、集成性、定制化、度量化、转化性和诊断性。一、维修策略与维修模式新概念的出现马基诺管理公司的马克斯瑙依(MAXNOY)在其“制造业维护最正确实践的构架〞报告中给出企业维修策略制订的主要框架,如图38所示。一、维修策略与维修模式新概念的出现马克斯瑙依在维修管理恶性循环圈中指出,因为士气低落,工作标准下降,结果待处理的事情积压,因为没有足够的时间,也就失去预防维修的时机,现场需要更多的维修协助,进行更多重复性工作,更多的故障停机占有更多维修资源,更多可以预防的故障发生,维修本钱不断增加而影响企业效益,继续降低预算减少人数,企业完全进入了一个恶性循环圈。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现长期困扰企业的另外一个问题是维修预算体系。我国企业的维修预算通常表现为企业部门预算方案高于实际需要,就预备各层领导往下砍。图43给出了马可思本特森的企业预算系统框图。马可思本特森认为,合理的预算应该来自三个方面:一是备件材料本钱,二是维修人工本钱,三是设备状态和故障停机分析。而设备状态和故障停机分析是根本。一、维修策略与维修模式新概念的出现一、维修策略与维修模式新概念的出现意大利佛兰克(Frank)提出Lean———精益维修的路径,他认为四循环精益维修的路线图是由四个小管理闭环构成,它们是基准圈、认识圈、持续改善圈和变革圈。二RCM--可靠性为中心维修1、RCM管理系统目前，国际上对RCM的研究和应用十分活泼，西班牙的阿方索桑切斯提出如下图的主体框架二RCM--可靠性为中心维修RCM的系统工作流程模块如下图2.中华电力应用RCM的案例三、维修管理评价1.关于设备利用率的不同定义(1)总利用率———在规定的条件下和指定的时间区间,如果所需要的外部条件具备,设备完成规定功能的能力。此定义包含了OEE所有损失:①时间上的不能利用;②性能上不可利用;③质量损失。(2)以可靠性为根底的设备利用率———在规定的条件下、规定时间内,在外部资源保证下,设备完成功能的概率。(3)维修管理的利用率指针。设备利用率=MTTF/(MTBF+MTTR)此利用率未考虑预防性维修,于是又有另外的利用率公式。设备利用率=MUT/(MUT+MTTM)式中:MUT———平均开动时间;MTTM———平均预防维修时间。2.维修平衡记分卡西班牙焦思桑斯萨可利斯坦论述了平衡记分卡在设备系统的应用。他认为平衡记分卡(BSC)的功能应该是:说明和传递策略、任务;将策略目标和任务指标联系起来;支持战略的中长期方案;量化长期规划的结果;为到达目标提供必要资源;改进反响和战略更新。三、维修管理评价三、维修管理评价4.设备维护管理策略成效评估SandyDumn提出对设备维修策略进行评估的概念。首先是维修核心理念,在此根底上提出维修使命。第一层度量指标为关键满意因素CSFs;第二层是关键性能指标KPIs;第三层是一般绩效度量指标PIs;最后一层是PM的实施。如图55所示。三、维修管理评价他认为平衡记分卡的评价涉及四个方面,即业主、顾客、外部业务流程和学习与成果,它们都与使命、策略相关,如图57所示。5.欧洲设备维修管理评价指标6.南非维修协会的评审体系8.其他国家关于维修评价的论述瑞典的尤第库玛提出在铁路系统建立评价体系金字塔概念，如图58所示。他认为在铁路局总体目标金字塔根底上建立维修绩效评价金字塔，如图59所示。显然，维修管理绩效是总体评价体系里的子指标群族。四、绿色维修当前，国际上对环境、平安和人类可持续开展越来越重视。世界各国维修组织以及企业也将绿色维修提到议事日程。巴西的佛纳多车索等人提出把工业维修嵌入“可持续性〞中，让工业维修具有保护环境的使命。佛纳多车索认为，企业维修体系的责任就是做好对排放的控制，一方面是生产过程中的排放，包括化学反响、工业废物、过程清洗、金属清洗等。另一方面就是控制好任何的意外排放，包括设备泄漏、工业液体、反响气体、润滑介质、冷却介质、辅助生产介质、工业灰尘的泄漏等。从能源合理利用的角度考虑，还包括节能降耗等内容。巴西的马可思安东尼奥指出，维修组织的社会责任应该有利于周围社区开展、环境保护、形成良好的工作气氛、坦诚的沟通、回报股东、与合作伙伴的交流、让顾客满意。显然，各国维修组织对环境、可持续开展和绿色维修的理念越来越重视。五、未来维修管理趋势1.资产知识管理———未来维修管理西班牙的琼斯马利亚博达指出，随着企业维修策略的转变，维修知识资产策略也应该不断改变，这样才能在剧烈竞争中立于不败之地。维修策略改变和知识资产管理策略的适应性变革如图62所示。2.维修中的知识资产管理克罗地亚的马拉顿加可维切克指出，时代的变化让维修管理的范畴进一步扩展，而维修的执行朝着更专业的方向深入，而且维修的外部支持也更加深入。企业要鼓励员工分享经验和知识，外部鼓励可以通过物质鼓励来实现；内部鼓励可以让员工获得更多自我满意感。企业应该营造维修知识资产管理的环境。美美国的爱瑞克哈斯曼认为，下一代计算机维修管理系统应该是智能资产管理系统。六、维修组织结构及其变革1.通过集成方式的维修部门重组西班牙的佛朗西斯科嘉维亚提出维修组织重组的概念，他认为维修理论的不断进步，必然使维修投入的影响发生变化。2.维修功能与组织模型分析七、世界级企业维修策略、模式经验1．追求卓越维修比利时的瑞金纳德范健耐顿提出追求卓越维修的框架，七、世界级企业维修策略、模式经验2.铁路维修策略瑞典乌拉爱思泼林通过图65描述了