德国企业的设备管理与维修.doc

德国企业的设备管理与维修（一）张友诚 作为世界上最重要的工业化国家之一，德国设备管理与维修的理论与实践白然也为人们所关注。一个以汽车、机械制造，电子，化工等高技术产业为土导产业的国家，如果不用先进的管理理论和管理方法指导和支撑其设各管理与维修体系是无法想象的。同样，一个现代化的企业如果没有高效的设备管理与维修系统为生产提供保障也是难以在激烈的市场竞争中站住脚的。 应德国鲁尔集团的邀请，笔者于2001年3月至9月对20余家不同类型的德国企业进行了为期半年的学术访问与实习，这项由国家留学基金委资助的项目的主题即“德国企业中的设备管理与维修”。现谨将笔者在德国企业中的所见所闻作一简单的介绍，供国内设备管理界的同仁参考。 一、设备管理与维修的理念与模式 1.企业对设备管理与维修的认识 德国烟煤股份公司(DSK)是鲁尔集团下属的一家大型煤炭生产企业，在其编制的名为维修的再策划与重组的手册中对设备管理与维修是这样认识的： 企业的生产经营对高新技术的要求总是不断提高的，表现在生产的白动化，集约化及市场对产品质斌的要求上。 生产设备，车辆，软、硬件，建筑物等固定资产的状态及其使用对于提高企业效益来说是关键的要素。 日益严苛的环保政策及对维修措施的计划、实施、认证产生的影响。 企业内部的维修机构或外部的维修资源在上述前提卜被赋予了更为重要的意义。 从实际情况来看，所有的企业对上述认识是基本认同的。 基于述认识，企业对设备管理及维修工作都予以高度重视。大型企业设置专门的设备管理与维修机构，除负责本企业的维修外，还为其他企业提供维修服务，同时其大型设备通过外部维修市场获取维修服务。中小企业则一般不设置专门的维修机构而土要依靠专业化的外委维修解决设备管理与维修问题，以求取得最大效益。 德国汉诺威大学工业设备研究所与国际机械生产技术协会于1995年对34家企业(欧洲企业31家，非欧洲企业3家)进行的一项国际性调查显示，这些企业中的维修人员平均占员工总数的4.4，最高、最低分别为38.8与0.6维修费用占企业销售额的比例最高、最低分别为2.31，0.03，平均为1.04:维修费用占设备价值的比例最高、最低与平均值则分别为42.2，0.1，7.8。就全德国而言，用于维修的支出占其国内生产总值的13-15，达4000-5000千亿马克左右。另据一项对员工人数在500至1500的欧洲及北美企业的国际性调查，企业年度维修费用高于其设备价值的4。 2.设备管理与维修的模式 德国学者Kurt Matyas将发展与变化中的设备管理与维修分为不同的三阶段，即： 第一阶段：事后维修，又可称之为基于故障的维修，从20世纪40年代至60年代。 第二阶段：预防维修，基于时间或工作量的维修，从20世纪60年代至80年代。对设备管理与维修的要求是较高的设备有效度，较长的寿命周期及较低的费用。其技术特征是计划大修，管理系统中小型计算机的投入使用，维修计划与监控系统的建立。 第二阶段：预知维修，基于状态的维修，也就是状态监测维修，从20世纪80年代至现在。对设备管理与维修的要求是较高的设备有效度及可靠度，较高的安全性及产品质鼓，设备的环保性，较高的设备运营效益。其技术特征则是设备的状态监测维修，可靠性与维修性设计，设备运行的风险研究与分析，大型计算机的辅助管理，设备故障原因与影响分析，专家系统，全员白主维修。 在企业的实际维修作业中，三阶段所对应的三种不同的模式是按以下程序加以处理的： 事后维修： 故障记录故障鉴另别维修计划与审核故障排除试运转结算 预防维修： 周期需求记录维修计划与审核维护(修理)试运转结算 预知维修： 设备状态测定依据实际状态确定维修需求计划与审核维护(修理)试运转结算 至于不同设备管理与维修模式的选择，实践中企业往往是依据由设备在生产中的作用而确定的有效度及维修费用二者之间的关系加以考虑，并不存在二种不同的模式孰优孰劣的问题。事后维修所需的直接维修费用最低，在不会产生过高的故障后果费用的前提下就将成为企业的首选。汉诺威大学的调查表明，50的企业选择的是事后维修模式(最高90，最低5)，32的企业实施的是预防维修模式(最高、最低值分别为90和5%)，选择预知维修模式的企业为18(最高、最低值分别为60%和5%)。这一组数据与人们想象的根距其远，尽管调查同时也表明，在调查的前五年内，实施预防及预知维修模式的企业呈明显上升的趋势。但即便如德国这样高度发达的工业化国家，事后维修仍具有其不可替代的地位。在笔者访问过的一些中小企业中(在德国，千人以上的企业仅占整个工业企业总数的1.7，75%的企业人数在100人以下)，多数设备仍是采用事后维修的。 德国企业的设备管理与维修（二）张友诚 一、TPM在德国 德意志民族是一个注重实用的民族，在学习和借鉴其它先进的管理技术和方法中，他们更注重的是其先进性和实用性。80年代末，德国的企业界和学术界就对日本的TPM予以较大的关注，认为TPM模式具有较高的实用性，而英国的综合工程学(Terotechnology)则被认为是忽视了实用的方法和技术及对管理数据的采集和处理，而这恰恰是德国企业所重视的问题。事实上，目前综合工程学在德国乃至欧洲已日渐失去其影响。不仅企业中难觅其踪影，在各种设备管理文献中也不再被引用或提及，90年代初，笔者在德国克劳斯塔尔工大学习时就曾在各类图书馆中查阅有关综合工程学的相关资料。此次在德国也曾通过互联网进行英、德文检索，但涉及综合工程学的信息几乎没有，这也说明任何一种管理模式或管理方法必须适应企业的实际需要，具有可操作性才能保持其生命力。 TPM在西方工业化国家的推广也不是一帆风顺的。根据德国相关文献的记载，60年代初日本引入美国的生产维修制并在此基础上提出自主维修的理念。TPM作为一种管理模式则形成于1969-1971年之间，直到80年代末和90年代初才分别被美、英、德等工业化国家引入。按照国际TPM协会主席Hartmann的观点，主要是由于东、西方文化的差异使得这种先进的管理模式在近20年后才得到西方工业化国家的广泛认同。 Hartmann认为，日本文化的一个特征就是团队精神，从孩提时代直到学校，日本人一直受到这方面的熏陶，而TPM的核心正是小组成员的自主协作。西方人强调的则是独立性和根据各人兴趣处理事务。其他一些方面的差异也是阻碍TPM在西方国家推广的原因。表现在： 日本人为实现某项目标时总是竭尽全力，从资金投入到管理层的协调都是如此。西方国家则难以做到，当中层管理人员准备推行某种先进的管理模式时往往不得不面对上层人士的质疑而为费用问题奔走呼号； 在计划的实施过程中，日本人有持之以恒的决心，他们可以等上3年乃至更多的时间，直到赢得效益。在西方企业，人们往往期待6个月到1年就能见到成效。 在日本企业，普通员工和中层管理人员可以自愿加班加点每天工作10小时乃至更多的时间，这在西方国家也是难以想象的。 TPM最终在西方国家的企业中得到广泛应用主要归因于全球范围内日趋激烈的市场竞争。福特汽车公司1992年6月提出，引入TPM模式的目的在于： 在整个企业中明显改善设备的生产、维修进程； 通过改善生产设备的生产能力和可靠性提高产品质量； 使生产过程、生产系统和设备的综合效率、效能及安全性达到最大化； 设备可靠性和使用寿命最佳及维修费用最低。 据国际TPM协会的数据，许多世界级企业在引入TPM模式后设备有效度(时间开动率)，性能开动率，产品合格品率分别达到90%，95%和99%，设各综合效率因而达到85%，较前均有较大幅度的提高。 TPM产生的效益使得越来越多的德国企业开始引入这种先进的管理模式。TPM研讨矶越来越受到企业的欢迎，以至于近年来每年都要在不同的地点举办数次同一形式的研讨斑(每次为期一周，收费3500马克)，这种现象在德国也是少见的。 在国际TPM协会和德国“维修”杂志的主持下，德国企业间每年度还开展名为“顶级维修”的TPM企业评奖活动。1999，2000年度的金奖分别为位于奥芬巴赫的GKN Loebro股份有限公司和位于汉诺威的VB汽车蓄电池股份有限公司获得。1998年6月开展TPM活动前，VB公司的生产工人普遍认为设备维护及简单的修理都是维修工人的职责，与己无关。TPM的自主维修活动逐步改变了人们的观念，通过职业培训，生产工人参与简单维修工作的技能不断提高，自主维修的意识也不断增强。VB公司的负责人认为这是TPM管理模式的一大优点。通过TPM活动的开展，VB公司的设备运转时间提高40%，非计划故障次数降低99%，设备生产效率提高50%，废品及返工产品减少90%。 TPM中的自主维修在欧洲企业中得到了广泛的应用。汉诺威人学的数据显示：在自动化、半自动化及手工装配部门中，设备清洗工作的76%，59%和66%是由生产工人完成的：二种不同类型的部门中，维护工作由生产工人承担的比例分别为46%，24%和32%。即便是大修、维修计划的制订等专业性较强的工作，生产工人也参与其中的5%和11%。 德国企业中所实施的现代设备管理与维修模式有可靠性为中心的维修(RCM)，全员生产维修(TPM)，及时制维修(JIT Instandhaltung)等，而其中以TPM最具影响。不仅企业推广实施，而且学术界也开展多方位、多层次的研讨，几乎所有涉及设备管理的文献与书籍中都对TPM展开讨论，国际TPM协会主席Hartmann的专著“TPM高效率的维修与设备管理”2000年在德国出版后受到广泛关注，2001年初又发行了第二版。TPM模式在德国及其他工业化国家的成功经验是值得我国设备管理工作者借鉴的。 二、设备管理的组织 德国企业非常重视各类管理组织的设置。即便是临时性的项目，一般也都要设置专门的临时性机构以确保其顺利实施。在各类管理组织中，组织形式，管理职能，人员配置、分工、权、责等有明确的界定。 设备管理组织的形式与其他职能的管理组织一样，通常有直线型，直线职能型及矩阵型。一般中、小企业采用直线型的管理组织形式，以提高管理效率，降低管理成本。大型企业则往往采用直线职能型的结构以提高决策的科学性。两种形式各有利弊，这里就不再赘述。 由于现代企业中的生产，后勤，管理系统非常复杂，专业化分工也较为明确，企业决策过程也越来越需要专业部门的参与以提高其科学性。直线职能制中职能部门由于授权有限，对决策的影响相对较小。一方面使得决策过程的科学性受到影响，二方面也造成企业首脑的负担和压力过重。在这种条件下，许多大型企业便采用矩阵型的组织形式以适应管理工作的需要。德国大型企业中典型的矩阵型的设备管理组织结构如图1所示： 矩阵式组织结构的特征是根据不同的管理职能，按专业化分工的原则分别设置垂直和平行的管理机构。对于维修部门来说，既属于企业直属的维修主管部门(平行的)，又从属于各生产部门的维修机构(垂直的)。其优点在于突出了专业化管理的优势；通过上级机构的授权可以有较多的决策权限：各部门的专业化可以提高决策的科学性；专业职能部门参与决策过程可以减轻高层领导的工作负担；下级部门与高层的直接接触可以对其产生激励作用。其不足之处在于过多的信息与交流将加大成本与决策时间；管理人员过多；参与决策层面过多将导致协调与决策的困难。 值得注意的是，在德国的大型企业中，后勤的职能和权限得到了较大的扩展。“后勤”(Logistik)一词原出自英语“Logistics”，60年代初引入德国后已得到越来越广泛地应用。逐渐演变为一个德语词汇，其内涵也从原来的军事领域扩展到民用领域。 “后勤”被定义为“根据企业目标，在生产过程中为保障物流和信息流的优化而计划和实施的措施及手段。”后勤的职能是“将市场所需求的产品以合理的数量及良好的状态在正确的时机以最经济的方式投放到急需该产品的场合”。具体地说就是物资及信息的购置，仓储，运输及分配，换言之就是物资管理。 后勤与设备管理和维修有着密切的关系，其中备件后勤及维修后勤更是企业中央后勤部门的重要职能之一。前者是为达到备件购置费用和可利用率优化而制定的计划和措施；后者则是为确保设备有效度而制定的计划及措施。在德国的大型企业中，中央后勤部门被赋予了重要的地位，不仅行使管理职能，而且直接管辖中心仓库，中心车队，在各生产部门中还派出白己的机构并设置小型仓库负责所在部门的后勤管理。所有的管理程序。从物资的询价，招标，采购，仓储，运输到领出，报废都是通过计算机进行的。（未完待续）德国企业中的设备管理与维修（三）张友诚 一、设备维修计划的制定与实施 德国人的计划性是举世闻名的。做任何事都要制定计划，其计划的周密与实施的严谨令人折服。 在德国企业看来，维修计划的重要性在于其涉及所有影响维修及相关部门乃至企业整体工作成效的活动、措施、技术及经济数据。每一项维修计划必须经过相应的审核程序。所谓审核就是计划实施过程中的工时和人力的安排以及对维修实施过程的检查。 就维修计划而言，还可分为维修策略计划和维修工作计划。策略计划是中长期的按一定周期制定的计划，涉及维修方案(维护，检杏，修理)及维修预算的编制，维修资源(劳动力，材料，维修设备及工具等)的配置等方面的内容。工作计划则是短期的按照确定的时间间隔实施的过程计划。 维修计划与审核，维修策略计划及维修工作计划的流程分别如图1，2，3所示： 制订计划的首要任务是确定其日标。就维修计划而言，目标包括维修质量、费用、设备的可靠性和有效度、维修人员的工作最、外委维修的选择、确定时间内的维修工作进程安排、集中维修程度以及计划维修措施的比例等等。从技术层面上看，维修计划应涉及分别用于维护、检查、修理的设备及仪器、仪表的配置；维修及操作人员的职业技能培训；维修作业的地点及配套仓库的选择；备品配件及各种维修材料需求的确定；库存及购置计划的编制：有关维修费用、工期、人员、参数等方面信息和数据的采集及整理。图4是世界级机械制造企业德国采矿技术公司(DBT)维修计划的实施流程。 在维修作业的实施过程中，大体要经过维修对象状态评估，清洗整理，拆卸，修前测量检验，修理，中间检验，修后检验等不同的工序。德国企业在维修中对待修设备的清洗工作予以高度的重视，DSK中央机厂的一位部门负责人甚至认为，清洗工作进行得好，维修工作就完成了一半。对于大型设备来说，清洗作业通常是用数百bar的高压水冲洗其表面，也有采用直径0.3-0.5mm的钢丸对设备进行喷丸处理，在达到清洗目的的同时，也强化了设备的外表面。大型电机的线槽在进行维修时通常也采用数十bar的高压水进行清洗。由于企业普遍重视维修过程中的清洗，以至于在德国有许多专业化的公司从事清洗服务。清洗后的设备经拆卸后由技术人员进行修前的测量检验，以确定零部件的实际状态及损坏程度，修前检验的结果也是进行维修作业的重要依据。维修质量在很大程度上取决于检验工作，除修前检验外，维修过程中还有中间检验与修后检验，新购零配件入库前也须进行抽检，每道维修工序完成后还有修理工人进行的自检。检验的手段通常是采用仪器、仪表进行的，例如焊接工序完成后即由专业检测工用超声波或红外探测仪对相关焊缝进行检测。在维修件较多时，一般采用抽样方式进行检验。由于德国工业标准不低于欧洲标准和国际标准，因而在德国的企业中，产品的质检和抽样标准往往是二者并存。 二、设备管理与维修中的计算机辅助管理 在德国的大、中型企业中，计算机辅助的设备管理与维修较为普及。跻身于世界软件公司前十名的德国SAP公司的软件SAP R/3在德国企业中得到广泛应用。该软件PM(Plant Maintenance)系统的应用范围涵盖： 维修的组织结构； 维修作业的过程管理； 维护、检查、修理措施的计划； 设备的更新与改造； 外委维修的管理； 维修人员编制，工时及物资计划； 维修费用计划与确定； 维修信息系统及参数系统的管理。 PM系统可以与SAP R/3中的物资管理系统(MM)，项目管理系统(PM)，服务管理系统(SM)，质最管理系统(QM)，财务管理系统(FM)，投资管理系统(IM)，人事管理系统(PM)，作业流程管理系统(WM)等子系统组成一体化的企业管理系统。 应用计算机辅助管理系统，维修作业的全过程，从委托书的编制，维修计划的制订，人员、材料、工期、费用及作业流程的确定直到分配给每位维修人员的作业工单都可以通过计算机完成。计算机辅助管理可以达到降低设备故障率，提高劳动效率，减少仓储、人工费用和维修管理人员工作强度的目的。据有关文献介绍，一些企业在应用计算机辅助管理系统后，备件库存减少10%，维修效率和设备有效度分别提高40%和45%。 三、企业中员工的培训 德国企业拥有世界一流素质的员工，而这又是与德国拥有世界上最为先进的职教体系以及企业普遍重视对员工的培训与继续教育分不开的。 在德国企业中，受过高等教育的人一般可直接成为技术或管理人员，而未接受高等教育的人通过不同的职业培训或继续教育也可以进入管理层。图5表示的是DSK技术职务脊升的不同渠道。（未完待续）德国企业的设备管理与维修（四） 一、德国企业中设备管理与维修的参数体系 设备管理与维修中的参数系统(或称指标体系)是目标管理的重要组成部分，借助于管理参数及参数系统，可对设备管理与维修中某一环节的计划与实际执行情况进行评估和比较，为管理层在费用控制、计划程度、劳动组织、物流管理方面的决策提供依据。现将德国企业在设备维修中常用的管理参数择要介绍如下： 1、维修的费用参数 1) 维修费用强度 企业年度维修费用 维修费用强度=100% 企业年度生产费用 维修费用强度表明单位生产费用中维修费用所占的比值，从费用上反映了企业维修工作的强度，也是考核和评估维修费用控制的参数 2) 主要生产设备维修费用强度 主要生产设备年度维修费用 主要生产设备维修费用强度=100% 主要生产设备重置价值 此项参数表明设各单位重置价值所消耗的年度维修费用，从费用上反映了主要生产设备年度维修工作的强度，可用于主要生产设落维修费用控制的考核和评估。 3) 维修材料费用比 企业(部门)年度维修材料费用 维修材料费用比100% 企业(部门)年度维修费用 4)维修工时费用比 企业(部门)年度维修工时费用 维修工时费用比100% 企业(部门)年度维修费用 上述两项参数分别反映了单位维修费用中维修材料及维修工时所占的比例，通过企业(部门)间的考核可以分析、判断维修材料及维修工时费用的合理性，据此制订相应的费用控制措施。 2、维修的计划参数 1) 维修计划程度 企业年度计划维修费用 维修计划程度100% 企业年度实际维修费用 维修计划程度以企业内部用于计划维修的费用在实际发生费用中的比值来表示维修工作计划程度的高低，可用于考核和评估企业预防性计划维修的状况及规模。 2) 维修费用预算偏差度 年度实际发生的维修费用-预算费用 维修费用预算偏差度100% 预算费用 维修费用预算偏差度表明了企业维修费用预算编制的实际效果，反映了费用计划的准确性。计算的结果为正说明费用超支，反之则为节余。可用于考核和评估企业年度维修费用控制的情况，分析发生偏差的原因并为下一年度维修费用预算的编制提供依据。 3) 计划维修实施率 年度实际完成的计划维修工时 计划维修实施率100% 年度计划维修工时 计划维修实施率通过企业计划维修工时的实际完成值与计划值的比值反映了维修计划制订在工时上的偏差，可用于检查和考核本年度计划维修执行的情况并为下一年度编制维修计划(时间方面)提供依据。 3、维修专业化参数 1) 外委维修费用比 企业年度外委维修费用 外委维修费用比100% 企业年度维修费用 外委维修费用比是通过企业外委维修费用在企业总的维修费用中的比值来评估企业维修专业化的程度，比值越人则说明专业化维修程度越高。 2)维修集中化程度 企业维修中心实施的年度维修工作量(工时) 维修集中化程度100% 企业年度总的维修工作量(工时) 此项参数反映了大型或特大型企业内部实施维修的集中化程度，在一定程度上也反映了企业内部维修的专业化水平。 4、维修管理的组织参数 1) 人均设备固定资产价值 企业(部门)设备固定资产价值 人均设备固定资产价值100% 企业(部门)维修人员总数 此项参数从维修人员人均分摊的设备固定资产价值(原值或重置价值)上反映了企业维修管理部门的工作效率，可用于企业内部相同生产部门或同行业不同企业之间的评估或比较。 2) 维修人员构成比 企业(部门)维修技术人员数目 维修人员构成比100% 企业(部门)全体维修人员数目 3) 维修人员比例 企业(部门)维修人员数目 维修人员比例100% 企业(部门)全体员工数目 上述两项参数反映了企业维修管理部门的员工素质及数量构成情况，可用于企业内部各部门或不同企业之间的评估与比较。 二、设备的再利用 在工业化国家，维修已被视为关系到企业的生存与发展的长期性、战略性投资，是唯一可以替代重新购置的方式，而不仅仅是过去认为的一种局部的、恢复性的投资。维修业已发展成为第二产业的重要组成部分。在德国，近年来每年用于维修的投资高达45千亿马克，占国内生产总值的13-15。 近年来，在可持续发展战略的框架下，维修被赋予了较前更为重要的意义。维修与生态学，绿色维修(又称绿色系统工程)已成为德国各类涉及设备管理与维修的学术会议及研讨班上引起各方关注的课题。其宗旨就是通过现代维修技术使产品在技术进步的前提卜得以再利用，从而延长其使用寿命，以达到最人限度地利用资源、保护资源及维持生态平衡的日的。现代维修工程是以改善维修及再制造技术为基础的，目标是在费用优化的基础上达到最大限度地提高设备利用率，现代维修业在可持续发展战略中所起的作用主要表现在： 通过现代维修技术延长产品的使用寿命： 在产品的使用、维修阶段通