全员式设备维护管理(TPM)（全员参与设备维护管理）

全员式设备维护管理是与生产设备相关的全体人员共同参与的设备维护管理活动,旨在相关人员在设备导入、设备使用、设备保全、设备改善和设备退役等各环节共同参与,来实现消除浪费、降低成本、提高效率和建立一个积极的工作环境。

1.全员式设备维护管理(TPM)概述

TPM是Total Productive Maintenance 的英文缩写,译为全员生产性维护。1989年,日本工厂维修协会(JIPM)对TPM活动定义进行了修订:指公司在包括生产、开发、设计、销售及管理部门在内的所有部门,通过公司上层到第一线员工的全员参与和重复的小集团活动,以建立和健全追求生产系统效率极限的企业体质为目标,从生产系统的整体出发,构筑能防患于未然的所有损耗(灾害、不良、故障等)发生的机制,最终达到零损耗的目的,TPM的精髓和理念是:在全员参与的前提下,共同消除浪费并建立积极的工作环境。

2. 设备导入

设备的导入是影响企业发展的重要环节之一,它关乎到公司的经济效益、设备的后续使用和产品的长远发展规划,需要生产工艺部门、设备部门、采购部门、品质部门等多部门共同参与完成。设备导入的原则是满足使用、适度超前,并非越先进越好,功能越多越好,我们要分析设备的生产能率和过程能力,要计算投入产出的经济效益。设备导入后的使用维护费用会影响企业的运营成本,要考虑设备的寿命周期费用(设备在预期的寿命周期内,为其论证、研制、生产、使用、保障及退役处置和材料回收所支付的一切费用的总和)。产品的长远发展规划对设备的要求也要考虑在内。

2.1 设备导入的需求

(1)新项目的设备需求;(2)增产的设备需求;(3)生产性提升的设备需求;(4)品质改善的设备需求;(5)更新换代的设备需求。

2.2 设备导入的可行性分析和审批

(1)经济效益分析;(2)工艺工程分析;(3)工程能力评估;(4)后续的使用维护;(5)产品的长远规划;(6)国家的有关政策。

2.3 设备设计制造和购买

在设备设计阶段导入保全情报或新的技术并考虑信赖性、保全性、经济性、操作性、安全性等进行减少保全费用或劣化损失的活动,以追求零损失为最终目标,这种把改进设备方面的信息反馈到设备设计过程,让新一代设备少发生故障或即使发生故障也容易修复的活动叫保全预防。

2.4 设备调试、验收和售后服务

设备到场后,要对设备进行初步验收,之后进行安装调试、制品试作、相关技术培训、设备问题反馈和改善、设备质料接受和最终设备验收。设备维护部门要准备易损备件、设备操作说明书、设备维护保养指导书等相关事项。

3.设备使用

3.1 设备操作

设备要正常运转,作业员正确的操作是非常重要的,通过制定《设备操作指导书》来培训作业员,指导作业员按标准作业。

设备操作指导书应包括:(1)设备的功能介绍;(2)设备的操作流程;(3)设备的安全事项。

3.2 日常点检

设备日常点检包括:(1)设备功能点检(如防错功能);(2)设备工作状态点检(如油压);(3)产品抽检;(4)设备其他项目点检。

4.设备保全

维持设备信赖度的活动叫做保全活动,保全活动分为:(1)由生产部门负责的设备日常保全;(2)以时间为基准的设备定期保全;(3)以状态为基准的设备预见保全;(4)设备出现故障后的事后保全。

4.1 日常保全

让制造部门的员工负责设备的日常保全是TPM的重点,即自主管理,是以制造部门为中心,生产线员工为主人,对“我的设备、区域,我维护、管理”。具体就是通过对设备使用条件的遵守,设备运行基本条件(清扫、异常发现、加油、小检修)的维持。

4.1.1 第一阶段:设备初期清扫

初期清扫是通过彻底的清扫把附着在设备、模具、夹具及其部件表面的污染、灰尘、异物、沉积物,并把设备的潜在缺陷彻底找出来的活动。这里的清扫与纯粹的清扫活动是有差别的,是清扫的同时还要作检查,找出异常点。

4.1.2 第二阶段:污染源、困难部位对策

污染源是指产生脏污的源头,如产品或原料的泄漏、飞溅、漏油、渗水、漏气等。困难部位是指阻碍人行动的原因或部位。人的行动包括清扫、检查、注油、紧固、操作、调整等,如设备罩盖防碍加油、比较高的设备很难清洁等。

清扫了好多次,但很快又污染了,而且,清扫加油又十分费时。这就需要我们想办法消除污染源、改善困难部位,培养作业员的改善意识。当然,如果改善难度较大作业员无法实施可由技术人员来完成。通过对污染源、困难部位进行改善后,作业员(或技术人员)便可用快捷的方法实现最好的效果。

4.1.3 第三阶段:制定标准作业手册

第三阶段是为了维持第一、二阶段的成果,对清扫、加油、检查等作业制定标准作业手册,让员工按照标准作业并不断地改进作业。同时该标准作业手册也可作为新员工的培训教材。

4.1.4 第四阶段:技能培养

通过前三个阶段的推行,作业员已经对自己的工位和生产线有了一定的认识,并且能对设备做清洁保养,但要发现并提出设备存在的异常还有一定的难度。进一步提高作业员的技能和有能力发现设备异常是该阶段的主要目标。

根据各工厂的不同情况(如作业员的文化水平、设备的类型等)制定公共基础技能教育和岗位专业技能教育,通过考核和在工作中的实际应用情况对作业员进行评级,作为员工绩效考核的一部分。

4.1.5 第五阶段:自主维护

在熟悉了设备并且进一步加强技能学习后,我们要培养作业员处理问题的能力,而不单只是发现问题和提出异常。在该阶段,我们要把一些设备保全人员的工作移交给生产线的作业员,让他们能解决问题恢复异常,可以作小检修小恢复。

4.1.6 第六阶段:自主管理

自主管理是自觉遵守自己制定的标准或规范,不断完善并向极限挑战的活动。该阶段是前面四个阶段的总结。自主管理是TPM的重点,也是TPM优越性体现的阶段,一方面,员工可以体会到设备、自己、现场三者的关系,对自己取得的成果产生满足感,也对自己成为某方面的专家产生自信感;另一方面,公司也把员工当作公司竞争力的源泉,员工真正成为了公司方针和战略的贯彻者。

4.2 定期保全(PM)

定期保全是指在设备发生故障前周期性的进行保全,也称以时间为基准的保全。一般它的预算管理容易,保全费用较高,然而比起事后保全或紧急保全发生的事故损失还是明显经济的。

定期保全包括定期检修和定期更换。定期检修是根据设备劣化周期,按照基准定期进行的检查活动。如对设备进行解体、清扫、检查、加油,发现磨损或变形的部件进行更换或处理的活动。定期更换是根据设备或部件的寿命,定期进行的部件或易损件的更换活动。

定期保全是基于设备履历的总结,对以往设备故障进行分析找出劣化的周期,然后制定定期的设备保全,随着保全的不断深入保全内容也不断地更新。推行定期保全可按四个阶段展开。

4.2.1 第一阶段:参与并指导设备初期清扫

在做设备初期清扫初期,专业的设备保全人员要带领作业员做清扫,指导作业员如何清扫设备,在清扫时要注意什么事项等。把由作业员能独立完成的清扫活动交由作业员实施,有困难的清扫工作由专业的设备保全人员来完成,当作业员能力提高后再逐步转移给作业员。

4.2.2 第二阶段:设备基础信息建立

整理收集设备资料:(1)设备说明书;(2)设备图纸;(3)易损件信息;(4)设备运行或调试所需的软件;(5)设备设计、制造、改造的相关资料。

建立设备保全指标:(1)设备故障停机率;(2)平均复原时间(MTTR);(3)平均故障间隔(MTBF);(4)设备备件费用;(5)设备维护总费用。

建立设备管理文件:(1)设备台帐;(2)治具台帐;(3)量具台帐;(4)设备操作手册;(5)设备日常点检表;(6)设备保养文件(定期检修表、定期更换表等)。

4.2.3 第三阶段:设备故障分析对策

定期对排在前面的设备故障进行分析,采用小组讨论专人跟进的方式,彻底了解设备,找出故障要因和问题点。设备故障大概分为:(1)设备故障有周期性,可采用定期更换或定期检修消除故障;(2)设备故障没有周期性,但可通过定期检修防范故障的发生;(3)设备设计不合理需要改善(见设备改善)。

4.2.4 第四阶段:制定并完善作业标准

通过对前面三个阶段的开展,我们已经对设备定期保全有了一定的积累,该阶段需要把前面的成果标准化,且随着我们对设备的不断了解进一步完善它。

4.3 预见保全

预见保全是指为了最大限度地使用设备或部件,通过点检或诊断手段,预见判断重要部件的寿命,并据此进行的措施,它是保全费用和故障损失最小的方法。预见保全也称按状态保全,需要通过分析状态数据、管理倾向值、跟踪设备状态等方法实现。比起定期保全,对保全技术或保全人力的要求很高,需要诊断技术的开发能力。

设备诊断是指对设备的变形、劣化、故障、强度和性能等进行量化,识别设备信赖性或性能上的异常,预测未来趋势并决定最佳对策的技术。

诊断包括由现场作业员(保全人员或生产线员工)所进行的简易诊断和专门保全人员进行的精密诊断。简易诊断以迅速而有效地检查设备状态为出发点,主要通过对设备劣化、故障趋势,定期开展的一种诊断活动。精密诊断是对简易诊断被认为有异常的设备,进行专门组织的精密检查活动,诊断报告应明确保全措施和施工时机。

4.4 事后保全

事后保全是考虑到经济性方面,在设备故障停止或性能低下时进行修理的保全方式,具体的对象是停止损失小,恢复迅速,有备件或预备生产线,能及时切换生产、产品有库存来应对停线。事后保全分为:有备保全和紧急保全。

4.4.1 有备保全

已经知道某个部件肯定会损坏,出于经济性的考虑,只作备件不对其进行定期更换,而是待其性能下降或损坏后再作更换。有备保全与定期更换相比,有备保全减少了备件的消耗量,但增加了突发停机的风险,所以我们应尽可能的把有备保全转化为定期保全和预见性保全。

备件的建立和管理是生产设备正常运转的基础之一,如何作备件应从以下方面考虑:(1)设备导入时根据经验和设备易损清单作初始备件;(2)根据日常维护经验和设备日常故障增加的需要增加新备件;(3)在备件管理当中尽量合并相似备件,减少备件类型;(4)在设备改善时尽量使用闲置备件;(5)根据备件消耗量和采购周期,定期调整备件安全在库量。

4.4.2 紧急保全

紧急保全是我们最不希望发生的,且一旦发生后果会很严重,所以我们要全面考虑,并且尽可能地把紧急保全转化为有备保全、预见保全或定期保全。

紧急保全的发生有以下两种情形:(1)设备部件损坏但无备件更换;(2)设备出现故障但缺乏设备维修的技术。

我们作设备备件时会根据备件的易损情况、价格高低来决定是否作备件,对于难损耗、不损耗或难损耗且高价的部件是不作备件的,但出于保全的考虑我们要作以下评估:(1)购进设备时要与设备商协定,当设备出现紧急情况时设备使用方无法修复(无备件或技术水平有限等),设备商能提供多少支持;(2)如果部件(市贩件)损坏,在工厂周边是否能迅速购得;(3)如果机加工件损坏,工厂自身或工厂的机加工商能否立即加工临时件替代;(4)工厂能最大限度的作多少库存以应对紧急停线;(5)出现紧急停线后,能否有措施或动用其他资源来应对;(6)公司能承担多少紧急停线的风险。

综合考虑以上问题,我们决定是否有必要把紧急保全转化为有备保全、预见保全或定期保全。同时我们要加强定期修检来找出没有被发现的隐患。

5.设备改善

在我们的工厂经常能听到员工有这样的埋怨:“这是设计问题”,“这是老毛病了”。或许我们会以为员工找借口,其实设计问题是客观存在的。毕竟设备是人设计的,总会有疏忽的地方,有些设备性能上的问题和缺陷在设计阶段很难被发现,除非完全投入使用后。作为设备改善目的之一就是来弥补这些缺陷的一种活动。

设备能按照设计要求来完成作业是设备的功能体现,其作业完成的好坏是其性能的体现,设备在维护保养方面的体现是保全性的体现,所以对设备改善要从这三方面着手。

5.1 性能改善

性能改善是对设备工作不稳定、效率低、造成的浪费大进行的改善。如设备故障率低需要的改善;设备生产出的产品不良率高需要进行的改善;设备启动、调整、换型、空转造成了大的浪费需要进行的改善;设备应用的技术落后造成了损失而进行的改善。

5.2 功能改善

功能改善是给设备增加新的功能而作的改善。如增加自动功能来减少人工作业;增加防错防呆功能来杜绝错误作业;增加换型功能来实现多类型产品生产;增加检查功能来防止不良品流到客户手中。

5.3 保全改善

保全改善是对设备进行保全时实施起来比较困难而进行的改善。如对设备进行检修或清扫时要拆好多螺丝;拆解某个部件时很困难而需要开发专用拆解工具。

6.设备退役

设备寿命周期最后的阶段称为设备退役,不是通常意义上的报废,是对设备及其零部件的再改造与再利用。近年来,在可持续发展战略的框架下,循环利用、低碳经济被视为关系到企业生存与发展、战略投资、未来规划的新举措。

设备循环利用的宗旨就是通过现代技术使退役设备得以在改造;或把退役设备拆卸后的零部件重新使用;也可以直接交原来制造厂家以优惠条件购得新设备(以旧换新);最后退役的设备确无利用价值,可作为废钢材处理,但要考虑特殊废弃物处理的相关国家规定。

6.1 设备再改造

根据设备的特点,通过改造或改装使其能够再使用或通过市场转让给需要的企业。

6.2 零件再利用

从退役设备上拆卸下的零部件,可以收入备件仓作为备件。

参考文献

[1] 岳华新.TPM实战[M].广东经济出版社,2004.

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