TPM設(shè)備管理模式的工業(yè)4.0時代
來源/作者： TPM咨詢服務(wù)中心 丨 發(fā)布時間：2017-05-02 丨 瀏覽次數(shù)：
實際上，管理模式工業(yè)4.0是圍繞生產(chǎn)方式從傳統(tǒng)向柔性生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，所提出的基于信息物體技術(shù)解決方案。生產(chǎn)要實現(xiàn)柔性的前提，便是生產(chǎn)設(shè)備的安定化保障，這也就對生產(chǎn)設(shè)施的可靠性、可用度提出了更高的要求。
在TPM管理模式活動中，我們強調(diào)全員參與，強調(diào)設(shè)備使用和維護(hù)人員的責(zé)任、意識和能力，本文將探討在工業(yè)4.0條件下，如何提高設(shè)備使用和維護(hù)人員的責(zé)任、意識和能力，如何實施TPM設(shè)備管理。
1、以目標(biāo)為導(dǎo)向構(gòu)建設(shè)備管理模式責(zé)任機制
以往我們的開展設(shè)備管理時，總是在強調(diào)應(yīng)該做什么，具體怎么做。而一直忽略了怎么讓他愿意做，因此許多企業(yè)在推TPM中的自主維護(hù)時，往往會流于形式，起不到持之以恒、持續(xù)改善的作用。在未來工業(yè)4.0中，并不會出現(xiàn)“智能無人工廠”的情況，而是更強調(diào)了維修、維護(hù)人員的責(zé)任和意識，在對比德國和日本的作業(yè)人員責(zé)任心時，我國大多數(shù)企業(yè)恰恰缺少的正是這點，如何去建立設(shè)備管理責(zé)任機制，筆者認(rèn)為需要符合企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)，并同作業(yè)線形式結(jié)合起來去分析。
制造業(yè)競爭力
?。?）企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)是什么?
任何一個商業(yè)組織的存在，一定是為了盈利。所有的管理和改善活動，也是為了支持這一目標(biāo)的實現(xiàn)。
無論組織規(guī)模有多大，作業(yè)形式有多變，我們都可以把組織看作一個過程暗箱(見圖一)。企業(yè)通過輸入與輸出的基本過程完成產(chǎn)品實現(xiàn)與配銷，在這個過程中有三項指標(biāo)支持著組織的盈利系統(tǒng)，即：
A有效產(chǎn)出，產(chǎn)品加工出來能不能賣出去或者說加工能不能滿足市場的需求;
B運營費用，產(chǎn)品實現(xiàn)過程中所必須的資源和費用的投入;
C庫存，產(chǎn)品實現(xiàn)過程中，因市場及制程緩沖所持有的原材料庫存、在制品庫存和成品庫存，庫存的降低實質(zhì)上現(xiàn)金流的保障。如何說通過改善活動取得了成效，首先看有效產(chǎn)出有沒有增加，再看運營費用有沒有降低，最后看庫存有沒有降低，如果都沒有，也就談不上改善對于企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)的支撐作用。
對于企業(yè)運用的具體方面，我們要把過程進(jìn)行分解，即每一個作業(yè)線主體，均需要有過程的觀念，換句話說，就是作業(yè)線是管控的主體，作業(yè)線負(fù)責(zé)人即是三項指標(biāo)的責(zé)任人。
?。?）流程作業(yè)線的設(shè)備管理目標(biāo)
對于石化、醫(yī)藥、冶金這一類企業(yè)來說，因為產(chǎn)線平衡是通過事先設(shè)計確定的，我們稱之為流程作業(yè)線，同時也包含一般企業(yè)里面的水、電、氣、蒸汽等公用工程部分。
對于這類企業(yè)，我們設(shè)定的設(shè)備管理目標(biāo)是：
A: 事故停機為零：即有效產(chǎn)出指標(biāo)，通常這類企業(yè)停機損失是很嚴(yán)重的，除了開停機時間損失，還會影響到制程中的物料損失，嚴(yán)重者會帶來環(huán)境污染、人身傷害事故的發(fā)生。
B：維修費用降低：這類作業(yè)線，為了增強系統(tǒng)的可靠性要求，一般會在線備用設(shè)備。而這恰就給設(shè)備使用者帶來了不重視設(shè)備管理的理由，故我們強調(diào)維修費用的降低。通常的方法是，第一年時，要求維修費用下降20%，今后慢慢下降到合理區(qū)間時，采取定額管控的方式，即每年的維修費用不能超過限額。當(dāng)然傳統(tǒng)設(shè)備管理指標(biāo)有很多，我們建議可以用來做評價指標(biāo)，而不是作為考核指標(biāo)。
C: 備件庫存降低：備件庫存的降低取決于設(shè)備維修管理的受控程度，我們所說的四種維修方式，即：事后維修、預(yù)防性維修、預(yù)測性維修和改善維修。也就是只有預(yù)測性維修和改善維修數(shù)量的增加，才可以減少事后和預(yù)防性維修，使故障率降低、延長設(shè)備使用壽命，這樣才可以使備件使用需求減少，需求的準(zhǔn)確性提高，方可做到備件的降低，切不可強制降低備件庫存。
?。?）流水作業(yè)線的設(shè)備管理目標(biāo)
對于汽車總裝、食品包裝、家電組裝、復(fù)合肥等這些行業(yè)，作業(yè)線呈自動連線。這類作業(yè)線分為以人工為主的作業(yè)線和以機器設(shè)備為主的作業(yè)線，我們設(shè)定的設(shè)備管理目標(biāo)是：
A: OPE或OEE：即，有效產(chǎn)出指標(biāo)。以設(shè)備為主的作業(yè)適合于OEE指標(biāo)(設(shè)備綜合效率)，以人工為主的作業(yè)線適合OPE指標(biāo)(人工綜合效率)。這類指標(biāo)在分解和組成雖不一樣，但在統(tǒng)計運用時都是一樣的，即：實際合格品數(shù)量/生產(chǎn)用時×小時標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能。
在管理水平處于初期的企業(yè)，我們建議用歷史最高產(chǎn)能來核定標(biāo)準(zhǔn)小時產(chǎn)能，這樣便于形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)量，而對于管理水平較高或市場競爭特別激烈的行業(yè)，建議用工時測定的方法去實施。
在這類作業(yè)線我們知道，造成效率低下的主要因素是各類停機造成的稼動損失，比如設(shè)備故障停機時長和次數(shù)，來料不良造成的物料停機損失，人工為主的作業(yè)線還包括人員操作不熟練或人員安排不合理造成的平衡率稼動損失，在具體管控時，我們可以把各類停機損失時間限定出來，并對相關(guān)責(zé)任人以月平均停機時進(jìn)行管控。
B：運營費用降低：維修費用同1.2描述一致。在以人工為主的作業(yè)線時，同時還要考慮人均效率的要求。這時候就需要借助到精益生產(chǎn)及TOC約束生產(chǎn)理論和方法，通過自動化改造，動作改善等方法，提高人均效率。
C: 庫存降低：備件庫存同1.2描述一致。流水線不存在在制品庫存的說法，但會因為來料質(zhì)量控制、以及生產(chǎn)效率不明的情況下，出現(xiàn)過量生產(chǎn)和過量儲存原材料的情況。對于一些優(yōu)秀企業(yè)，通常的做法是：對內(nèi)設(shè)定由公司二把手擔(dān)任物料經(jīng)理，當(dāng)由于物料問題導(dǎo)致交貨期延后時，追究其物料相關(guān)責(zé)任人如采購、質(zhì)量、工藝、財務(wù)、倉儲人員的責(zé)任，使其能齊心協(xié)力的去解決問題，提高物料相關(guān)人員的責(zé)任心;對外強化供應(yīng)商管理，甚至將精益管理、TPM管理、TOC約束生產(chǎn)方法導(dǎo)入到供應(yīng)商，強化供應(yīng)商的交貨期和質(zhì)量管理水平。
?。?）離散作業(yè)線的設(shè)備管理目標(biāo)
對于汽車零部件、家電零部件、以及機械加工等等這些行業(yè)，作業(yè)線呈離散分布，這類作業(yè)線稱為離散作業(yè)線。對于這類企業(yè)，我們設(shè)定的設(shè)備管理目標(biāo)是：
A: 交貨期：這類企業(yè)往往處于總裝企業(yè)的供應(yīng)環(huán)節(jié)，顧客的交貨期及交貨質(zhì)量要求往往是比較苛刻的。但這類企業(yè)的物料流動是極難掌控的，我們將在下一章節(jié)提出信息化解決思路;
B: 運營費用：與1.3描述一致。
C: 庫存：與1.3描述基本一致。但需要說明的是，離散行業(yè)會存在在制品庫存，在實施改善時，要注意觀察庫存堆積比較嚴(yán)重的瓶頸環(huán)節(jié)，通過瓶頸環(huán)節(jié)的改善和有效產(chǎn)能發(fā)揮，來降低在制品庫存，從而提高作業(yè)效率，減少庫存擠壓造成的現(xiàn)金流問題。
在同一個企業(yè)，三種作業(yè)形式有可能會以不同形式的組合而同時存在，企業(yè)在設(shè)定設(shè)備管理目標(biāo)時，應(yīng)綜合進(jìn)行考慮，這樣方能使設(shè)備管理符合企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)要求，做到有的放矢。
2、以大數(shù)據(jù)為決策依據(jù)的設(shè)備管理信息化解決方案
在厘清設(shè)備管理目標(biāo)后，TPM管理活動便可有的放矢。但我們依然會發(fā)現(xiàn)需要建立復(fù)雜的流程和大量的基層數(shù)據(jù)統(tǒng)計，方可以分析出我們的改善要點是什么。從企業(yè)經(jīng)營者的思維角度，我們希望每一項改善都能取得成效。為此我們需要建立一個設(shè)備管理大數(shù)據(jù)體系，實現(xiàn)信息化條件下的系統(tǒng)管理。
?。?）設(shè)備管理大數(shù)據(jù)的基本邏輯
在以往缺乏信息化的條件下，往往會找一條線來做試點，然后再進(jìn)行全面推廣。而往往是在全面推廣時，由于受到資金、人力和知識結(jié)構(gòu)的約束，導(dǎo)致效果并不理想。在大數(shù)據(jù)時代，我們強調(diào)每條線均有目標(biāo)數(shù)據(jù)的展現(xiàn)，這樣便可以方便得出，到底那條線是瓶頸，進(jìn)行有針對性的改善，將會起到四兩撥千斤的效果，從而提升企業(yè)整體績效。
數(shù)據(jù)按照層次可以分為：
A: 目標(biāo)瓶頸數(shù)據(jù)。依據(jù)目標(biāo)管理數(shù)據(jù)呈現(xiàn)，可以得出數(shù)據(jù)最弱的作業(yè)線，那么企業(yè)可以通過管理手段，技術(shù)幫扶措施，進(jìn)行針對性的提升。如果是集團(tuán)公司，還可呈現(xiàn)不同子公司的瓶頸，進(jìn)行重點管理和考核;
B: 目標(biāo)對比數(shù)據(jù)。公司或集團(tuán)層面，作業(yè)線負(fù)責(zé)人可以根據(jù)歷史目標(biāo)數(shù)據(jù)同比、環(huán)比，以及與其他作業(yè)線進(jìn)行橫向比較，通過目標(biāo)對比，明確自己的差異，進(jìn)而激發(fā)改善的意愿和責(zé)任心。
C: 目標(biāo)改善數(shù)據(jù)。在大數(shù)據(jù)面前，公司和作業(yè)線能一目了然的清晰認(rèn)識到影響組織盈利的核心問題是什么，進(jìn)而通過數(shù)據(jù)進(jìn)行具體的改善活動。
D: 基層績效數(shù)據(jù)。因為數(shù)據(jù)的細(xì)分，相關(guān)性的數(shù)據(jù)可以直接落實到各個責(zé)任主體，包括維修人員、設(shè)備管理人員、操作員工等，對于鎖定執(zhí)行層面的目標(biāo)也能輕松實現(xiàn)，則可以通過績效管理手段，促使執(zhí)行人員責(zé)任意識的提升，從而從系統(tǒng)上解決責(zé)任意識不到位，管理缺位的現(xiàn)象發(fā)生。
E: 底層分析數(shù)據(jù)。對于如何根本解決設(shè)備管理中的具體問題，比如如何確定預(yù)測性維修的部位、時機和內(nèi)容，就需要借助一些在線或者離線的檢測儀器，通過相關(guān)分析方法，得出實施的具體方向及方案。
?。?）流程作業(yè)線的設(shè)備管理信息化解決方案
值得一提的是，在構(gòu)架大數(shù)據(jù)條件下的設(shè)備管理信息系統(tǒng)時，一定要把作業(yè)線視為最基本的管理單位，即設(shè)備資產(chǎn)歸屬，設(shè)備管理的目標(biāo)掛靠的第一責(zé)任人必須是作業(yè)線的負(fù)責(zé)人。這樣，作業(yè)線負(fù)責(zé)人才能成為設(shè)備的主人，主動做好自主維護(hù)的工作，配合設(shè)備部門做好預(yù)防性、預(yù)測性和改善維修。道理其實也很容易理解，就好比我們買了汽車，我們就是汽車的主人，有責(zé)任維護(hù)好屬于自己資產(chǎn)，因故障和事故產(chǎn)生的相關(guān)費用也是自己承擔(dān)。
針對于過程作業(yè)線的目標(biāo)是維修費用和事故停機，故過程作業(yè)線的信息化是以設(shè)備管理為主導(dǎo)的作業(yè)線類型。
設(shè)備管理的所有問題最終也會體現(xiàn)在備件管理上面，在絕大數(shù)企業(yè)里都會有存在備件庫存高、閑置量大、維修缺件及采購質(zhì)量、規(guī)格不符合現(xiàn)場需要。追其原因，備件使用者以需求為導(dǎo)向，倉儲人員以降低庫存為目標(biāo)，采購人員以低成本為控制要點，再加上三方信息不共享，導(dǎo)致了三方抓瞎，而最終的結(jié)果是維修費用降不下來，生產(chǎn)效率不能保障，備件在庫金額和閑置庫存較高。
除了按照維修作業(yè)類別制定相應(yīng)的采購策略，最重要的是借用現(xiàn)在電商的服務(wù)模式，構(gòu)建企業(yè)內(nèi)部的備件電子商務(wù)系統(tǒng)，建立O2O+B2B的備件電子商務(wù)系統(tǒng)，通過虛擬庫存的建立，最大程度上利用社會資源，保證維修的及時性和庫存的最低化。
?。?）流水作業(yè)線的設(shè)備管理信息化解決方案
流水作業(yè)線在設(shè)備管理信息化構(gòu)架和流程作業(yè)線的基本構(gòu)架是一致的，只是不涉及到事故停機一項目標(biāo)管控。但因為目標(biāo)管理中有涉及作業(yè)效率問題，故要增加一個生產(chǎn)計劃與統(tǒng)計模塊。在以人工為主的作業(yè)線中，還應(yīng)根據(jù)實際情況上線安燈系統(tǒng)、分段采集停機時數(shù)據(jù)、加載報警系統(tǒng)。一方面在于做到異?？焖夙憫?yīng)，另一方面也可將停機時數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，便于設(shè)備管理中MTTR(平均故障修復(fù)時間)、MTBF(平均故障間隔時間)的管控，便于對操作作業(yè)稼動損失的時間管控，便于對物料供應(yīng)不及時和物料不良造成的損失時間管控。
?。?）離散作業(yè)線的設(shè)備管理信息化解決方案
系統(tǒng)的自由度決定了管理的復(fù)雜度，離散作業(yè)中因為部分設(shè)備停機不會直接影響上游作業(yè)，于是庫存和等待成了現(xiàn)場管理的常態(tài)，再加上多品種交叉加工，以及撤單和插單作業(yè)的影響，使得現(xiàn)場管理極其混亂，生產(chǎn)管理整日忙于救火。
針對這類企業(yè)，就需要利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過信息技術(shù)模擬現(xiàn)實工廠，進(jìn)而掌握計劃執(zhí)行動態(tài)，并通過精益和TOC約束生產(chǎn)改善手法，實施針對性的改善，以提高交貨期。
在解決生產(chǎn)問題的同時，設(shè)備瓶頸也會凸現(xiàn)出來，那么在構(gòu)架設(shè)備管理信息化時，構(gòu)架和流水線的基本一致。但要注意在一些瓶頸設(shè)備(含瓶頸作業(yè)線)及關(guān)鍵設(shè)備上，必須關(guān)注其MTTR和MTBF兩個指標(biāo)，以保證這些關(guān)鍵制程能發(fā)揮其最大產(chǎn)能。
3、設(shè)備管理工業(yè)服務(wù)體系的建立
工業(yè)4.0雖然已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略層面，但絕非某一個企業(yè)或一個單純的工業(yè)服務(wù)企業(yè)可以做到的。必須以管理咨詢和信息化為主導(dǎo)，整合到故障診斷服務(wù)商，系統(tǒng)潤滑服務(wù)商，甚至設(shè)備供應(yīng)廠商，方能搭建起工業(yè)4.0的工業(yè)服務(wù)體系。
（1）以目標(biāo)為導(dǎo)向，以兩化融合為載體，開展兩化融合管理體系咨詢服務(wù)
就當(dāng)下的中國，大多數(shù)企業(yè)要么信息化管理處于空白，要么信息化與管理不兼容，無法做到指引企業(yè)進(jìn)步，引導(dǎo)企業(yè)規(guī)范、高效管理的條件。故首先要解決的是管理理念和管理責(zé)任落實的問題，并在此基礎(chǔ)上搭建兩化融合體系，搭建信息化戰(zhàn)略平臺，使其信息化規(guī)劃與企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略相一致，相互促進(jìn)、相互提高。
?。?）故障診斷與系統(tǒng)潤滑工作開展
安定化是柔性化的基礎(chǔ)，針對設(shè)備管理工業(yè)服務(wù)而言，就是要協(xié)助企業(yè)強化預(yù)測性維修，提高預(yù)測性維修的準(zhǔn)確性。視作業(yè)線類型和設(shè)備裝置的復(fù)雜程度，分為：
A：復(fù)雜裝置及大型流程作業(yè)線，應(yīng)對部分重點設(shè)備實施在線檢測分析，包括DCS集散控制系統(tǒng)，在線振動檢測設(shè)備的應(yīng)用。
B：對于流水作業(yè)線的一些動作機器人，因關(guān)節(jié)的經(jīng)常產(chǎn)生沖擊應(yīng)力，應(yīng)采取狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的運用，以提前發(fā)現(xiàn)隱患點，避免造成停線時間損失。
C：對于一般的設(shè)備建議使用離線紅外成像分析、泄漏分析儀、油液分析儀等其他適應(yīng)的儀器，進(jìn)行振動分析，以識別設(shè)備隱患狀態(tài)，及時安排預(yù)測性維修，避免停機及大修造成的維修費用增加。
D：機械故障中80%與潤滑不良有關(guān)，60%的潤滑不良與選油有關(guān)。工業(yè)服務(wù)中，系統(tǒng)潤滑必不可少，那么就需要工業(yè)服務(wù)企業(yè)具備指導(dǎo)企業(yè)正確選油、正確用油，規(guī)范潤滑方式，做到按質(zhì)換油。從而從整體上減少機械故障發(fā)生，延長設(shè)備使用壽命，同時良好的潤滑，能使設(shè)備運行負(fù)荷降低，從而促進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排指標(biāo)的優(yōu)化。
（3）重視設(shè)備前期管理中的維修性和可靠性評估
設(shè)備的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其可靠性要求會更高。而我國大多數(shù)的設(shè)備只是在使用功能上強化，而忽略了設(shè)備的可靠性設(shè)計，且在設(shè)計中未考慮維修方便性，造成故障識別和維修的困難。
要解決這方面問題，一方面在介入管理咨詢業(yè)務(wù)時，要求企業(yè)對今后改造和設(shè)備引進(jìn)時，必須要做維修性和可靠性評估，并發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有設(shè)備中的這類問題，力求解決。另一方面，可聯(lián)合一些設(shè)備供應(yīng)商，使其具備維修性和可靠性設(shè)計的評估和優(yōu)化能力，從根源上解決這一問題。
4、TPM設(shè)備管理培訓(xùn)公司關(guān)于管理模式總結(jié)
工業(yè)服務(wù)是工業(yè)4.0框架中至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，伴隨著物聯(lián)技術(shù)和電子商務(wù)模式的發(fā)展，目前已經(jīng)具備了技術(shù)條件。筆者拋磚引玉，主導(dǎo)搭建一個以管理咨詢作為目標(biāo)需求導(dǎo)向，以信息化技術(shù)實現(xiàn)作為目標(biāo)和大數(shù)據(jù)的管控方案，以故障診斷、系統(tǒng)潤滑、設(shè)備供應(yīng)商等供應(yīng)商配合實施的技術(shù)解決方案，搭建全新的工業(yè)服務(wù)體系。旨在集合市場資源，迎接將到來的工業(yè)4.0時代，為廣大的工業(yè)企業(yè)提供更適宜的服務(wù)，實現(xiàn)共同成長。
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