（机械工程专业论文）sap在照明生产企业设备管理中的应用研究.pdf

摘要 随着现代化大生产的发展和科学技术的进步，现代设备的结构越来越复杂，自动化程 度越来越高。另外，随着现代技术的迅速发展，各种先进的制造生产技术不断出现，如并 行工程( c e ) 、敏捷制造( a m ) 、精益生产( l p ) 、准时生产( j i t ) 等等，对现代企业设备 提出了更高的要求。 本文介绍了国内外先进的设备管理理论及我国设备管理现状，以及在2 0 世纪9 0 年代 后所出现的各种新的维修理论，如状态维修、以利用率为中心的维修、全面计划质量维新、 适应性维修、可靠性维修、以可靠性为中心的维修管理、费用维修等等。本文同时指出随 着先进的企业管理理论和计算机技术的迅猛发展，基于计算机技术的设备管理更为安全可 靠、更加有效率。 论文系统地介绍企业资源计划心软件s a pr 3 ( s y s t e m ，a p p u c a 垃o m ，a n dp r o d u c t s i nd a t ap r o c e s s i n g ，数据处理的系统、应用和产品；r 3 是版本号) ，重点对s a p1 1 3 的工 厂维修模块p m 进行详细介绍，p m 模块与其他模块的关系也进行了分析研究。 本文研究了s a p 系统在欧司朗中国照明公司实施推行的技术和方法，重点分析了s a p 系统对公司的设备维护管理的影响：s a p 系统使生产计划与设备维护管理更加灵活；对设 备故障次数和故障停机时间的统计更准确；为设备改造提供充足的根据；使维修费用的控 制更可靠；以及备件管理更方便等等。s a pr 3 系统为现代企业的设备维护提供了一整套 行之有效的解决方案，希望通过s a p 在照明生产企业设备维护中的应用研究可以对其他企 业起着借鉴作用。 关键词：设备管理；s a pr 3 ；企业资源计划( e r p ) ；以利用率为中心的维修( a c m ) a b s t r a c t w i t ht h ed e v e l o p m e n to fn l o d e r np r o d u c t i o na n dt e c h n o l o g y ，t h es t r u c t u r eo fm o d e r n m a c h i n ei sm o r ea n dm o r ec o m p l e x ，a n dt h eg r a d eo fa u t o m a t i z a t i o ni sh i g h e r a t t h es d l i l et i m e ，a l lk i n d so fa d v a n c e dm a n u f a c t u r et e c h n o l o g ya p p e a r ：s u c ha s c o n c u r r e n te n g i n e e r i n g ( c e ) ，a g i l em a n u f a c t u r e ) ，l e a np r o d u c t i o n ( l p ) ，j u s t i nt i m e ( j i t ) ，e t c a l lt h e s ed e m a n dt h em o d e r nm a c h i n et oah i g h e rl e v e l t h i sp a p e ri n t r o d u c e sa l ls o r t so fa d v a n c e dp l a nm a n a g e m e n tt h e o r i e sa n dt h e a c t u a li t yo fo u rc o u n t r y t h ep a p e ra l s oi n t r o d u c e st h en e w p l a nm a n a g e m e n tt h e o r i e s i n9 0 s ：c o n d i t i o nb a s e d m a i n t e n a n c e ( c b m ) ， a v a i l a b i1i t yc e n t e r e d m a i n t e n a n c e ( a c m ) ，t o t a lp l a n n i n gq u a l i t a t i v em a i n t e n a n c e ( t e o m o 。 a d a p t i v e m a i n t e n a n c e ( a m ) ，r e l i a b i l i t y b a s e d m a i n t e n a n c e ( r b m ) ，r e l i a b i l i t yc e n t e r e d m a i n t e n a n c e ( r c m ) ，c o s t - e f f e c t i v em a i n t e n a n c e ( c e m ) ，e t c a tt h es a m et i m e ，t h e p a p e rp o i n t so u tt h a tw i t ht h ed e v e l o p m e n to fc o m p u t e r , t h ep l a n tm a n a g e m e n tb a s e d o nt h ec o m p u t e rw i l lb em u c hs a f e ra n dm o r ee f f i c i e n t t h ep a p e ri n t r o d u c e st h ee r ps o f t w a r es a pr 3 ，e s p e c i a l l yt h ep mm o d u l e ，a n dt h e r e l a t i o n s h i po fp mm o d u l ew i t ho t h e rm o d u l e s f i n a l l y ，t h ep a p e rs t u d i e st h et e c h n o l o g ya n dm e t h o dw h i c hs a pr 3w a sr u n n i n go n t h e0 s r a m c h i n ac o m p a n y a n dd i s c u s s e st h ei n f l u e n c eo fs a ps y s t e mt ot h ec o m p a n y s p l a n tm a i n t e n a n c e ：s a pm a k e st h ep r o d u c t i o np l a n n i n ga n dp l a n tm a i n t e n a n c em u c h m o r ef l e x i b l e ；m a k e st h es t a t i s t i co ft h em a c h i n ef a u l tm o r ev e r a c i o u s ；g i v ee n o u g h s u p p o r tt ot h ei m p r o v e m e n t ：m a k e st h ec o s tc o n t r o lm u r er e l i a b l e ：a n dm a k e st h e s p a r ep a r t s m a n a g e m e n tm o r ec o n v e n i e n t t h es a ps y s t e mc a np r o v i d ea ne f f e c t i v e p r o j e c to nt h ep l a n tm a n a g e m e n to fm o d e r nc o m p a n y k e yw o r d s ：p l a nm a n a g e m e n t ，s a pr 3 ，e r p ，a c m 华南理工大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取 得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其 他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个 人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果 由本人承担。 作者签名：司 走铭姻 日期：j4 - o6 年l 明孑日 览。 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属华南理工大学。学校 有权保存并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许学位 论文被查阅( 除在保密期内的保密论文外) ；学校可以公布学位论文的全 部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位 论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。 本学位论文属于： 口保密，在年解密后适用本授权书。 曰不保密。 学位论文全文电子版提交后： 口同意在校园网上发布，供校内师生和与学校有共享协议的单位浏 ( 请在以上相应方框内打“4 ”) 作者签名： 指导教师签名： 司莨锡均 臻步恒 日期：扩目6 ，2 j 日期：加一，i2 - 罗 第一章绪论 第一章绪论 1 1 概述 设备管理( p l a n tm a n a g e m e n t ) ，也称设备工程、维修工程，是围绕设备开展的一系列 技术、经济、组织和计划工作的总称。广义的设备管理和设备工程是同义的，不仅包含设 备计划、设计、制造和安装等设备规划阶段的工作，还包括设备产生并交付使用后的维护、 修复等的管理，因此在英国也有“设备综合工程学”之称。设备管理贯穿于整个企业生产 制造过程中的每一个环节中，在企业的生产经营活动中扮演着相当重要的角色。 设备是企业进行生产活动的重要物质技术基础，在现代化大生产中的作用和影响日益 i 突出。另外，随着科学技术的不断进步，整个企业界对现代化设备的需求和依赖程度越来 越大。现代设备的出现，一方面给企业创造了巨大的财富，取得了良好的经济效益和设会 效益；另一方面，也给企业和社会带来了一系列的新问题，如： ( 1 ) 购置设备需要大量的投资。由于现代设备技术先进、结构复杂，设计和制造费用很 高，故设备投资费用巨大。 ( 2 )维持设备正常运转也需要大量的投资。设备昂贵，其维护费用自然也不菲。 ( 3 ) 发生故障停机时经济损失大。由于现代设备的工作容量大，生产效率高，作业连续 性强；一旦发生故障停机，就会带来巨额的经济损失。 ( 4 ) 一旦发生事故，会带来严重后果。现代设备往往是在高转速、高负荷、高温、高压 的状态下运行的；一旦发生事故，极易造成人员伤亡，环境污染。 对于设备维修工程的研究，许多学者和企业做了大量的工作并取得了巨大的成果。从 2 0 世纪初的“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 ) ，到5 0 年代的“计划预防维修” ( p m ，p r e v e n t i v em a i n t e n a n c e ) ，维修工程的概念和方法一直在不断的变化和更新，相继 出现了“生产维修”( p m ，p r o d u c t i v e m a i n t e n a n c e ) ，“后勤工程学”( l o g i s t i c s ) ，“全员生 产维修”( r i 喇，t o t a lp r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) 等等，所形成的理念和方法，在目前大多数 企业中仍在应用。 在2 0 世纪8 0 年代后期，信息技术迅猛发展，计算机大量进入企业制造管理领域，使 企业制造过程组织更趋柔性化和高效化，并涌现出一批与信息技术紧密相联的先进管理技 华南理工大学硕士学位论文 术，如制造资源计划( m i l l i i ) 、准时生产( j r r ) 、最优化技术( 凹r ) 、约束理论( 1 d c ) 、 精益生产( 【p ) 、计算机集成制造系统( c i m s ) 、敏捷制造( a m ) 、企业资源f f - 融j ( e r p ) 等等。这些先进的制造生产技术对现代企业的维修工程提出了更高的要求。近十年来，人 们意识到维修费用和各种损失费用密切相关，维修费用不再是一项辅助性的投入，而是一 项对未来的投资。设备维护成了企业竞争力的一个重要因素，它能极大的改善生产效率， 提升市场竞争力。 1 2 设备管理的特点及国内外的研究现状和发展趋势 1 2 1 设备管理的特点 设备管理除了具有一般管理的共同特征外，还有以下的一些特点： 1 技术性。首先，设备管理包含了机械、电子、光学、计算机等多方面的科学技术知 识，缺乏这些知识就无法合理地设计、制造或选购合适的设备；其次，正确地使用、维护 这些设备也需掌握状态检测和诊断技术、可靠性工程、摩擦理论、表面工程、修复技术等 专业知识。 2 综合性。设备管理的综合性表现在：第一，现代设备包含了多种专门技术知识，是 多门科学的综合应用；第二，设备管理的内容是工程技术、经济财务、组织管理三者的综 合；第三，为了获得设备的最佳经济效益，必须实行全过程管理，它是对设备全寿命周期 各阶段管理的综合；第四，设备管理涉及物料准备、设计制造、计划调度、劳动组织、质 量控制、经济核算等多方面的业务。 3 随机性。许多设备故障具有随机性，使得设备维修及管理也带有随机性质。为了减 少突发故障给企业生产经营带来的损失和干扰，设备管理必须具有应付突发故障、承担意 外突击任务的应变能力。 4 全员性。现代企业管理强调应用行为科学调动广大员工参加管理的积极性，实行以 人为本的管理，设备管理的综合性更加迫切需要全员参与。只有建立全员参与的设备管理 体系，才能真正搞好设备管理工作。 1 2 2 设备管理的发展历程 自从人类发明机器以来，也就同时产生了设备管理问题。在人类发展史上，设备管理 经历了几个阶段： 1 事后维修时期( b m ：b r e a k d o w nm a i n t e n a n c e ) ：这是一种早期实行的维修制度，其 2 第一章绪论 特点是“不坏不修”，也就是设备发生故障才进行维修。事后维修对机器设备不作任何检修 计划，让机器设备连续运行直到其发生“故障”或“失效”而不得不停机进行维修的一种 维修方式，故也称“故障维修”。一般适用于简单设备或修理比更换代价更高的场合。 由于没有检修计划，根本无法预测设备发生故障的时间和原因，设备无计划停机所带 来的生产损失大，使生产无法按计划进行；而且由于缺乏必要的维修检测，容易由小毛病 导致大故障致使维修费用高，设备寿命周期较短。因此设备投资利用率低，代价高昂。 2 预防维护时期( p m ：p r e v e n t i v em a i n t e n a n c e ) ：这在国际上有两大体系：一个是以 前苏联为首的计划预修制度，另一个是以美国为首的预防维修制度。这两种制度的本质是 一样的，都是以摩擦学理论基础，但在形式和做法上有所不同，在效果上也有差异。 ( 1 ) 计划预修制 为了防止生产设备的意外故障，按照预定的计划进行的一系列预防性的修理。其目的 是保障设备正常运作和良好的生产能力，减少和避免设备因不正常的磨损、老化和腐蚀而 造成的损坏，延长设备使用寿命，充分发挥设备潜力。这制度有两大支柱：修理周期结 构和修理复杂系数。修理周期结构是指在一个修理周期中，按规定的顺序进行的不同规模 的计划维修或保养维护的次序，如定期检查、小修、中修、大修等。修理复杂系数是表示 设备复杂程度的一个基本单位，用它来计算劳动量和物资消耗量，即确定维修工时定额、 材料定额等。中国在五六十年代由于受前苏联的影响较多，也基本上采取这种维修制度。 ( 2 ) 预防维修制 美国在1 9 2 5 年提出预防维修，是一种以检查为主的维修体制，其出发点是改变原有的 事后维修做法，防患于未然，减少故障和事故，减少停机损失，提高生产效益，多被西方 国家采用。与前苏联的计划预修制比较，其特点是以设备实际状况为根据安排维修计划， 比较注意维修的经济性。但由于当时的检查手段和诊断仪器设备还比较落后，有些故障还 不能及时发现，因此也就很难避免故障停机和事后维修。 3 生产维修时期( p m ：p r o d u c t i v em a i n t e n a a c e ) ：是1 9 5 4 年美国在预防维修体制的基 础上提出的，是以生产为中心，为生产服务的一种维修体制。它由四种具体的维修方式构 成：即维修预防、事后维修、改善维修、预防维修。这一维修体制突出了维修策略的灵活 性，吸收了后勤工程学的内容，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。 4 各种设备管理模式并行阶段：随着现代科技的迅速发展，各种先进的制造技术不断 出现，生产自动化程变越来越高，如何提高设备综合效能的问题越来越受到企业的关注， 3 华南理工大学硕士学位论文 设备综合管理的作用越显重要。国内外的一些关于设备综合管理的理论应运而生，其中主 要包括：后勤工程学( l o g i s 吐c s ) 、设备综合工程学( t e r o m c 抽o l o g y ) 、全员生产维修( t p m ： t o u dp r o d u c t i v em a h 3 t e n a n c e ) 等，这些理论为设备管理的发展奠定了基础。 ( 1 ) 后勤工程学是美国在六十年代新兴的一门科学，它起源于军事工程，是研究武器 装备存储、供给、运输、修理、维护的新兴科学。它是在经典的后勤学基础上吸取了寿命 周期费用和可靠性、维修工程等现代理论而形成的。它的目标是追求设备寿命周期费用最 经济。 ( 2 ) 设备综合工程学是由英国维修保养技术杂志社主编丹尼斯巴克斯于1 9 7 0 年推 出来的。设备综合管理包括工程技术管理、组织管理和财务经济管理这三方面的内容，把 可靠性和维修性放到重要的位置，寻求设备寿命周期费用最经济；注重设计、使用、费用 的信息反馈，以系统论研究设备管理。 ( 3 ) 全员生产维修体制是日本前设备管理协会在学习美国的生产维修体制后，根据本 国企业的管理经验，于1 9 7 1 年提出来的。t im 是一种全员参与的生产维修方式，其主要 点就在“生产维修”及全员参与”上。通过建立一个全系统员工参与的生产维修活动，使设 备性能达到最优。t p m 的提出是建立在美国的生产维修体制的基础上，同时也吸收了英国 设备综合工程学、中国鞍钢的群众参与管理的思想。在其他国家，由于国情不同，对t p m 的理解是：利用包括操作者在内的生产维修活动，提高设备的全面性能。 1 2 3 我国设备管理所面临的问题 随着我国经济体制改革的不断深入，我国的科学技术和技术装备水平不断提高，尤其 是一些大型企业，先后从工业发达国家引进了高精度、高性能、高自动化的设备或生产线， 使我国工业技术装备水平与国外的差距越来越小。在设备管理方面，我国已与欧洲国家维 修团体联盟、日本设备维修协会、意大利维修协会、以及荷兰、瑞典、美国等许多国家和 地区的维修团体建立了联系，促进了我国设备管理与维修水平的提高。即便如此，从总体 上看我国的设备管理和维修基本上仍是沿用计划经济时期形成的“大而全，小而全”自我 封闭的管理模式，市场化及社会化协作程度与发达国家仍存在很大差距，主要表现在： 1 设备工程人员在观念上需要更新。 2 传统的设备管理与维修决策模式在充分发挥设备的效率与提高设备管理与维修水 平方面有待进一步的提高。 3 设备与维修活动的日常记录方式与方法亟待改善，以适应故障统计与分析，尤其 4 第一章绪论 是可靠性分析的需要。 4 设备管理与维修活动如何逐渐转向专业化、社会化。 5 可靠性分析数据向设备供应商反馈，设备供应商如何向用户提供其产品有关可靠 性及寿命周期费用方面的指标等。 在在市场经济下，设备管理与维修决策系统的不同层次和瞬间，各功能模块的任务、 作用及其相互关系。 7 探讨如何计算和提高设备或系统的效率。 如何在设备维修活动中应用寿命周期费用评价方法，使之成为科学有效的费用优 化决策。 1 3 论文的课题来源 欧司朗照明公司( 0 鲫渔m ) 是全球三大照明制造商之一，总部位于德国的慕尼黑。 欧司朗中国照明有限公司( o c n ) 是欧司朗公司于1 9 9 5 年在中国投资建成的企业，生产 各种民用和车用的照明用灯；它的主要生产线来自德国总部或台湾照明设备制造商。 o c n 的设备管理模式主要是以利用率为中心的维修模式( a c m - - a v a i l a b i l i t y c e n t e r e dm a i n t e n a n c e ) ；由于现代照明生产企业的特点：产品总类繁多，订单批量小，生产 线的规格转换频繁，以及缺乏必要的维修数据记录、统计和分析，对o c n 的这种维修模 式影响较大。o c n 在2 0 0 3 年开始准备实施s a pr 3 ( s y s t e m ，a p p h c a 蛀。璐，a n dp r o d u c t s i nd a t ap r o c e s s i n g ，数据处理的系统、应用和产品；r 3 是版本号) ，到2 0 0 5 年1 0 月正式 上线。在s a pr 3 管理系统的帮助下，特别是s a pr 3 子系统工厂维护( p m ：p l a n t m a i n t e n a n c e ) 的实施，以利用率为中心的维修模式得到了极大的改善。文章通过对s a p 系统的实施过程进行研究分析，期望可以进一步提高生产设备的利用率。 1 4 论文的主要研究内容 论文的主要工作是： 1 回顾维修管理理论的发展历程，综合比较各种维修理论，陈述了各种维修体制的内 容、特点和优势。 2 总结了各个时期先进的设备管理理论( 后勤学、设备综合工程学、全员生产维修等) ； 论述了设备管理的发展新趋势：状态维修( c b m ) ，以利用率为中心的维修( a c m ) ，全 面计划质量维修( 佃q m ) ，适应性维修( a m ) ，可靠性维修( r b m ) ，以可靠性为中心的 5 华南理工大学硕士学位论文 维修( r c m ) ，以及费用维修( a 丑垤) 。 3 企业资源计划( h 世) 管理系统的介绍，特别是s a pr 3 系统。 4 对s a p 在照明生产企业设备管理中的应用进行研究，特别是通过工厂维修( p m ) 模 块和以利用率为中心的维修模式的研究，分析设备的故障次数和故障停机时间，设备的改 进维修，以及设备的零备件管理，提出一些方案进一步提高设备的利用率，减少设备的维 修费用，使企业的设备管理达到效益最大化。 6 第二章现代设备与管理 第二章现代设备与管理 2 1 设备管理的理论体系架构 2 1 1 现代设备管理 现代化设备给企业创造了巨大的财富，对人类社会的进步做出了贡献，但是它也给企 业和社会带来了一系列技术、经济和管理上的新问题。为了摆脱传统设备管理的局限性， 许多工业发达国家提出了些新的设备管理理论。 1 前苏联的设备规范化技术维护制度 为了克服计划预修体制的弊端，前苏联的工业部门引进了系统论的思想，改变了片面 依赖数理统计资料的做法，发展“产品产量的综合管理体系”，注重运用信息反馈概念处理 问题，在组织和技术管理上引进了欧美的先进思想如价值工程l 网络技术等等。在设备管 理与维修的组织形式上也进行了不断的改革，是传统的计划预修制度朝更科学化的方向前 进。前苏联在重新认识计划预修制度的同时，也越来越重视设备的常规技术维护工作，不 少企业形成了自己的规范化技术维护制度。制度中的一个循环包含：每班维护、检查、规 范化的修理、清理和润滑。 2 美国的后勤工程学( i j 0 9 i s d 岱) 后勤工程学是美国2 0 世纪6 0 年代新兴的一门科学，它起源于军事工程，是研究武器 装备存储、供给、运输、修理、维护的新兴科学。它是在经典的后勤学的基础上吸收了寿 命周期费用和可靠性、维修工程等现代理论而形成的。美国后勤工程师学会( t h es o 出vo f k 留i s d 岱f m g i n c e m s o l e ) 把后勤工程学定义为：“对于保障目标、计划、设计和实施的 各项要求，以及资源的供应与维持等有关的管理、工程与技术业务的艺术和科学。”它的 目标是追求设备寿命周期费用最经济。 后勤学从设备制造单位角度出发，考虑如何保证用户取得最佳经济效益。其措施主要 是向用户提供适当的技术文件( 使用、维修手册) 和充分的维修保养设施，并随时供应备 件，帮助培训设备使用和维修人员。以及充分验证设备的可靠性和维修性拖等。现在美国 政府仍规定在供应武器及其他供给品时，必须把寿命周期费用订立在合同中。 3 英国的设备综合工程学( t e r o t e c h n o l o g y ) 7 华南理工大学硕士学位论文 设备综合工程学的观点和概念是引自英国人丹尼斯巴克斯( d e n n i s hp a r k e s ) 。他在 1 9 7 0 年的国际设备工程年会上，发表了一篇论文，题目为设备综合工程学一设备工程的 改革，第一次提出了这个概念。1 9 7 4 年，英国工商部给这门学科下了如下的定义：“设备 综合工程学即为了求得有形资产经济的寿命周期费用，而把相关的工程技术、管理、财物 及业务加以综合的科学。”其中，设备综合工程学的业务工作范畴涉及到设备及构筑物的规 划、设计及其可靠性和维修性，涉及设备的安装、调试、维修、改造和更新等诸方面的内 容。 设备综合工程学的主要内容： ( 1 ) 把设备的寿命周期费用达到最经济作为其研究目的。设备的寿命周期费用为设备设 计费与设备维持费的总和。一台机械性能、可靠性、维修性好的设备，它在保持较 高的工作效率的同时，在使用中的维修、保养及能源消耗费用都会减少。 ( 2 )设备综合管理包括了工程技术管理、组织管理和财务经济管理。设备是科学技术的 产物，涉及科学技术的各个领域；随着科学技术的发展，设备综合管理将越来越依 赖技术和管理科学；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。 ( 3 )把可靠性和维修性设计放到重要的位置。设备综合管理工程学把可靠性和可维修性 设计作为设备管理的重要环节，把设备先天素质的提高放在首位，把设备管理工作 立足于最根本的预防。 ( 4 )以系统论研究设备的管理。设备综合管理工程学用系统工程的思想来看待设备系 统，从设备管理的角度出发，对技术、经济、组织进行整体的规划和优化。以达到 最大的效益。 ( 5 ) 注重设计、使用、费用的信息反馈。一方面，设计制造企业要注意听取设各使用企 业的意见，以提高设备可靠性和可维修性设计；另一方面，设备使用企业内部之间 也应有信息反馈，以便做好设备综合管理与决策。 设备综合工程学也引起了我国的注意。我国自1 9 7 9 年引进设备综合工程学这一现代化 管理科学；我国设备管理协会、中国机械工程协会及中国设备管理培训中心等部门和单位 对这一设备管理思想进行了介绍或推广。 4 全员生产维修( 1 1 p m 面咖p r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) 8 第二章现代设备与管理 全员生产维修被认为是结合日本具体国情的日本式设备工程学，它是日本前设备管理 协会( 中岛清一等人) 参考美国生产维修体制，在日本的n i p t x m d e n s o 电器公司试点的基 础上，于1 9 7 1 年j 下式提出的。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，还吸收了中国鞍钢的工人参加、群众路线、合理化建议及劳动比 赛的做法。其理论基础如下图所示： t p m 的特点就是三个全，即全效率、全系统和全员参加；全员是基础，全系统是载 体，全效率是目标。全效率；指设备寿命周期费用评价和设备综合效率。全系统：指生产 维修系统的各个方法都要包括在内，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：指设备的计划、使用、维修等所有部门都要参加，尤其注重的是操作者的自主 小组活动。 开展t p m 不是一件容易的事，需要各方的大力支持，特别是企业领导层的支持。具 体开展过程可分为4 个阶段，1 2 个具体步骤( 见下表) 。 t p m 的推进过程 阶段步骤主要内容 准备阶段l 、领导宣传引起t p m 的决心领导演讲宣布t p m 开始，表示决心 2 、t p m 引进宣传和人员培训按不同层次进行不同的埔i ) l i 3 、建盘t p m 推进机构成立再级t p m 推进委员会帛f 专业组织 4 、制定t p m 基本方针和u 标提出基准点和设定目标结果 9 华南理工大学硕士学位论文 5 、制定t p m 推进总计划 整体计划 开始阶段6 、t p m 正式起步举行仪式，宣布1 聊开始 7 、制定提高设备综合效率的措施选定设备由专业指导小组协助改善 一 8 、建立自主维修体制小组自主维修 引进实施阶段 9 、维修计划维修部门的日常维修 1 0 、提高操作和维修技能的培训分层次进行各种技能培训 1 1 、建立前期设备管理体制维修预防设计，早期管理程序生命周期费用 巩固提高1 2 、总结提赢全面推行i p m总结评估，找差距，制定更高目标。 小组自主维修体现了全员生产维修中的全员参加的特征，把以前由专人或少数人做的事睛 变为全体人员的自觉行动。小组活动的主要内容是： ( 1 ) 根据企业的t p m 总计划，制定本小组的努力目标； ( 2 ) 提出减少故障停机的建议和措施，提出个人完成的目标； ( 3 )认真填写设备状况记录，对设备的实际情况进行分析，相互切磋研究； ( 4 ) 定期开会，评价目标完成情况。 ( 5 ) 评价成果并制定新的目标。 日本在本国推行t p m 的同时，也注意对外的交流和宣传；目前世界上很多国家和地 区引入t p m ，如美国、法国、瑞典、英国、韩国、中国等，t p m 在全世界产生了较大的 影响。 不同的企业对t p m 的理解也有所不同；在欧司朗中国照明有限公司( o c n ) ，t p m 被 理解为：t o t a lp r o d u c t i v em m m g e m e n t ( 全面生产管理) ，不但要求全员参与，还强调整个生 产供应链( 仓储、物流、设备等等) 的管理，强调减少浪费和持续改进。 2 1 2 理论体系架构 综合考察不同时期产生的设备管理理论，其基础理论主要是系统论、信息论、控制论、 可靠性和价值工程学等学说。 系统论是运用逻辑和数学手段，研究和描述系统的般原则、模式和规律的科学。系 统是两个或两个以上相互关联、可以识别的要素集会体，各种系统都具有某些共同的特征， 第二章现代设备与管理 包括：( 1 ) 整体性：如系统目标、规律、功能的整体性和系统整体联系的有机性；( 2 ) 有 序性( 层次性) ：如系统结构的有序性和系统发展的有序性( 动态性) ；( 3 ) 相关性：各种 不同层次的系统，如机械、物理、化学、生物和社会系统中，高层次具有低层次的共性， 同时还具有低层次所没有的特征。设备管理是应该服从企业生产经营的最大经济效益和社 会效益这个目标的。 信息论是一门应用数理统计方法来研究信息处理和信息传递的科学，它研究普遍存在 于通信和控制系统中信息传递的共同规律。广义信息论是利用信息论观点来研究一切问题 的理论。信息传递迅速、反馈及时，是在现代化生产环境和市场条件下提高生产效率必不 可少的条件和手段。企业内的信息流通畅顺，可以极大地减少设备维护对企业生产效率的 影响。 控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学。它是自动控制、通讯技术、计算机 科学、数理逻辑、神经生理学、统计力学、行为科学等多种科学技术相互渗透形成的一门 横断性学科。它研究生物体和机器以及各种不同基质系统的通讯和控制的过程，探讨它们 共同具有的信息交换、反馈调节、自组织、自适应的原理和改善系统行为、使系统稳定运 行的机制，从而形成了一整套适用于各门科学的概念、模型、原理和方法。 设备的寿命周期包含规划工程和维修工程的内容，设备的规划工程需要解决设备投资 最优方案的决策过程，还应研究工程经济、市场学和营销学等以解决设备投资的经济性分 析，并作为设备选型与购买的决策依据。设备的维修工程主要研究设备故障发生的规律、 机理和形式，还需研究设备修理学、诊断学、摩擦学、库存管理、质量管理等。 2 2 设备管理发展新趋势 现代化的设备日趋复杂并具有更强的系统特性，因此需要更先进的设备维修管理。2 0 世纪9 0 年代，设备的生产能力出现了新的飞跃。国际维修体制也在不断变革，出现了不少 新的维修理论。 2 2 1 状态维修( c b m - - - c o n d i t i o nb a s e dm a i n t e n a n c e ) 所谓以状态为基础的维修体制( c b m ) ，是相对事后维修和以时间为基础的预防维修 而提出来的。其定义为：在设备出现了明显的劣化以后实施的维修，而状态的劣化是由被 监测的机器状态参数变化反映出来的。c b m 要求对设备进行各种参数测量，随时反映设备 实际状态。测量的参数可以在足够的提前期间发出警报，以便采取适当的维修措施。只有 数据表明必须进行维修时才安排维修。由于故障状态是可以预知的，维修是周密计划和有 1 1 华南理工大学硕士学位论文 准备的，可以大大提高维修效率，减少维修停机时间。 状态维修体制是随着故障诊断技术的进步而发展起来的，如果检查手段落后，设备的 劣化不能及时、准确地诊断，也就无法进行有效的状态维修了。一般，除去诊断仪器的投 入，状态维修应该是比较经济、实际的维修方式。 c b m 制度一般分为三个等级： ( 1 )c b m ( i i d 最简单、费用最低的一种，配备简易手提式状态检测仪器，由 检测人员对设备进行巡回定期检查。 ( 2 )c b m ( i ) 最高级、费用最多的一种，设备上配备永久性的监测系统，这 些系统一般通过计算机进行自动故障检测功能，有相应的报警装置，这些检 测系统一般配备在关键的设备上。 ( 3 )c b m ( i i ) 其效能、费用与级别介于上述两个等级之间。 一般而言，设备先进、资金密集型产业。如钢铁、电力、电子、轻工、化工等，采取 高级的状态维修体制，初期检测仪器的投入仅占总设备费用的1 ，最高不超过5 ，与随 机故障损失比较是微不足道的。对于非流程产业，以单体设备为主的产业，可以灵活地采 用事后、预防或低水平的状态维修方式。 在照明生产企业中，排气机是关键设备；在排气工序中，真空度是个关键的参数。在 排气机上安装真空检测仪对排气机的真空系统进行监测，可以对排气机进行有效的状态维 修。 2 2 2 以利用率为中心的维修( a c m ) 以利用率为中心的维修( a c m - - a v a i l a b i l i t yc e n t e r e dm a i n t e n a n c e ) ，是把设备利用率 放在第一位来制定维修策略的维修方法。它和以可靠性为中心的适应性维修体制有相似之 处，但也有自己的特点。 以利用率为中心的维修思想把当代维修方式分成五类：( 1 ) 定期维修；( 2 ) 视情维修； ( 3 ) 事后维修；( 4 ) 机会维修；( 5 ) 改进( 设计) 维修。 以利用率为中心的维修是在对设备可利用率等因素分析的基础上做出的。主要分析内 容为：( 1 ) 什么是关键设备? 它主要是按照停机后的影响来确定的。 ( 2 ) 近似的利用率评估。利用率主要是依靠故障次数和停机时间这两个数据来评估的。 停机时间应包括维修占用的时间。 ( 3 ) 对关键设备零部件故障模式和维修项目进行评估。首先，按照设备是否关键对它 们加以排序，然后按照其利用率由小到大进行排列，下面再寻找的就是关键零部件了。 第二章现代设备与管理 ( 4 ) 选择适当的维修方式。根据故障特征、类型、故障间隔、维修费用选择适当的维 修模式。 ( 5 ) 编制单台设备维修计划。根据生产安排和维修模式的选择，编制单台设备维修计 划。 ( 6 ) 编制成套设备的维修规划。制定成套设备的维修规划需要考虑生产空隙时间的选 择、维修资源的准备及维修方式的选配等因素，往往需要反复推敲，争取选出最佳方案来。 以利用率为中心的维修体制需要两方面的条件，一是由于需要维修数据、故障模式作 为支持，这个体制需要加强对设备的了解，加强设备的维修数据统计记录。另一方面，由 于需要选择以监测为主的视情维修、以改进设计为主的改进维修、以充分利用生产空隙为 主的机会维修以及传统的定期维修和事后维修，无论从管理还是技术上，都需要更多的技 巧和经验。 i 近年来随着计算机应用的普及，使得以利用率为中心的维修体制，在数据记录、统计、 分析方面更加快捷方便。 以利用率为中心的维修管理决策过程如下图： 华南理工大学硕士学位论文 2 2 3 全面计划质量维修( r i 踟q 一一t o t a lp l a n n i n gq u a l i t a t i v e m a i n t e n a n c e ) 全面计划质量维修是一种以设备整个寿命周期内的可靠性、设备有效利用率以及经济 行为总目标的维修建设和资源管理体系。其内涵是：维修范围的全面性对维修职能作 全面的要求；维修过程的系统性提出一套发挥维修职能的质量标准；维修技术的基础 1 生_ _ 根据维修和后勤工程的原则，以维修技术为工作的基础。 t p q m 于1 9 8 9 年在美国被提出，它是一种维修管理的新概念。它与t p m 虽然有着相 似的总目标，但侧重点各有不同。t p q m 强调质量过程、质量规范和维修职能的发挥。其 重点在于选择最佳的维修策略，然后有效地应用这些策略达到高标准的质量、安全、设备 可靠性、有效利用率和经济的资源管理。 t p q m 提出维修的十项要素，然后对这些要素实行综合的、一体化的、整体的管理。 也就是说，其中一个要素改变了，其他相应要素也应随之变化，以保持过程的整体性。 ( 1 ) 组织管理。建立合理的组织结构及相应的职责规定。 ( 2 ) 工作控制。对工作计划、进度安排和具体实施过程加以控制。 ( 3 ) 维修技术。维修人员应能保证正确地使用维修工具、执行维修工艺、准确的评 价维修计划执行效果。 ( 4 )维修任务。把需要执行的预防维修、改善维修、恢复性维修和闲置设备维修等 i 任务的范围、频率和责任人均作出明确的规定。 ( 5 )维修管理信息系统。包括计划与调度、设备跟踪与记录、维修效果与质量标准 的比较及数据报告等项目的手工或计算机管理。 ( 6 )技术文件。把图纸、技术说明书、合同、程序等与维修活动有关的技术文件加 以有效的管理。 ( 7 )质量考核标准。整个维修过程及各项要素均制定质量考核标准，加以严格管理。 ( 8 )后勤保障。对保障维修的后期项目如零件修理、专用工具、测试设备、技术工 人和计算机软、硬件作出明确的规定和有效管理。 ( 9 ) 人事。保证维修人员在培训后，能够掌握维修任务中规定的各项要求。 ( 1 0 ) 组态管理。对设备的实际状况、功能特性以及设备鉴定的技术文件作综合的管 理。 t p q m 的实施过程实际上也是计戈! 卜_ 实施检查调整的p d c a 循环过程。目标是为 了达到规定的质量体系标准。这里，过程应有明确的界限，过程中要不断进行评价，要对 1 4 第二章现代设备与管理 过程加以合理调整，维修职能的1 0 项要素要融合在整个过程之中。 虽然t v q m 与t p m 有着相似的目标，但企业不可能等自己的每个成员都对维修工作 感兴趣之后才实施维修。t p q m 不否定启发工人的自主维修积极性，但更依赖于一个良好 的程序和组织。通过这种维修程序的实施，不断培养维修人员对维修工作的积极态度。 2 2 4 适应性维修( a m - - a d a p t i v em a i n t e n a n c e ) 适应性维修，是以最小综合费用为目标，综合生产、设备劣化、诊断技术的进步各种 因素来制定维修策略的管理模式。 综合费用= 维修费用+ 生产损失 随着维修方式的变化，维修费用和生产损失费用曲线也随之升或降，而综合费用曲线作为 两种费用之和，呈下凹状，如下图： 对不同设备，可以按上图绘出综合费用曲线并找到最小点。这样，我们可以在事后维修和 状态维修之间选择最佳的维修模式。 为找到综合费用的最小点，必须解决好三个问题：一是要把设备故障造成的生产损失、 维修费用定量化；二是确定计算综合费用的经验公式或理论公式；三是要确定能够反映不 同时期的环境、条件变化因素。 华南理工大学硕士学位论文 2 2 5 可靠性维修( r b m r e l i a b i l i t yb a s e dm a i n t e n a n c e ) 随着设备的技术进步，维修费用逐渐增加，在某些企业，甚至扶占生产成本的4 1 - 升到1 4 。因此，维修管理的成败就与企业的成败有着更密切的关系，维修或设备管理无 疑会发展成为高层次的职能管理。可靠性维修就是在这种形势下发展起来的。可靠性维修 是通过系统地消灭故障根源，尽最大努力消减维修工作总量，最大限度地延长设备寿命， 把主动维修，预测维修和预防维修结合起来，形成一个统一的维修策略。只要以匕三种维 修策略相互配合好，并充分发挥各自的作用，就可以使设备获得最高可靠性，这也是称之 为可靠性维修的原因。 可靠性维修是由预防维修、预测维修和主动维修有机组合而成的。可靠性维修尽量避 免被动维修，因为它可导致过多的非计划停机。预防维修的采用虽可减少t l q , h a j 停机，却 可自毪造成维修过剩，因此应加以适当控制。预测维修可预先采取维修措施，既减少停机， 又可减少维修过剩，是值得提倡的方式，但这种维修方式却不可能从根本上消灭故障。主 动维修则致力于从根本上消灭故障隐患，根本延长设备寿命，显著减少维修费用。 可靠性维修需要在预防维修、预测维修和主动维修之间取得平衡，以达到取长补短的 效果。这三种策略构成一个天平，预测维修是天平杠杆的支点，如下图所示。由预测维修 提供的机器状