0.4 設備管理工作的新理念和新方法

設備的技術進步正朝著集成化、高速化、精密化、自動化、流程化、綜合化、計算機化、技術密集化等方向發展著。可以想象，如果運用落后的理念和方法，對先進的設備進行管理，那給企業帶來的不是經濟效益和社會效益的提升，而是企業發展路上的障礙。正如前面所說的，用馬車掛導彈，即便是使用最上等的馬車，也仍將被歷史所淘汰。

0.4.1 設備預知維修體制的實踐

設備預知維修（Predictive Maintenance，PM）產生于20世紀70年代，這種設備維修方式起初依賴于早期計算機系統及其與之相對應的軟件系統來評估設備各系統的工作狀態和故障情況。

設備預知維修管理體制案例：

20世紀70年代中后期到80年代初期，機械制造領域的數控機床從NC系統到簡單的CNC系統只具備簡單的自診斷功能，檢測系統和傳感器裝置的技術水平比較落后，只能依賴于當時CNC系統相應的軟件系統和簡單的檢測儀器來診斷設備的技術狀態和設備故障的初始現象。

所以，在當時這樣的技術條件下提出了設備預知維修體制的管理方法，來預先診斷和判斷設備的技術狀態。這在當時也解決了不少設備的故障問題，因此預知維修管理體制在設備管理的進程中也發揮了應有的作用。

盡管設備預知維修管理體制有它的局限性，但它畢竟向傳統的、以時間為基礎的在20世紀五六十年代非常盛行的設備預防維修體制提出了挑戰，并將傳統的設備預防維修方式進行了徹底的變革。

隨著計算機技術和各類設備檢測手段的涌現和不斷進步，設備預知維修體制出現后沒多久，許多工業發達國家的企業開始建立更為完善的狀態維修的設備管理體制。

0.4.2 設備狀態維修體制的實踐

運用設備狀態維修為基礎的管理體制（Condition Based Maintenance，CBM），是相對事后維修體制和預防維修體制而提出的，可以說，狀態維修是在預知維修的基礎上發展和建立起來的，設備狀態維修是預知維修更高一層的設備維修管理模式。

設備狀態維修在國際上已經被廣泛應用，目前我國也正在企業中大面積推廣和應用。經過不斷實踐，設備管理中的狀態維修體制在當前是一種科學的、適合企業的設備管理模式。

設備狀態維修管理體制案例：

對任何類型的設備，檢測人員都可以利用各種簡單或復雜的技術狀態檢測儀器對其進行定期檢查，實時監控設備技術參數和技術指標的微小變化，把故障消滅在萌芽狀態。

全功能數控設備除了具有較強的自診斷功能外，還可以配備技術狀態監測系統，并通過計算機對設備進行自動故障檢測。除此以外，還可以對設備的機械傳動進行監測分析，對液壓系統、氣動系統進行狀態監測分析等。圖0-4所示為設備狀態維修診斷系統的示例。

設備狀態維修就是當設備出現了較為明顯的劣化或功能失效后所實施的維修。設備狀態的劣化或功能失效，是由被檢測設備狀態參數的變化反映出來的。設備狀態維修中的狀態監測，實際上是對設備在運行過程中整體或局部物理現象的變化進行的監測和檢測，目的是隨時監視和檢查設備的運行狀況，收集、分析和處理設備技術狀態變化的信息，以求及早發現或預測設備功能失效和出現故障的原因，掌握設備劣化或功能失效的規律，適時采取故障維修的對策或方法，以此來保證設備處于良好的技術狀態。

設備狀態維修，要求企業的設備管理人員和維修人員要適時地對設備進行各種參數的測量，隨時反映設備的實際狀態。所測量的設備參數可以在足夠的時間內提前警示或提示，以便采取適當的維修方式和措施對設備進行調整和修理。

0.4.3 設備可靠性維修體制的實踐

運用設備可靠性維修管理（Reliability Centered Maintenance，RCM）是以最低的設備維修費用保持設備可靠性的維修方式。它是從分析設備零件的可靠性、設備故障模式、設備故障影響入手，對不同設備維修對象（如設備系統、設備部件）的不同故障模式和故障影響，采用不同的設備維修方法的管理模式。

設備可靠性維修管理體制案例：

運用設備可靠性維修管理模式，對加工中心設備出現故障的后果進行結構性評價，以及對加工中心設備維修方法進行選擇可參考圖0-5所示的內容。

我了解的一些企業在進行精益生產、精細化管理、六西格瑪管理、平衡計分卡管理的同時，在設備管理工作中也嘗試著運用可靠性維修進行管理。他們利用這種方式進行管理的目的就是要提高設備的可利用率。

0.4.4 設備利用率維修體制的實踐

設備利用率維修體制中的應用公式見表0-3。

設備利用率是反映設備工作狀態及生產率的技術經濟指標。設備利用率實際上是設備在數量、時間、能力等方面利用程度的量化。它包括：①設備數量利用指標,主要是設備制度臺時利用率（實際開動臺時與制度工作臺時之比），設備計劃臺時利用率（實際開動臺時與按計劃班次可開動臺時之比）；②設備能力利用指標，主要是設備綜合利用率。而設備負荷率是實際生產量與設備標準生產能力之比。

運用設備利用率維修的管理體制（Availability Centered Maintenance，ACM）是企業把設備利用率放到設備維修方式的首要位置來制定設備維修策略的維修管理模式。它把設備維修方式分成不同的維修類型，有定期維修、狀態維修、事后維修、機會維修和改善維修，具體內容見表0-4。

0.4.5 全面生產維護體制的實踐

（1）全面生產維護體制的發展進程 全員生產維修體制（Total Productive Maintenance，TPM），是20世紀70年代初期正式提出來的，當TPM全面進入我國以后，有人將其與我國企業現狀和具體實際相結合，將TPM稱之為全面生產維護體制。TPM的發展概況如圖0-6所示。

（2）TPM的思想和理念 TPM要求做到追求經濟性，控制全系統，員工對設備的自主維護，即通過全面維護預防和全面預防維護以求最終達到全面改善維護的目的，如圖0-7所示。

TPM的預防哲學就是要確立預防設備缺陷和設備故障的條件，即要分析可能造成設備缺陷和設備故障的相關問題，防患于未然；要排除設備的操作人員、維修人員、管理人員等心理上的缺陷；要排除由于人為因素造成的設備劣化；要消滅設備的慢性不良；要延長設備的使用壽命，最終達到設備效率最大化的目的。TPM的預防哲學如圖0-8所示。

追求TPM的“0”目標，即追求設備的“0”缺陷 (Zero Defect,ZD)；TPM的全員參與，以提高企業經營能力和企業成果最大化。

（3）TPM自主維護工作的定義和目的1）TPM自主維修或自主維護工作的定義。TPM自主維修或自主維護工作是以企業制造部門為中心的生產一線員工的重要工作，是指生產一線員工以主人的身份，對“我的設備、我的區域”進行保護，維持和管理，實現企業生產處于理想狀態的自主工作。自主維修或自主維護是TPM工作的靈魂。

2）TPM自主維護工作的目的。

① 人的方面。為企業培養理想的員工，即培養強大的有實力的作業能手。

② 物的方面。實現理想的生產現場，即所有員工都能發現并糾正設備的缺陷及故障點。

（4）設備綜合效率 設備綜合效率（Overall Equipment Effectiveness，OEE）的基本含義見表0-5。

TPM在企業管理和生產實踐中也在不斷地進行改進、發展，這里我們把TPM的理念、方法整理歸納如下：

① 著重于企業生產現場的設備管理。

② 以提高企業生產率為目標。

③ 以企業全系統的預防維修體制為載體。

④ 以企業的全體人員都參加為基礎。

⑤ 全過程規范的全員生產維修或全面生產維護體制。

TPM工作在經過30余年的發展之后，又提出了更高標準的要求，它體現在TPM的5個特征上,見表0-6。

經過不斷發展，TPM在原來5大支柱（員工個人提高、計劃預防維修、PM管理系統、企業教育與培訓、員工自主維護）的基礎上，增加了質量維修體系、管理不斷改進、安全健康與環境，成為8大支柱，如圖0-9所示。

TPM的文化內涵就是由不斷地調動人的資源和潛力開始，達到團隊合作精神。團隊合作是一種氛圍，也是企業的一種文化，是人們追求的企業愿景。

0.4.6 開展TPM的阻力與對策案例

我曾經應邀到一個企業調研TPM工作，在調研中，有一位基層領導對我說了他的心里話，他說：“TPM在我們企業已經推行有幾年的時間了，但是這項工作很難開展，根本搞不下去，阻力太大!”

通過調研工作，并與相關人員座談，我們認為，TPM工作開展不下去的主要原因有以下幾條：

1）企業高層領導不夠重視，思想觀念還沒有根本轉變。

2）TPM沒有融入自己的企業文化之中。

3）TPM沒有與自己企業的具體情況相結合，而是生搬硬套。

4）把TPM只作為設備管理部門要開展的工作，而沒有放在企業管理工作之中，所謂全員只是表面現象。

5）把TPM作為一種任務，對企業的發展沒有危機感。

6）企業的各階層領導把TPM作為一種“秀”來“做”，自然沒有生命力。

7）對員工的培訓不夠。

開展TPM工作，不是一朝一夕所能完成的，而應當在正確的軌道上不斷地進行改進，堅持不懈地長期開展下去。開展TPM工作一定要以6S管理為基礎，要與設備管理工作有機地結合，這樣做了，就一定會給企業帶來豐厚的回報。

0.4.7 設備風險分析維修體制的實踐

設備風險分析維修方式（Risk Based Maintenance，RBM）是基于在設備維修工作中，對設備可能發生的各種風險進行分析和評價，從而制定出相應的設備維修策略的一種方式。這種方式是以對設備或設備的零件、部件進行處理時可能出現的風險為評判基礎的設備維修策略管理方法。

設備風險分析維修方式可以用下面的公式進行表達：

式中 F——風險，即設備維修造成的風險；

E——后果，即對健康、安全、環境等造成的危害；

a——概率，即故障出現的概率。

式(0-1)中的設備維修后果是指設備在維修過程中對維修及相關人員的健康、安全和對生產環境、社會環境的危害，還包括設備本身、使用材料、使用備件的損失，以及影響企業生產和服務的損失等。

設備風險分析維修所面對的問題見表0-7。設備風險分析維修體制的工作流程如圖0-10所示。

設備風險分析維修體制的特點見表0-8。

我們在開展設備風險分析維修管理工作時，要與企業開展的設備維修體制（如設備狀態維修體制、設備利用率維修體制、設備可靠性維修體制以及全面生產維修體制）工作結合起來。只有這樣，設備風險分析維修工作才能順利開展起來，不至于理論與實踐脫節。

0.4.8 “互聯網+”與企業設備管理

“中國制造2025”給我們的設備管理工作帶來了新的挑戰和新的思路，互聯網+設備管理可以解決設備管理工作中的某些瓶頸問題，使設備管理工作適應企業的發展。

我們可以把設備實物形態管理、前期管理、全面生產維護管理、技術狀態管理、潤滑管理、備件管理、技術維修管理等利用互聯網這個平臺高度柔性化、個性化以快速響應市場。圖0-11所示的互聯網+設備管理會把設備管理工作提升到一個新的管理平臺。實際上許多企業已經這樣做了。

設備管理工作與社會的各項活動一樣，是與信息及數據的創造、傳輸和使用直接相關的。信息技術的每項突破都在逐漸打破信息及數據與其他要素的耦合關系，增強流動性，從而擴大使用范圍并提升使用價值，最終提高經濟和社會的運行效率。

數據除了作為必要成分驅動業務外，數據產品的開發更是為獲得數據財富開辟了新的源泉。經濟領域海量數據的積累與交換、分析、運用產生了前所未有的知識，極大地促進了生產率的提高，為充分挖掘數據要素的價值提供了超乎尋常的力量。互聯網+設備管理中的設備管理就需要大數據的支持，或者說它本身就是由大數據組成的?；ヂ摼W+設備管理與大數據的關系如圖0-12所示。設備管理中的設備狀態監測系統與大數據的關系如圖0-13所示。

0.4.9 可穿戴智能設備與設備管理工作的實踐

可穿戴智能設備，顧名思義就是可以穿戴于人身體上的智能設備。這些智能設備能夠融合多媒體、無線通信、微傳感、柔性屏幕、定位系統、虛擬現實、生物識別等最前沿的現代技術。此外，可穿戴智能設備還能通過結合大數據平臺、智能云、移動互聯網，隨時隨地對與人體有關及與人們工作、生活密切相關的一切信息進行收集、處理、共享、反饋。

可穿戴智能設備可以是眼鏡、手表、手環、項鏈、帽子、服飾、鞋子、襪子等與人們生活息息相關的任何物品，如圖0-14所示。它不同于手機、平板電腦這些智能移動設備，平板電腦只是人們生活中的一種附屬品，而可穿戴智能設備未來的發展趨勢是人們生活、工作的一部分。

可穿戴智能設備不但會在設備的點檢、檢修、狀態監測等工作中起到重要作用，也一定會在設備管理工作的許多方面發揮重要作用。

可穿戴智能設備必將在現代企業管理和設備管理工作中體現出它的價值，它可能是直接的，也可能是間接的?？梢韵胂?，我們的設備管理工作也必將在可穿戴智能設備的影響下而發生深刻的變化。

0.4.10 大數據與設備管理的實踐

智能制造與大數據有著千絲萬縷的聯系，在智能制造中離不開各種類型的大數據，而大數據又在為智能制造提供各類應有盡有的信息和為人們所用的各種類型的大數據。

大數據思維是指一種意識，如果我們把設備管理中的大數據處理得當，就能為設備管理人員解決問題提供答案。從另一個角度來說，大數據不一定是很大的，而這些數據對我們一定是有用的。

在設備全生命周期管理的各個環節中都包含著大數據。

設備全生命周期管理中的任何一個環節都由許多信息組成，而這些信息可以來自方方面面，而方方面面的信息都包含著我們所需要的大數據。自制設備中，從規劃、設計、制造、安調、驗收到生產運行、預防維修、維修實施、技術改造，再到點檢、狀態監測、日常維修直到報廢更新；外購設備中，從規劃、調研、選型、招標、采購安調，到生產運行、預防維修、維修實施、技術改造，再到點檢、狀態監測、日常維修直到報廢更新；每個環節都會采集和匯總出大量的信息，可從這些信息中提取為人們所用的大數據。由圖0-15可以看出，設備管理的所有信息都會形成為人們所用的大數據。

設備管理落地的標志應當是完善的設備管理信息和相應數據的積累和采集，以此保證我們在這個平臺上完成相應的設備管理工作，目的是提高設備的可利用率和利用率，降低管理、維修、檢修和保養成本，保證設備安全。

0.4.11 大數據在設備維保中的應用案例

我們可以從數控機床日維護保養的信息中收集大量數據，分析日維護保養不規范會造成的各種故障。圖0-16所示為某類型加工中心日維護保養不規范所造成的設備故障類別，從中可以看出，如果排屑器、坐標傳動裝置、電主軸風冷裝置、機械手裝置、自動中心潤滑裝置日維護保養不規范將造成的相應故障。造成這些故障的因素是多方面的，多方面的因素又是由許許多多的信息所組成的，而各類信息又是由方方面面的數據所構成的。

就加工中心的維護保養來說，每個企業都有規范或標準，但不按規范去做，不按標準執行，會給正常運行的設備帶來什么樣的問題呢?問題有表面的，更重要的是有隱含的、暫時看不到的，就像冰山的一角。這些隱含的、暫時看不到的問題，可能會給設備帶來更大的問題。

那么，收集各類加工中心維護保養工作的各類信息，再從這些大量信息中提取和找出大量數據來支撐我們的設備管理工作，來不斷修正和改進加工中心維護保養的規范、標準。同時，來糾正不按規范去做、不按標準去做的不良習慣。利用數據、分析數據，是大數據時代所提倡的重要方法。

圖0-17所示為某類型加工中心日維護保養不規范造成相應故障的魚骨圖。

從圖0-16和圖0-17中可以看出，這些信息所包含的就是大數據。在每一類型故障中，我們都可以看到因果關系或相關關系。它們會提供我們所需要的、必須得到的相關信息。我們可從這些信息中得到需要的數據，再通過計算機對這些數據進行分析，同時找出規律性的信息或數據，為建立規范、標準的設備維護保養體系打下良好的基礎。

圖0-18所示為日維護保養不規范造成加工中心故障頻次的博拉圖，它是用大量數據對信息分析的一種方法，利用計算機將主要問題找出來，并用選定的字母或編號排列出來，以便重點解決主要問題，而分析數據的方法遠遠不止這一種，但它可以說明收集設備日常維護保養信息的重要性和信息轉變成大數據對設備使用、修理及維護保養的重要意義。同時，它給我們提供了大數據在智能制造中應當發揮的重要作用的提示。

通過對某類型加工中心的信息及數據進行收集、整理、歸類、分析，制定出加工中心日維護保養細則，如圖0-19所示。再通過這個細則對過去的點檢規范進行修改和改進，又制定出適合這種類型加工中心的點檢標準或規范。而這個標準或規范仍然不是一成不變的，它還將根據收集的信息和數據不斷進行修正和改進，直到更加科學地管理好我們的設備。

經修改和不斷改進后的某類型加工中心日維護保養規范點檢表，見表0-9。

大數據和智能化管理在設備日維護保養中的應用使設備的故障率大大降低了，給企業帶來了管理上的效益。這是過去企業傳統式的設備維修和設備保養管理所不能比擬的。

數據的真實價值就像漂浮在海洋中的冰山，第一眼只能看到冰山一角，而絕大部分則隱藏在表面之下。設備管理中的各類數據也是一樣，明白了這一點，創新型設備管理工作就能夠提取其潛在價值并獲得潛在的巨大收益。判斷設備管理中的各類數據的價值也要考慮到這些數據在以后可能被使用的價值和各種方式，而并不是僅僅考慮它當前的用途和價值。

大數據在設備管理工作中已經或正在被一些設備管理者所利用并發揮著重要作用，而這還遠遠不夠，我們每一位設備管理工作者都應當深入進去，來面對這樣的思維變革，發現其潛在的價值，使設備管理工作在這個平臺上發揮更大的作用。

我在參加研討設備維修質量問題時聽到同行講起這樣一個小故事，它深深地印在我的腦海里，在這里我把這個小故事分享出來，相信它能對大家有所啟發。

“降落傘的故事”是否真實我們無法考證，但這個故事提醒我們，用戶對產品質量的要求是多么的渴望。我們的設備管理質量及設備維修質量同樣會影響企業生產產品的質量，影響客戶，影響與之相關的每一個人，影響企業，甚至影響整個社會。

企業管理是企業為實現生產經營目標，針對企業資源所采取的行動。設備是生產產品的必要裝備和手段，即使是在“工業4.0”“互聯網+”“中國制造2025”的今天，設備管理仍然是設備質量的重要保證條件之一，而學習設備管理知識是我們搞好設備管理的第一步，不要忽視其中的每一個細節，要讓“降落傘的故事”在我們的腦海里敲一下警鐘。

設備管理工作要引起企業高層領導的高度重視。企業管理離不開“人、機、料、法、環、測和信息”。一個企業如果對設備沒有管理好，那么這個企業就談不上“做大做強”，甚至連生存都會出現問題。企業是不是重視了設備管理工作，就要看這個企業是不是把設備管理工作及設備管理的新理念和新方法與企業文化緊密結合了，是不是將其變成員工的行為了。