（工商管理专业论文）自动化流水线设备管理探索.pdf

论文独创性声明 本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的 研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明 并表示了谫 意。 作者签名 论文使用授权声明 日期：垒= l 臣 本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内 容，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此 规定。 作者签名导师签名：缁日期 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设各管理探索 中文摘要 制造业是国民经济的物质基础和工业化的产业主体，中国制造业在改革开放 2 5 年得到了快速的增长，制造业已经在g d p 中占三分之一强。制造企业都要使 用设备来完成自己的产品，尤其是技术含量高的先进制造业更加依赖设备，因此 随着中国制造业的飞速发展，对设备管理提出了更高的要求。 随着产业科技水平的提高，越来越多的自动化流水线设备代替了分散的人工 操作的单体设备。自动化流水线设备与传统单体设备相比具有一些特殊性，并给 传统的设备管理带来了巨大的挑战。目前许多拥有高科技设备的企业由于设备管 理不良，生产中设备故障不断，维修费用和备件资金占有量居高不下，甚至超过 了利润水平，给企业造成的损失惨重。 本文参照t 公司与h 公司的设备管理实践，结合现代自动化流水线的特点， 从设备维修策略选择、设备日常管理、备件管理、设备管理信息化以及设备管理 中的知识管理等诸多方面讨论了现代设备管理思想在生产企业中的运用。并针对 在现代设备管理方面所遇到的一些问题，提出了相应的对策。指出了针对当前日 益复杂的自动化流水线，设备管理应当以设备维修策略选择为龙头，抓好以设备 点检制为基础的日常管理，控制管理好维修费用的主要来源的备件采购，利用现 代信息化管理技术联结整个设备管理体系，提高管理效率，并在此基础上，利用 知识管理的思想迅速提高维修人员的技术水平，积累维修经验，提高维修工作的 质量。最终达到，高效、优质、低成本地完成设备管理工作，保证生产顺利进行。 【关键词】设备管理；自动化流水线；维修策略；备件管理；知识管理 【中图分类号】f 2 7 3 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 a b s t r a c t t h e m a n u f a c t u r i n gi sf o u n d a t i o no ft h en a t i o n a le c o n o m ya n dt h ep r i n e i p a lp a r t o ft h ei n d u s t r i a l i z a t i o n , c h i n a sm a n u f a c t u r i n gi n d u s t r yg o ta r a p i dg r o w t ha f t e rt h e2 5 y e a r sr e f o r ma n do l f l l e i ：1 u p ，t h em a n u f a c t u r i n gs e c t o rh a sa e e o t m t e df o ro n c t h i r do f g d p m a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s eh a v et o1 l s ee q u i p m e n t st oa c e o m p f i s ht h e i ro w n p r o d u c t s ，e s p e e i a u y , t h eh i 曲t e c h n o l o g ym a n u f a c t u r i n ge n t e r p r i s e sd e p e n dm o r eo n e q u i p m e n t s a c c o r d i n g l y , w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to fc h i n a sm a n u f a c t u r i n g ，a h i g h e rd e m a n df o re q u i p m e n tm a n a g e m e n ta p p e a r s a l o n gw i t hr a i s i n gt h el e v e lo fi n d u s t r i a lt e c h n o l o g y , m o r ca n dl l l o r ca u t o m a t e d a s s e m b l yl i n ee q u i p m e n tr e p l a c e dt h em a n u a lo p e r a t i o no ft h es c a t t e r e dp i e c e so f e q u i p m e n t c o m p a r e dw i t ht h et r a d i t i o n a lp i e c e so f e q u i p m e n t ，a u t o m a t i o ne q u i p m e n t s h a v es o m es p e c i a lp a r t i e u l a r i t yt ot h et r a d i t i o n a lm a n a g e m e n to f e q u i p m e n ta n db r i n ga t r e m e n d o u sc h a l l e n g e m a n ye n t e r p r i s e sw h i c hh a v eh i g h t e c he q u i p m e n ts u f f e rh e a v y l o s s e s ，d u et op o o re q u i p m e n tm a n a g e m e n t ，p r o d u c t i o ne q u i p m e n tf a i l u r e s ，a n dh i g h a m o t m to ff u n d sf o rs p a r ep a r t sa n dm a i n t e n a n c ec o s t s ，w h i c he , c c ne x c e e d st h el e v e l o f p r o f i t t h i st e x ta c c o r d i n gt ot h ee q u i p m e n t sm a n a g e m e n tp r a c t i c e so ft h etc o m p a n y a n dm ehc o m p a n ya n dt h ec h a r a c t e r i s t i c so fam o d e ma u t o m a t e da s s e m b l yl i n e d i s c u s s e dt h ea p p l i c a t i o no f m a n a g e m e n tt h i n k i n gi nm o d e me q u i p m e n tm a n u f a c t u r i n g e n t e r p r i s e s t h ed i s c u s s i o na r e ai n c l u d em a i n t e n a n c es t r a t e g y , d a y - t o d a ym a n a g e m e n t o fe q u i p m e n t ，s p a r ep a r t sm a n a g e m e n t , f a c i l i t i e sm a n a g e m e n ta n di n f o r m a t i o n t e e l m o l o g yi ne q u i p m e n tm a n a g e m e n t ，k n o w l e d g em a n a g e m e n ta n dm a n yo t h e r 8 s p e c i so f t h ee q u i p m e n tm a n a g e m e n t a n df i n dt h ec o r r e s p o n d i n gc o u n t e r l t n c a s l l l r e $ i n m o d e r ne q u i p m e n tm a n a g e m e n ta g a i n s ts o l n co ft h ep r o b l e m se n c o u n t e r e d p o i n to u t 渤a c c o r d i n gt h es i t u a t i o no fc o m p l e xo fa u t o m a t e da s s e m b l yl i n ee q u i p m e n t t h e m a i n t e n a n c es t r a t e g yc h o o s i n gs h o u l db ea st h el e a d e ro ft h ew h o l ee q u i p m e n t m a n a g e m e n ts y s t e m , a t t e n dt ot h ei n s p e c t i o ns y s t e mo fe q u i p m e n t ，w h i c hi st h eb a s i s o ft h ed a i l ym a n a g e m e n t ，b e t t e rc o n t r o la n dm a n a g e m e n to ft h es p a r ep a r t s p r o c u r e m e n t ，w h i c h i st h em a i ns o l l r c co ft h em a i n t c n a n c ：ec o s t ，l t l s cm o d e m i n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ym a n a g e m e n ts y s t e ml i n k i n gt h ee n t i r ee q u i p m e n tm a n a g e m e n t i m p r o v et h em a n a g e m e n te f f i c i e n c y , a n do nt h i sb a s i s ，u s ek n o w l e d g em a n a g e m e n t t h i n k i n gt or a p i d l yi n c r e a s et h et e c h n i c a ll e v e lo fm a i n t e n a n c ep e r s o n n e l ，a c c u m u l a t e 2 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化漉水线设备管理探索 m a i n t e n a n c ee x p e r i e n c ea n di m p r o v et h eq u a l i t yo fm a i n t e n r n c ew o r eu l t i m a t e l y a c h i e v ee f f i c i e n t ，h i g h - q u a l i t y , l o w - c o s tm a n a g e m e n to ft h ee q u i p m e n tt oe n s u r e s m o o t hp r o d u c t i o n k e yw o r d s e q u i p m e n tm a n a g e m e n t ；a u t o m a t e da s s e m b l yf i n e ；m a i n t e n a n c e s t r a t e g y ；s p a r ep a r t sm a n a g e m e n t ；k n o w l e d g em a n a g e m e n t c l c f 2 7 3 - 3 - 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 1 引言 1 1 问题的提出背景及意义 制造业是国民经济的物质基础和工业化的产业主体，是社会进步与富民强国 之本。中国制造业在改革开放2 5 年得到了快速的增长，它的动力来自两个方面， 一是强大的国内需求，就是国内的基本建设，基础设施建设的需求，人民生活提 高的需求，还有就是国际产业的转移。制造业已经在g d p 中占三分之一强，占 全国外贸出口的百分之九十以上。制造业发展到今天，已经远非当年手工作坊时 代了，几乎每个制造企业都要使用设备来完成自己的产品，尤其是技术含量高的 先进制造业更加依赖设备，对设备的投资在其总投资所占的比重也非常大。因此 随着中国制造业的飞速发展，对设备管理提出了更高的要求。 在现有的设备管理中，自动化流水线设备管理又有其特殊性。并且随着产业 科技水平的提高，越来越多的自动化流水线设备代替了分散的人工操作的单体设 备。自动化流水线设备在产品的质量，和生产效率上都是原来分散的人工操作的 单体设备所无法比拟的。对于一条自动化流水线来讲，整个流水线上任何一个设 备故障都可能引起整个流水线的停产，从而给企业带来巨大损失。这种特殊性给 传统的设备管理带来了巨大的挑战。 目前国内许多企业往往把设备管理理解为企业设备台账管理与设备维修，把 设备管理组织看成是救火队。他们还往往认为搞生产、抓工艺的是为企业创效益 的，而搞设备管理的是花钱的。设备正常运转，大家相安无事。设备出了问题， 影响了生产，才想到设备管理人员，抱怨和责备他们工作没有做好。很少有人认 真思考一下，企业的设备管理到底处于什么位置，更谈不上要认真地策划和设计 一下设备管理模式了。 设备管理不良，给企业造成的损失惨重。例如，有的企业设备前期管理环节 薄弱，设备引进失误，投资不当，损失可达几千万或上亿。有的设备长期不能达 产、达标，有的不能与使用期管理衔接，给设备维护、保养及备件供应带来后患 无穷，使设备寿命周期费用严重失衡。有的企业因使用期管理不善，生产中设备 故障不断，维修费用和备件资金占有量居高不下。甚至超过了利润水平、高达总 生产费用的百分之二十以上。在这种情况下，企业的决策者反而更容易误认为设 备管理只会花钱，不会创效益。设备管理组织被贬到更低的地位。他们不断地去 救火，不断被动地应付设备上的各种突发问题，永无安宁之日，却从来得不到真 正的重视。不少企业的设备管理人员称自己是企业的二等公民。国内许多企业的 设备管理工作完全陷入恶性循环状态。 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 反观我们的邻国日本则发展出了以t p m ( 全员生产维修) 为代表的设备管 理体系，并且创造了明显的效益。国内许多企业也对日本的1 1 p m 体系进行了学 习模仿，但是成功实施者寥寥无几，正是这种巨大的反差，和中国企业在改善设 备管理过程中所遇到的种种困惑引发了个人进行深入研究的动机。 1 2 研究的理论基础 设备管理的研究对象是设备。设备通常是指人们在生产或生活上所需的机 械、装置和设施等物质资料的总称，它可供长期使用并能在使用中基本保持原有 的实物形态。设备管理包含工程技术、财务经济和管理方法这三个方面的内容。 其中技术是基础，管理是手段，经济是目的。 设备是科学技术的产物，涉及科学技术的各个领域，涉及的学科包括机械、 力学、电学、热学、化学、可靠性工程、维修工程、故障诊断理论、摩擦学、润 滑理论及存储论等。随着科学技术的不断深入发展，设备综合管理将越来越依赖 于技术和管理科学。近年来不断涌现和发展起来的管理科学，如系统论、运筹学、 信息论、行为科学及作为管理工具的计算机系统，无疑也是设备综合管理的手段。 设备从引进到报废的全过程都应运用科学的管理手段，也只有应用科学管理才能 搞好设备综合管理。企业的经营目标是提高经济效益，设备管理也应为这个目标 服务。 设备管理的任务是：采取一系列措施对设备进行综合管理，保持设备完好， 利用修理、改造和更新等手段，恢复设备的精度性能，提高设备的素质，改善原 有的设备构成，充分发挥设备效能，保证产品产量、质量和设备的安全运行，降 低消耗和成本，促进企业生产持续发展，提高企业经济效益。 设备在其整个寿命周期中都处于运动状态，分别表现为物质运动和价值运动 两种形态。设备的物质运动是指设备在使用中，由于物理的和化学的作用而产生 磨损、疲劳和腐蚀等性能劣化，从而需要修复、改造和更换，直至报废处理的过 程。设备的价值运动是指设备在制造产品过程中的资金转化，即将设备原有的价 值和维持费通过提取折旧和计入生产费用，逐步转移到产品成本中去，从而导致 设备净值的不断下降。所以，设备管理的范畴不仅包括技术管理，还包括经济管 理。 从系统管理的概念出发，设备管理是企业管理的子系统，是企业管理的重要 组成部分。企业管理的目的是努力提高生产率，尽可能以最少的投入获得最大的 产出，使企业取得最佳的经济效益和社会效益。设备管理的各种措施和预期效果， 都与企业的投入和产出直接有关。因此，设备管理要为实现企业的生产经营目标 服务。设备管理的从不同的角度来看，可分为设备技术管理和设备经济管理。设 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 备技术管理是从技术专业管理角度来看，主要包括设备的前期管理，设备的维修 管理，设备的台帐管理，设备的润滑管理，设备的故障管理，设备的备件管理， 设备的精度管理，设备的技改管理等。设备经济管理主要是从设备的投资及收益 的角度来看，主要包括设备技术经济分析，投资效益分析，折旧分析，设备寿命 周期费用分析，设备综合效率分析等。另外从技术专门化的角度来分，还可以分 出压力容器管理，动力设备管理，液压气动设备管理，化工设备管理，仪器仪表 管理等许多分类。 1 2 1 设备管理发展简史 到目前为止，设备管理体系的发展基本经历了四个阶段： 第一阶段：事后维修阶段( b m - - b r e a k d o w nm a i n t e n a n c e ) 在上世纪5 0 年代之前，设备管理体系基本上是属于事后维修阶段。其中前 后又分为两个阶段，早期可以称之为兼修时代，这时设备操作者和维修者是同一 人。这时企业规模一般都很小，同时设备的复杂程度也低，对维修的技术要求不 高。后来，随着企业规模的扩大和设备复杂性的提高，在企业中出现了工作分工， 操作人员专门负责操作，维修人员专门负责维修。前后两个阶段的维修方式虽然 不同，但是都属于事后维修，其特点是机器坏了才修，不坏不修。 第二阶段：预防维修阶段( p m - - p r e v e n t i v em a i n t e n a n c e ) 在上世纪5 0 年代至6 0 年代，设备管理体系的发展进入了预防维修阶段。其 具有代表性的有两大体系：一是以前苏联为首的计划预修制。它的理论根据是摩 擦学和磨损理论。通过计划预修可以减少非计划( 故障) 停机，将潜在的故障消 灭在萌芽状态。但是整个计划预修体制对经济性考虑不够，由于计划准确性的影 响，可能产生维修过剩或维修不足，同时也不注意设备的基础保养。苏联的计划 预修制对我国企业的设备管理体系的建立产生了巨大影响，直到现在在许多大中 型国企中还可以看到苏联的计划预修制度的影子。除了前苏联的计划预修制，另 一有代表性的预修体制是以美国为首的预防维修制。预防维修制的理论根据是摩 擦学，周期检查，诊断。通过检查后制定的计划维修更有针对性，可以减少部分 维修的盲目性，同时也可以减少故障停机。但是受检查手段和人的经验的制约， 仍可能使计划不准确，造成维修冗余或不足。 第三阶段：生产维修阶段( p m - - p r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) 上世纪6 0 至7 0 年代，以美国为代表的西方发达国家发展出了生产维修管理 体制。生产维修由四部分内容组成：事后维修( b m - - b r e a k d o w nm a i n t e n a n c e ) ； 预防维修( p m p r e v e n t i v em a i n t e n a n c e ) ；改善维修( c m c o n e c t i v e m a i n t e n a n c e ) ；维修预防；( m _ p - - m a i n t e n a n c ep r e v e n t i o n ) 。这一维修体制突出了 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 维修策略的灵活性，吸收了英国后勤工程学的内容，提出了维修预防，提高设备 可靠性设计水平以及无维修设计思想。一直到目前为止，西方多数国家仍采用此 维修管理体制。 第四阶段：各种设备管理模式并行阶段 上世纪7 0 年代后，各国又发展出了一些新的设备管理模式。其中具有代表 性的是英国的综合工程学和日本发展出的全员生产维修( t p m - - t o t a lp r o d u c t i o n m a i n t e n a n c e ) 。综合工程学。7 0 年代由英国丹尼斯巴克思提出。其定义为：“为 使资产寿命周期费用最经济，把相关的工程技术、管理、财务及业务加以综合的 学科。”英国政府以政府行为积极支持丹尼斯的理论，综合工程学这一思想对其 他国家也有所影响。全员生产维修是日本在美国生产维修的基础上，吸收了英国 综合工程学和中国鞍钢宪法群众的路线的思想，提出“全员生产维修”的概念。 中国在上世纪8 0 年代后，在前苏联的计划预修体制基础上，吸收生产维修、综 合工程学、后勤工程和日本全员生产维修的内容，提出的对设备进行综合管理的 思想，但这一体系尚无规范化的模式。 1 2 2 设备工程 设备工程是当代设备管理的同义词，以提高设备生产效率及其经济效果，实 现企业经营目标为目的。它是在调查研究的基础上，设计、选定和引进最适宜的 成套设备，并为最有效地发挥其效能而进行各种技术和管理活动的总体。这些活 动包括：设备的规划、设计、制造、安装、运行、维护、修理、改造与更新等方 面。 设备工程是研究设备全寿命周期的学科，包括设备规划工程，设备维修工程， 工厂公用工程和劳动安全与环境保护工程( 图1 1 ) 。 设备工程研究设备寿命周期中存在的物质运动和价值运动两种运动形态。物 质运动方面研究设备的可靠性、维修性、工艺性及使用中发生的磨损、性能劣化 与检测修复等技术业务，价值运动方面研究设备价值的转换和资金的补偿，维修 费用的经济性，新设备投资与设备技术改造的经济性评价等。所以，设备工程涉 及的领域十分广泛，作为从事设备管理工作业的专业人员，应具备处理工程技术 和经济管理两方面的业务能力。 设备工程是在原来维修管理的基础上发展起来的一门学科。其主要特点归纳 如下：设备工程和企业生产经营的方针目标紧密联系，成为企业的主要支柱； 实行设备全过程( 全寿命周期) 管理；活动内容兼具技术与管理、技术与经 济等两个侧面的属性；它是在设备管理领域中应用现代管理科学的理论和方法 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 的产物，故成为现代企业管理的重要方面。 当前设备工程正处在发展过程之中，国际上出现的英国设备综合工程学和日 本全员生产维修可以说都属于这一范畴。 i柯韵l 擤蔷 _- l l工 设计制造 艺 选型采购 布 一 规 i 置 全 划 _ 公 和 工i安装调试p - 用 环 程 i 工 境 设 l 初期管理 l 程 保 鲁 工i 资 护 程 使用维修 血 工 一 维 管 理 修 榴席朴理 工 1 程 一曲诗覃新l 图1 1 设备工程 一1 i i j 1 2 3 全员生产维修( t p m ) 全员生产维修诞生于2 0 世纪7 0 年代初期的日本，是在生产维修的基础上发 展起来的。t p m 即t o t a lp r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ，又称全员生产维修体制，是日 本前设备管理协会( 中岛清一等人) 在美国生产维修体制之后，在日本的 n i p p o n d e n s o 电器公司试点的基础上，于1 9 7 1 年正式提出的。随着日本经济的增 长，在设备管理上一方面继续学习其它国家的好经验，另一方面又进行了适合日 本国情的创造，这就产生了全员生产维修体制。这一全员生产维修体制，既有对 美国生产维修体制的继承，又有英国综合工程学的思想，还吸收了中国鞍钢宪法 中工人参加、群众路线、合理化建议及劳动竞赛的做法。最重要的一点，日本人 身体力行地把全员生产维修体制贯彻到底，并产生了突出的效果。 ( 1 ) 全员生产维修( 1 1 p m ) 的定义 按照日本工程师学会( i p e ) ，1 1 p m 有如下的定义： 设备寿命周期 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 以最高的设备综合效率为目标。 确立以设备一生为目标的全系统的预防维修。 设备的计划、使用、维修等所有部门都要参加。 从企业的最高管理层到第一线职工全体参加。 实行动机管理，即通过开展小组的自主活动来推进生产维修。 ( 2 ) 全员生产维修的特点 日本的全员生产维修与原来的生产维修相比，主要突出一个“全”字，“全” 有三个含义，即全效率、全系统和全员参加。 所谓的全效率，是指设备寿命周期费用评价和设备综合效率。全系统即指生 产维修的各个侧面均包括在内，如预防维修、维修预防、必要的事后维修和改善 维修。全员参加即指这一维修体制的群众性特征，从公司经理到相关科室，直到 全体操作工人都要参加，尤其是操作工人的自主小组活动。 t p m 的主要目标就落在“全效率”上，“全效率”在于限制和降低六大损失： 设备停机时间损失( 停机时间损失) 。 设置与调整停机损失。 闲置、空转与短暂停机损失。 速度降低( 速度损失) 。 残、次、废品损失，边角料损失( 缺陷损失) 产量损失( 由安装到稳定生产间隔) 。 有了这三个“全”字，使生产维修更加得到彻底地贯彻执行，使生产维修的 目标得到更有力的保障。这也是日本全员生产维修的独特之处。随着t p m 的不 断发展，日本把这一从上到下，全系统参与的设备管理系统的目标提到更高水平， 又提出：。停机为零! 废品为零l 事故为零i ”的奋斗目标。 1 2 4 设备经济管理 设备经济管理是研究和设备相关的各项费用，包括对这些费用的计划、预算 和控制。这些费用一般占企业全部资金的2 3 左右此外，还有流动资金中和 设备相关部分，如：生产资金中的能耗费、环保费和运转中的低值易耗品费；储 备资金中的辅机费用、维护费和项修、小修费，备品配件费等。这些费用加起来 是一笔巨大的数字，管好、用好这笔资金，对一个企业来讲具有重要的意义。 设备经济管理贯穿于设备的一生，它的内容泛含对设备一生各个环节所发生 费用的计划、预测、控制的研究。具体地说，设备经济管理的内容有；设备投资、 设备选购、资产管理、维修费管理、设备折旧、设备经济寿命计算、设备寿命周 期费用评价、设备租赁和调剂、设备残值利用等。 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 设备经济管理分一生的前后期两个阶段。前期主要对设备制造厂而言( 企业 自制设备是指设备设置阶段) ，针对设备的投资开发、设计制造、安装调试所发 生的费用的研究。后期主要是对设备用户而言，针对设各投产后使用，维修、改 造更新、报废各环节费用的研究。将设备一生前后两个时期归并，设备经济管理 的内容实际上是对设备规划、设计制造、安装调试、使用、维修、改造更新、报 废各个环节所发生的费用，依据科学论据的方案，按经济规律用科学的方法进行 分析、研究，做到设备费用最低，以提高设备经济效率，发挥设备经济效益。 1 2 5 知识管理 知识若依其性质，可区分为隐性知识与显性知识两大类。隐性知识系指难以 透过语言及文字等外在形式表达的知识，此种知识系高度个人化且难以传授于 人。个人所拥有但难以言传的技术、技巧及心智模式等均属隐性知识。而显性知 识则与隐性知识相反，系指可透过语言或文字等外在形式表达的知识，这种知识 也就是可以分类编码的客观知识而知识管理所要掌握的则是上述两种知识的转 化与运用。知识管理经常被概括性的定义为创造、储存与运用知识以促进组织绩 效的过程。即认为知识管理是从组织的无形资产中创造价值的过程。知识管理并 不是一项新的概念，它是一种以知识为基础的系统、人工智能、软件工程、组织 发展改良、人力资源管理与组织行为概念之综合体。基本上，知识管理是促使人 们的内隐知识外显化的过程，以在组织中有效地运用知识的效能。就此而言，知 识管理即是整个知识链的过程，涉及从知识的察觉到确认所需技能，乃至发展新 技能、传播新技能以及新技能的应用与老旧技能的淘汰等 1 3 研究的目标及主要内容 设备是科学技术的产物，涉及科学技术的各个领域，涉及的学科包括机械、 力学、电学、热学、化学、可靠性工程、维修工程、故障诊断理论、摩擦学、润 滑理论及存储论等。随着科学技术的不断深入发展，设备综合管理将越来越依赖 于技术和管理科学。近年来不断涌现和发展起来的管理科学，如系统论、运筹学、 信息论、行为科学及作为管理工具的计算机系统，无疑也是设备综合管理的手段。 设备从引进到报废的全过程都应运用科学的管理手段，也只有应用科学管理才能 搞好设备综合管理。企业的经营目标是提高经济效益，设备管理也应为这个目标 服务。 本研究根据企业一般运营管理的目标，在目前国内外设备管理理论研究成果 的基础上，以拥有自动化流水线的企业的设备管理实践为研究对象，探索基于自 动化流水线设备固有特点的基础上，如何高效、经济地开展设备管理工作，为企 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 业创造更高效益，以及探讨其中地管理理论和方法。 从系统管理的概念出发，设备管理是企业管理的子系统，是企业管理的重要 组成部分。设备管理的从不同的角度来看，可分为设备技术管理和设备经济管理。 设备技术管理是从技术专业管理角度来看，主要包括设备的前期管理，设备的维 修管理，设备的台帐管理，设备的润滑管理，设备的故障管理，设备的备件管理， 设备的精度管理，设备的技改管理等。设备经济管理主要是从设备的投资及收益 的角度来看，主要包括设备技术经济分析，投资效益分析，折旧分析，设备寿命 周期费用分析，设备综合效率分析等。另外从技术专门化的角度来分，还可以分 出压力容器管理，动力设备管理，液压气动设备管理，化工设备管理，仪器仪表 管理等许多分类。本文将基于自动化流程设备的特点，从设备维修策略选择，设 备日常管理，备件管理以及利用信息化工具进行设备综合管理四个方面展开研究 和阐述。本文的主要研究目标是通过理论与实际的结合，寻找一种适用于自动化 流程设备的设备管理模式。具体的研究内容如下： ( 1 ) 目前的设备管理理论，一般都是一种通用性的理论。而基于一个企业 的操作层面，如何根据企业自己的特点选择适合自己的维修策略和维修方式，往 往没有具体涉及。本文将基于企业管理实践，探讨在基于自动化流水线设备的特 征的基础上如何选择适和企业经营目标的维修策略和维修方式。 ( 2 ) 维修策略选定以后，如何达到预期的目标，这需要一套完善的设备日 常管理机制。本文将基于企业管理实践，探讨在基于自动化流水线设备的特征的 基础上如何开展设备日常管理，以及如何进一步推广t p m 管理体系，整体提高 企业的经营表现。 ( 3 ) 备件管理一直是设备管理中的重要内容。因为备件往往是企业设备维 修工作中花费最多，占用资金最多的项目，因此本文将专门就基于自动化流程设 备特征的备件管理进行探讨和研究，并总结出一套现实可行的方案。 ( 4 ) 设备管理牵扯到企业生产运营的各个方面，要实现高效的现代化设备 管理，就离不开企业的信息化管理。本文将探讨如何利用现代信息化工具，完善 设备管理机能，提高设备管理工作的效率。 由于设备管理涉及技术和管理的许多领域，涉及的学科包括机械、力学、电 学、熟学、化学、可靠性工程、维修工程、故障诊断理论、摩擦学、润滑理论、 存储论、系统论及项目管理等，设备管理中有许多技术方面的内容，这部分内容 在本文中不做研究讨论。本文的研究中会涉及到部分设备经济管理的内容，由于 设备的经济管理本身就是一个专门学科，由于篇幅所限，本文只对在本研究中用 到的概念作简略阐述。 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 1 4 研究的主要方法 本研究的分析方法采用定量与定性相结合的方法，并用定量分析法，用演绎 的理论推导逻辑过程，在现有的国内国际设备管理的理论基础上，推导得出用于 企业自动化流水线设备的管理模型方法。 本研究以t 公司和h 公司的管理实践为例，对研究结果进行进一步解释和 印证。本文中所需数据资料将采自于相关文献、资料和报道，t 公司和h 公司的 数据主要通过访问和实地考察获得。 t 公司是一家专业生产液晶显示器面板的外商独资企业，投资折合5 5 亿人 民币。生产车间为6 0 0 0 平方米，车间全部为洁净室，净化级别为1 0 0 级。生产 线2 4 小时不问断运转，设计产能为每天4 0 0 0 对液晶板，年产值达1 3 亿人民币。 h 公司是一家专业生产c r t 显像管的中外合资企业，投资折合5 0 亿人民币。 公司员工达到7 0 0 0 人。生产线2 4 小时不问断运转，设计年产能可达1 0 0 0 万套 显像管，年产值可达7 0 亿人民币。 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐 自动化流水线设备管理探索 2 自动化流水线设备的特点 2 1 自动化流水线的定义 最早的生产是利用手工和一些简单工具完成的。进入工业社会后，机器逐渐 代替了人力，生产也逐渐由人利用工具直接加工演变成人操作机器进行加工。最 初人们利用一些通用机器来加工几乎所有的产品，随着产品变得越来越复杂，一 个产品需要的工序越来越多，这样一个产品的加工从开始到结束就需要经过许多 步骤，能全部掌握这些技术的人数量不多，工厂的产量和效率都不高。后来，美 国的亨利福特发明了流水线生产方式，工件在一个流水线上移动，在不同的位 置完成特定的加工内容。流水线生产方式极大地提高了工厂的生产能力，而且 对工人的技术能力要求也下降了。目前汽车制造装配仍旧是采用流水线生产方 式。那什么是自动化流水线? 传统的流水线往往是由人使用工具或者操作机器在 流水线上完成加工。而自动化流水线，有时也可以叫做无人生产线，工件在流水 线上的移动和加工均由机器完成。我们可以给自动化流水线下这样一个定义：由 多工序连接成的连续生产的生产线，每道工序的生产节拍一致，产品结束一道工 序后会自动进入下一道工序加工，整个传送和加工过程均由机器完成，不需人工 干预。与传统的生产方式相比，自动化流水线生产效率高，质量稳定，因此在现 代工业中得到大量采用。图2 1 显示了自动化流水线与传统单机作业生产线的区 别。 自动化流水线 单机作业生产线 库存库存库存库存库存 巨驴三陋鄙区巨丑驷 凹凹凹凹凹 t a工人工人-r人t人 图2 1 自动化流水线与单机作业生产线 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化流水线设备管理探索 2 2 自动化流水线设备的特点 自动化流水线设备因其自动化高，而且前后流程是紧密联系在一起，生产节 拍固定，由此产生有别于普通单机生产或单机组合生产的流水线的很多不同的特 征。下面就其一些主要特征展开进一步讨论。 2 2 1 设备能力受薄弱环节制约 任何系统都可以想象成由一连串的铁环构成的铁链，环环相扣，整个系统的 强度就取决于其中最弱的一环。对于自动化流水线设备来讲，整个流水线就是一 个系统，流水线中的每个设备都是整个链条中的一环。整个流程的能力，取决与 能力最弱的设备，因此对于每个自动化流水线来说，都有其瓶颈。这个瓶颈可能 是固定的也可能是移动的。当一个自动化流水线中有一台设备明显可靠性低时， 这台设备就成为整个流程的瓶颈，这台设备的能力就决定了整个流程的能力。而 当整个流程中没有明显的单台可靠性低的设备时，那么整个流程的瓶颈可能随着 时间在不同设备之间移动。 2 2 2 流水线各工序的配合影响流水线效率 由于自动化流水线的各道工序紧密相连，各工序之间没有缓冲或缓冲很小，所以 要求上下工序之间的衔接要非常好。而且由于各工序的生产节拍是固定的，所以 上下工序的传送要同步，不然很容易造成混乱，而影响整个流水线的生产效率。 2 2 3 流水线刚性太高 由于自动化流水线的各道工序是紧密相连的，生产是同步的，任何的局部停 机都有可能造成全线停机。( 注：有的自动化流水线利用传送工位或专门的缓冲 工位来起到一定的缓冲作用，但这种缓冲往往很小，一般只能应付数十秒到数分 钟的停机。) 另外由于生产是同步的，任何工序上损失的产量，都代表全线损失 的产量。 2 2 4 设备停机的经济损失严重 自动化流水线的设备故障往往会造成全线的停机。全线的停机意味着没有产 出，但是还要有固定成本的支出由于自动化流水线的投资往往比一般生产线要 高，因此其固定成本也较高，时间损失带来的经济损失会大得多。 另一部分不容忽视的是，由于自动化流水线的停机，机器上的物料可能无法 回收而报废，在线的半成品也可能要报废或返工处理，模具可能得重新清洗或其 它处理等，这都将产生额外的费用，这些与停机直接相关的费用，我们把它称为 停机成本。 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐自动化漉水线设备管理探索 停机，分计划停机( 一般用于设备预修) 和非计划停机( 异常停机，一般由 设备故障引起) ，相应产生的成本称为计划停机成本和非计划停机成本。 计划停机成本主要包括以下两项： ( 1 ) 固定成本的损失f l ，包括设备厂房折旧费用，管理人员工资，贷款利 息等，其费用总额于时间成比例，即为该时间内可生产产品的平均固定成本总和。 假设流水线单位时间的固定成本为f ，停机时间为t ，则f l = fxt ( 2 ) 损耗费用v l ，包括额外物料的浪费，设备的维护费用，模具的处理费 用等，其费用总额通常与时间无关。 故计划停机成本t l 可用下列等式表示： t l = f l + v l = f t + v l 与普通生产线相比，自动化流水线的投资和维护费用都比较高，因此自动化 流水线的f 与v l 都比较高。 当流水线中任意一台机器出现故障，或任意一个工序出现工艺品质问题时， 不得不全线停产，而对于单机生产线，停的只是有问题的机器或工序，其它工序 可以利用缓充库存继续作业( 当然缓充库存也会有容量的限制，在此不作考虑) 假设制造一种产品由n 个工序组成，每个工序由一台设备完成，每个工序平均故 障时间为l 厂r 小时，但i r 较小时，可以忽略n 个工序同时故障的发生对计算 结果的影响，那么： ( 1 ) 单机作业生产线的平均停机时间为l t ； ( 2 ) 自动化流水线的停机时间为n t 。 自动流水线的停机时间是单机生产线的n 倍，固定成本和机会成本的损失也 就是单机生产线的n 倍( 假设自动流水线的固定成本等于单机生产线的简单总 和) 。 另外，非计划停机的损耗费用比计划停机一般要高，除了额外物料的浪费、 设备的维护费用、模具的处理费用外，还要包括在线物料的损失、在制品的返工 处理费用或报废的损失以及不能及时交货造成的损失等。 2 2 5 运行中的流水线无法停机排除小故障隐患 由于任何局部停机都可能造成全线停机，以及高昂的停机成本，所以运行中 的流水线无法停机排除小故障隐患对于这些暂时不影响使用的小故障隐患，一 般只能采取不停机处理或者推后到计划停机时集中处理，但这样也带来了一定的 风险。 0 5 3 0 2 5 0 7 6 张锐 自动化流水线设备管理探索 2 2 6 失控失误代价高 失控和失误、错误对于生产系统来说，难免会出现，只是概率或大或小的问 题。对于自动化流水线，由于产量大，而且是无人操作，一旦发生失控或错误， 产生的后果代价比普通生产线要高得多。 首先，自动化流水线不像一般单机生产线，对在加工的产品的品质可以随时 检查，及时发现及时纠正。而对于自动化流水线当发现问题时，已经有很多产品 流到下一个工序并加工好了，造成更多的物料浪费和整个生产线的时间浪费。 其次，发现问题后，未纠正前，全生产线都得停止生产，而单机生产线只停 有问题的工序或设备即可。 另外，高自动化流水线一般是单一的一条生产线二十四小时连续运转，没有 冗余的生产设备去尽快恢复生产和弥补损失的产能。 2 2 7 产品品种单一、产量大 使用自动化流水线的生产方式，一般都是产品品种单一、产量大或者是产品 之间差异性较小的产品结构，因为对于自动化流水线来说，其停线成本较高，同 样其品种切换成本也较高，切换的风险也较大。 2 2 8 技术密集价格昂贵 自动化流水线一般都投资较大，技术水平较高，要求人员素质也较高。相对 与普通生产线，设备维护人员的比重明显增高。人均年产值和投资往往很高，可 以是百万甚至上千万人民币，一般属于技术、资金密集型的企业。而一般单机生 产线劳动力需求较多，有的甚至大部分是手工作业，劳动生产率低下，人均产值 较低，更偏向于劳动密集型。 2 3t 公司和h 公司生产线简介 t 公司的产品是液晶面板。其生产是由几个大的工序串联而成，几个大的工 序之间可以有少量的半成品库存。每个大的工序又有十几道小工序组成，每道小 工序还可以分出若干个更新工序一条大工序是一条完整的自动化流水线。t 公 司的所有设备基本上全部由日本进口，设备的技术水平先进，所有设备均由可编 程控制器或计算机控制。 h 公司的产品是c r t 显像管。其生产也是有几个大的工序串联而成，每个大 的工序又有数道小工序组成。每道小工序是一条完整的自动