摘要:全員式設備維護管理是與生產設備相關的全體人員共同參與的設備維護管理活動,旨在相關人員在設備導入、設備使用、設備保全、設備改善和設備退役等各環節共同參與,來實現消除浪費、降低成本、提高效率和建立一個積極的工作環境。
1.全員式設備維護管理(TPM)概述
TPM是Total Productive Maintenance 的英文縮寫,譯為全員生產性維護。1989年,日本工廠維修協會(JIPM)對TPM活動定義進行了修訂:指公司在包括生產、開發、設計、銷售及管理部門在內的所有部門,通過公司上層到第一線員工的全員參與和重復的小集團活動,以建立和健全追求生產系統效率極限的企業體質為目標,從生產系統的整體出發,構筑能防患于未然的所有損耗(災害、不良、故障等)發生的機制,最終達到零損耗的目的,TPM的精髓和理念是:在全員參與的前提下,共同消除浪費并建立積極的工作環境。
2. 設備導入
設備的導入是影響企業發展的重要環節之一,它關乎到公司的經濟效益、設備的后續使用和產品的長遠發展規劃,需要生產工藝部門、設備部門、采購部門、品質部門等多部門共同參與完成。設備導入的原則是滿足使用、適度超前,并非越先進越好,功能越多越好,我們要分析設備的生產能率和過程能力,要計算投入產出的經濟效益。設備導入后的使用維護費用會影響企業的運營成本,要考慮設備的壽命周期費用(設備在預期的壽命周期內,為其論證、研制、生產、使用、保障及退役處置和材料回收所支付的一切費用的總和)。產品的長遠發展規劃對設備的要求也要考慮在內。
2.1 設備導入的需求
(1)新項目的設備需求;(2)增產的設備需求;(3)生產性提升的設備需求;(4)品質改善的設備需求;(5)更新換代的設備需求。
2.2 設備導入的可行性分析和審批
(1)經濟效益分析;(2)工藝工程分析;(3)工程能力評估;(4)后續的使用維護;(5)產品的長遠規劃;(6)國家的有關政策。
2.3 設備設計制造和購買
在設備設計階段導入保全情報或新的技術并考慮信賴性、保全性、經濟性、操作性、安全性等進行減少保全費用或劣化損失的活動,以追求零損失為最終目標,這種把改進設備方面的信息反饋到設備設計過程,讓新一代設備少發生故障或即使發生故障也容易修復的活動叫保全預防。
2.4 設備調試、驗收和售后服務
設備到場后,要對設備進行初步驗收,之后進行安裝調試、制品試作、相關技術培訓、設備問題反饋和改善、設備質料接受和最終設備驗收。設備維護部門要準備易損備件、設備操作說明書、設備維護保養指導書等相關事項。
3.設備使用
3.1 設備操作
設備要正常運轉,作業員正確的操作是非常重要的,通過制定《設備操作指導書》來培訓作業員,指導作業員按標準作業。
設備操作指導書應包括:(1)設備的功能介紹;(2)設備的操作流程;(3)設備的安全事項。
3.2 日常點檢
設備日常點檢包括:(1)設備功能點檢(如防錯功能);(2)設備工作狀態點檢(如油壓);(3)產品抽檢;(4)設備其他項目點檢。
4.設備保全
維持設備信賴度的活動叫做保全活動,保全活動分為:(1)由生產部門負責的設備日常保全;(2)以時間為基準的設備定期保全;(3)以狀態為基準的設備預見保全;(4)設備出現故障后的事后保全。
4.1 日常保全
讓制造部門的員工負責設備的日常保全是TPM的重點,即自主管理,是以制造部門為中心,生產線員工為主人,對“我的設備、區域,我維護、管理”。具體就是通過對設備使用條件的遵守,設備運行基本條件(清掃、異常發現、加油、小檢修)的維持。
4.1.1 第一階段:設備初期清掃
初期清掃是通過徹底的清掃把附著在設備、模具、夾具及其部件表面的污染、灰塵、異物、沉積物,并把設備的潛在缺陷徹底找出來的活動。這里的清掃與純粹的清掃活動是有差別的,是清掃的同時還要作檢查,找出異常點。
4.1.2 第二階段:污染源、困難部位對策
污染源是指產生臟污的源頭,如產品或原料的泄漏、飛濺、漏油、滲水、漏氣等。困難部位是指阻礙人行動的原因或部位。人的行動包括清掃、檢查、注油、緊固、操作、調整等,如設備罩蓋防礙加油、比較高的設備很難清潔等。
清掃了好多次,但很快又污染了,而且,清掃加油又十分費時。這就需要我們想辦法消除污染源、改善困難部位,培養作業員的改善意識。當然,如果改善難度較大作業員無法實施可由技術人員來完成。通過對污染源、困難部位進行改善后,作業員(或技術人員)便可用快捷的方法實現最好的效果。
4.1.3 第三階段:制定標準作業手冊
第三階段是為了維持第一、二階段的成果,對清掃、加油、檢查等作業制定標準作業手冊,讓員工按照標準作業并不斷地改進作業。同時該標準作業手冊也可作為新員工的培訓教材。
4.1.4 第四階段:技能培養
通過前三個階段的推行,作業員已經對自己的工位和生產線有了一定的認識,并且能對設備做清潔保養,但要發現并提出設備存在的異常還有一定的難度。進一步提高作業員的技能和有能力發現設備異常是該階段的主要目標。
根據各工廠的不同情況(如作業員的文化水平、設備的類型等)制定公共基礎技能教育和崗位專業技能教育,通過考核和在工作中的實際應用情況對作業員進行評級,作為員工績效考核的一部分。
4.1.5 第五階段:自主維護
在熟悉了設備并且進一步加強技能學習后,我們要培養作業員處理問題的能力,而不單只是發現問題和提出異常。在該階段,我們要把一些設備保全人員的工作移交給生產線的作業員,讓他們能解決問題恢復異常,可以作小檢修小恢復。
4.1.6 第六階段:自主管理
自主管理是自覺遵守自己制定的標準或規范,不斷完善并向極限挑戰的活動。該階段是前面四個階段的總結。自主管理是TPM的重點,也是TPM優越性體現的階段,一方面,員工可以體會到設備、自己、現場三者的關系,對自己取得的成果產生滿足感,也對自己成為某方面的專家產生自信感;另一方面,公司也把員工當作公司競爭力的源泉,員工真正成為了公司方針和戰略的貫徹者。
4.2 定期保全(PM)
定期保全是指在設備發生故障前周期性的進行保全,也稱以時間為基準的保全。一般它的預算管理容易,保全費用較高,然而比起事后保全或緊急保全發生的事故損失還是明顯經濟的。
定期保全包括定期檢修和定期更換。定期檢修是根據設備劣化周期,按照基準定期進行的檢查活動。如對設備進行解體、清掃、檢查、加油,發現磨損或變形的部件進行更換或處理的活動。定期更換是根據設備或部件的壽命,定期進行的部件或易損件的更換活動。
定期保全是基于設備履歷的總結,對以往設備故障進行分析找出劣化的周期,然后制定定期的設備保全,隨著保全的不斷深入保全內容也不斷地更新。推行定期保全可按四個階段展開。
4.2.1 第一階段:參與并指導設備初期清掃
在做設備初期清掃初期,專業的設備保全人員要帶領作業員做清掃,指導作業員如何清掃設備,在清掃時要注意什么事項等。把由作業員能獨立完成的清掃活動交由作業員實施,有困難的清掃工作由專業的設備保全人員來完成,當作業員能力提高后再逐步轉移給作業員。
4.2.2 第二階段:設備基礎信息建立
整理收集設備資料:(1)設備說明書;(2)設備圖紙;(3)易損件信息;(4)設備運行或調試所需的軟件;(5)設備設計、制造、改造的相關資料。
建立設備保全指標:(1)設備故障停機率;(2)平均復原時間(MTTR);(3)平均故障間隔(MTBF);(4)設備備件費用;(5)設備維護總費用。
建立設備管理文件:(1)設備臺帳;(2)治具臺帳;(3)量具臺帳;(4)設備操作手冊;(5)設備日常點檢表;(6)設備保養文件(定期檢修表、定期更換表等)。
4.2.3 第三階段:設備故障分析對策
定期對排在前面的設備故障進行分析,采用小組討論專人跟進的方式,徹底了解設備,找出故障要因和問題點。設備故障大概分為:(1)設備故障有周期性,可采用定期更換或定期檢修消除故障;(2)設備故障沒有周期性,但可通過定期檢修防范故障的發生;(3)設備設計不合理需要改善(見設備改善)。
4.2.4 第四階段:制定并完善作業標準
通過對前面三個階段的開展,我們已經對設備定期保全有了一定的積累,該階段需要把前面的成果標準化,且隨著我們對設備的不斷了解進一步完善它。
4.3 預見保全
預見保全是指為了最大限度地使用設備或部件,通過點檢或診斷手段,預見判斷重要部件的壽命,并據此進行的措施,它是保全費用和故障損失最小的方法。預見保全也稱按狀態保全,需要通過分析狀態數據、管理傾向值、跟蹤設備狀態等方法實現。比起定期保全,對保全技術或保全人力的要求很高,需要診斷技術的開發能力。
設備診斷是指對設備的變形、劣化、故障、強度和性能等進行量化,識別設備信賴性或性能上的異常,預測未來趨勢并決定最佳對策的技術。
診斷包括由現場作業員(保全人員或生產線員工)所進行的簡易診斷和專門保全人員進行的精密診斷。簡易診斷以迅速而有效地檢查設備狀態為出發點,主要通過對設備劣化、故障趨勢,定期開展的一種診斷活動。精密診斷是對簡易診斷被認為有異常的設備,進行專門組織的精密檢查活動,診斷報告應明確保全措施和施工時機。
4.4 事后保全
事后保全是考慮到經濟性方面,在設備故障停止或性能低下時進行修理的保全方式,具體的對象是停止損失小,恢復迅速,有備件或預備生產線,能及時切換生產、產品有庫存來應對停線。事后保全分為:有備保全和緊急保全。
4.4.1 有備保全
已經知道某個部件肯定會損壞,出于經濟性的考慮,只作備件不對其進行定期更換,而是待其性能下降或損壞后再作更換。有備保全與定期更換相比,有備保全減少了備件的消耗量,但增加了突發停機的風險,所以我們應盡可能的把有備保全轉化為定期保全和預見性保全。
備件的建立和管理是生產設備正常運轉的基礎之一,如何作備件應從以下方面考慮:(1)設備導入時根據經驗和設備易損清單作初始備件;(2)根據日常維護經驗和設備日常故障增加的需要增加新備件;(3)在備件管理當中盡量合并相似備件,減少備件類型;(4)在設備改善時盡量使用閑置備件;(5)根據備件消耗量和采購周期,定期調整備件安全在庫量。
4.4.2 緊急保全
緊急保全是我們最不希望發生的,且一旦發生后果會很嚴重,所以我們要全面考慮,并且盡可能地把緊急保全轉化為有備保全、預見保全或定期保全。
緊急保全的發生有以下兩種情形:(1)設備部件損壞但無備件更換;(2)設備出現故障但缺乏設備維修的技術。
我們作設備備件時會根據備件的易損情況、價格高低來決定是否作備件,對于難損耗、不損耗或難損耗且高價的部件是不作備件的,但出于保全的考慮我們要作以下評估:(1)購進設備時要與設備商協定,當設備出現緊急情況時設備使用方無法修復(無備件或技術水平有限等),設備商能提供多少支持;(2)如果部件(市販件)損壞,在工廠周邊是否能迅速購得;(3)如果機加工件損壞,工廠自身或工廠的機加工商能否立即加工臨時件替代;(4)工廠能最大限度的作多少庫存以應對緊急停線;(5)出現緊急停線后,能否有措施或動用其他資源來應對;(6)公司能承擔多少緊急停線的風險。
綜合考慮以上問題,我們決定是否有必要把緊急保全轉化為有備保全、預見保全或定期保全。同時我們要加強定期修檢來找出沒有被發現的隱患。
5.設備改善
在我們的工廠經常能聽到員工有這樣的埋怨:“這是設計問題”,“這是老毛病了”。或許我們會以為員工找借口,其實設計問題是客觀存在的。畢竟設備是人設計的,總會有疏忽的地方,有些設備性能上的問題和缺陷在設計階段很難被發現,除非完全投入使用后。作為設備改善目的之一就是來彌補這些缺陷的一種活動。
設備能按照設計要求來完成作業是設備的功能體現,其作業完成的好壞是其性能的體現,設備在維護保養方面的體現是保全性的體現,所以對設備改善要從這三方面著手。
5.1 性能改善
性能改善是對設備工作不穩定、效率低、造成的浪費大進行的改善。如設備故障率低需要的改善;設備生產出的產品不良率高需要進行的改善;設備啟動、調整、換型、空轉造成了大的浪費需要進行的改善;設備應用的技術落后造成了損失而進行的改善。
5.2 功能改善
功能改善是給設備增加新的功能而作的改善。如增加自動功能來減少人工作業;增加防錯防呆功能來杜絕錯誤作業;增加換型功能來實現多類型產品生產;增加檢查功能來防止不良品流到客戶手中。
5.3 保全改善
保全改善是對設備進行保全時實施起來比較困難而進行的改善。如對設備進行檢修或清掃時要拆好多螺絲;拆解某個部件時很困難而需要開發專用拆解工具。
6.設備退役
設備壽命周期最后的階段稱為設備退役,不是通常意義上的報廢,是對設備及其零部件的再改造與再利用。近年來,在可持續發展戰略的框架下,循環利用、低碳經濟被視為關系到企業生存與發展、戰略投資、未來規劃的新舉措。
設備循環利用的宗旨就是通過現代技術使退役設備得以在改造;或把退役設備拆卸后的零部件重新使用;也可以直接交原來制造廠家以優惠條件購得新設備(以舊換新);最后退役的設備確無利用價值,可作為廢鋼材處理,但要考慮特殊廢棄物處理的相關國家規定。
6.1 設備再改造
根據設備的特點,通過改造或改裝使其能夠再使用或通過市場轉讓給需要的企業。
6.2 零件再利用
從退役設備上拆卸下的零部件,可以收入備件倉作為備件。