工業(yè)4.0下不一樣的TPM設(shè)備管理模式
來源/作者: TPM咨詢服務(wù)中心 丨 發(fā)布時間:2019-09-09 丨 瀏覽次數(shù):
KTPM新益為TPM咨詢公司概述:實際上,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管理活動中,我們強調(diào)全員參與,強調(diào)設(shè)備使用和維護人員的責任、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)備使用和維護人員的責任、意識和能力,如何實施TPM設(shè)備管理。
TPM的發(fā)展歷史
01、以目標為導(dǎo)向構(gòu)建設(shè)備管理責任機制
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、維護人員的責任和意識,在對比德國和日本的作業(yè)人員責任心時,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)備管理責任機制,筆者認為需要符合企業(yè)經(jīng)營目標,并同作業(yè)線形式結(jié)合起來去分析。
1.1企業(yè)經(jīng)營目標是什么?
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。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)營目標的支撐作用。
對于企業(yè)運用的具體方面,我們要把過程進行分解,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)線負責人即是三項指標的責任人。
1.2流程作業(yè)線的設(shè)備管理目標
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)備管理目標是:
A:事故停機為零:即有效產(chǎn)出指標,通常這類企業(yè)停機損失是很嚴重的,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。當然傳統(tǒng)設(shè)備管理指標有很多,我們建議可以用來做評價指標,而不是作為考核指標。
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,需求的準確性提高,方可做到備件的降低,切不可強制降低備件庫存。
1.3流水作業(yè)線的設(shè)備管理目標
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)備管理目標是:
A:OPE或OEE:即,有效產(chǎn)出指標。以設(shè)備為主的作業(yè)適合于OEE指標(設(shè)備綜合效率),以人工為主的作業(yè)線適合OPE指標(人工綜合效率)。這類指標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×小時標準產(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)能來核定標準小時產(chǎn)能,這樣便于形成統(tǒng)一的標準和產(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)責任人以月平均停機時進行管控。
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)定由公司二把手擔任物料經(jīng)理,當由于物料問題導(dǎo)致交貨期延后時,追究其物料相關(guān)責任人如采購、質(zhì)量、工藝、財務(wù)、倉儲人員的責任,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。
1.4離散作業(yè)線的設(shè)備管理目標
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)備管理目標時,應(yīng)綜合進行考慮,這樣方能使設(shè)備管理符合企業(yè)經(jīng)營目標要求,做到有的放矢。
02、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。
2.1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:目標瓶頸數(shù)據(jù)。依據(jù)目標管理數(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,進行針對性的提升。如果是集團公司,還可呈現(xiàn)不同子公司的瓶頸,進行重點管理和考核;
B:目標對比數(shù)據(jù)。公司或集團層面,作業(yè)線負責人可以根據(jù)歷史目標數(shù)據(jù)同比、環(huán)比,以及與其他作業(yè)線進行橫向比較,通過目標對比,明確自己的差異,進而激發(fā)改善的意愿和責任心。
C:目標改善數(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識到影響組織盈利的核心問題是什么,進而通過數(shù)據(jù)進行具體的改善活動。
D:基層績效數(shù)據(jù)。因為數(shù)據(jù)的細分,相關(guān)性的數(shù)據(jù)可以直接落實到各個責任主體,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)行人員責任意識的提升,從而從系統(tǒng)上解決責任意識不到位,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。
2.2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)備管理的目標掛靠的第一責任人必須是作業(yè)線的負責人。這樣,作業(yè)線負責人才能成為設(shè)備的主人,主動做好自主維護的工作,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,有責任維護好屬于自己資產(chǎn),因故障和事故產(chǎn)生的相關(guān)費用也是自己承擔。
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,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。
2.3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管控。但因為目標管理中有涉及作業(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。
2.4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,以保證這些關(guān)鍵制程能發(fā)揮其最大產(chǎn)能。
03、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。
3.1以目標為導(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、相互提高。
3.2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)備運行負荷降低,從而促進企業(yè)節(jié)能減排指標的優(yōu)化。
3.3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。
04、結(jié)束語
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需求導(dǎo)向,以信息化技術(shù)實現(xiàn)作為目標和大數(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。