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生产管理讲座翻译者：黄发扬2011年5月15日设备管理及TPM设备管理随着作业的机械化、自动化及作业环境的改善的进步，这些的生产手段的管理重要度也相应提高。因为这些手段对于简便作业、节约劳动力以及劳动条件的舒适等方面有效果，但是也出现了设备投资资金、维护经费的增加等问题。机械化除了使作业容易化，产量增加、品质提高、成本下降、劳动力削减等的用意外，更有安全和环境改善的目的。设备管理的主体是机械设备的管理，但是，管理的方法因为是单一的事后保养（故障修理），作为事前对策的预防保养和生产保养推进，管理领域也需要扩大到导入计划和设备配置。在设备管理的合理化推进方面，成果的判定会成为问题。这个是生产管理的第二次管理里共通的事项，但是在持有生产性（作为设备管理服务的效果）和经济性（设备管理需要费用的节约）相互相反方向目标中必须要调整。一般来说，生产活动中直接关系设备叫做生产设备，包含机械、装置类、治工具类、搬运储藏设施等。在这中间，作为要素工程的加工设备叫做加工设备。在加工设备里，有原材料加工进行处理加工的装置类、部品加工及进行组合加工的加工机械、以及为了这些辅助工作的附属机械、装置类。通常来说进行一般切除加工的机械特别叫做工作机械。丰田生产方式里，有个“库存多会隐藏问题的湖和岩石”的例子。减少在库量，最初会有设备故障问题。本身是设备保养计划实施的人员，但是，因为机器故障还是在深夜被叫来修机，深夜被叫来是痛苦的事，为了不发生设备故障要进行设备保养。现在组织细分后，设备保养计划的人员和夜间被叫来的人员不同，这样会造成有效机能的丰田生产方式不能发挥出来。运用性能对于企业经营来说，运用性能正确评价很重要。运用性能本来是周围状况依赖变化相对的尺度，设备的设计导入时间点的预测有难度。运用性能是用下图的设备综合效率来表示，并且，关于运用性能多品种少量生产的要求多，适合使用准备切替性能好的机械。有些时候，相对于机械化，使用简易治具进行手工作业的生产性有些时候更好。运用性能由下面3点构成：时间稼动率性能稼动率良品率（综合成品率）设备管理的7大LOSS一般设备管理的7大LOSS项目：1、 故障LOSS；2、 准备调整LOSS；3、 刀具LOSS；4、 启动LOSS；5、 暂停空转LOSS；6、 速度减低LOSS；7、 不良手工修改LOSS。前述的有效稼动效率中不良LOSS分为不良LOSS、手工修改LOSS、成品LOSS。另外，启动LOSS是设备导入时本来设备有的性能不能马上发挥出来的LOSS；相反，导入时设备能力充分发挥出来的叫做垂直启动。设备导入时的管理叫做初期流动管理。故障定义故障在JIS Z 8115（信赖性用语）里叫做该项目失去规定的机能。在这里，项目是指信赖性全体对象，具体来说分为部品、构成品、装置、辅助系统、机能性单元、机器以及系统。JIS也可称为欠点，可以定义为项目中存在的异常（不符合规格）等，产生故障的状态或者场所。一方面，相对于项目自身的”failure”等引起的不能发挥机能状态，国际规格中区分为”fault”。在表示故障原因和被观测故障形态里，使用各种”failure cause”（故障原因）和”fault mode”（故障形式）用语。这样简单说故障并不能明确表示意思，根据需要要从各种观点分类。（1） 以发生方式分类1. 老化故障伴随特性老化，通过事前检查或者监视可以预知的故障。2. 突发故障无法通过事前检查或者监视预知，在使用中发生的故障。3. 间断故障一段期间里的故障状态，但是能够自然恢复原来机能，反反复复发生的故障。另外，与此相反机能不能自然恢复（需要保养）的故障叫做”permanent fault”。（2） 以故障程度分类1. 部分故障(partial failure) 项目机能没有完全失效部分的故障。2. 完全故障(complete failure) 项目机能完全失效的故障。（3） 以引起故障方式和程度组合分类1. 老化/部分故障(degradation failure)2. 突发/完全故障(catastrophic failure)（4） 浴盆曲线故障率(failure rate)定义为某个时间点为止做完动作的项目继续在单位期间内发生故障的比例，经常与人类的死亡率相类似，以曲线的形状命名浴盆曲线。因为一般来说多数的项目故障率也会顺应和这一样的变化，多数分为下面3种期间处理。对于各种期间发生的故障，分为以下几种。1. 初期故障(initial failure;early failure)在使用开始后比较早期时，因为设计制造上的缺陷、使用环境的不适合等发生的故障。2. 偶发故障(random failure/constant rate failure)超过初期故障期间在磨耗故障期间之前的时期里偶发的故障，可以看作由多数部件构成的成品的安定期故障。3. 磨耗故障(wear-out failure/aging failure)伴随时间推移，因为疲劳磨耗老化现象等原因增加故障率的故障。（5） 以故障影响度分类在以影响度分类里，作为对于主要系统或者上位项目以及环境的影响程度有3个阶段。1. 轻故障(minor fault)轻微的故障，不能变成重故障的故障。2. 重故障(major fault)为了执行规定的机能，有可能减弱上位的项目能力的故障。3. 致命故障(critical fault/failure)对身心造成伤害，有可能对资材造成重大损失的故障；不是致命故障的叫做非致命故障(non-critical fault/failure)。（6） 以故障原因分类1. 一次故障(primary failure)某个项目故障不会引起其他项目故障的故障。2. 二次故障(secondary failure)其他项目故障是引起原因的故障。3. 命令故障(command failure)二次故障中，故障动作是事前或者设计上的故障叫做命令故障。命令故障是指即使由于错误命令或者制御信号引起，通常会恢复正常的状态不需要修复的故障。（7） 以故障从属性分类故障从属性分类可以分为独立形故障和从属形故障。一次故障有独立形故障和从属形故障2种。二次故障及命令故障全部可分类为从属形故障。从属形故障里有，因为环境要因、设计错误、制造错误以及作业错误等共通原因发生的故障再并列地发生其他故障的共通原因故障，和按照时间顺序发生的连锁故障。设备管理方法的变迁接下来，日本设备管理进化里有下面5个阶段。（1） 事后保养首先，第1阶段是1950年以前进行的事后保养(BM:breakdown maintenance)的观点，也就是设备坏了后再修理。即使在现在，事后保养可以无视生产设备停止损失，是故障后进行修理的对策。发生修理作业因为是突发的，所以很难事前制订计划，要员材料机械部件的准备等在效率面上变得不利。但是，从生产性的见地综合上来看，事后保养在被判断为有利的情况下可以采用。也就是说，平均故障间隔(MTBF)不是一定，平均修复期间(MTTR)短，定期更换部件时部件费用高昂的情况下被采用。（2） 预防保养第2阶段是1951年东亚燃料工业从美国引进的预防保养(PM:prevention maintenance)的时代。这种保养的观点是设备开始使用，在故障前进行保养。预防保养不是以防止突发故障停止为目的，而是以经济的时间间隔进行更换部件或者单元的保养。预防保养的间隔根据设备的规模、寿命等，按照年、半年、月、周等定期点检修理或者进行大修。预防保养过分慎重，过度进行，容易造成过剩性能就会失去经济性。根据事后保养的费用或者大局检测上看的生产性与生产目标达成比较的稼动率的综合讨论，制定预防保养计划。（3） 生产保养第3阶段是1960年代的生产保养时代。这是提高设备生产性最经济的出色的保养方法，它的目的是通过降低设备自身一生的费用(LCC:life cycle cost)或者设备维持运转所产生的一切费用和设备老化损失的合计费用，提高企业的生产性。这个包含2个观点。一个是改良保养(CM:correct maintenance)，为了方便日后容易保养或者修理，以及不必要的设备保养，要开展设备改良。而且，要包含更进一步提高设备自身生产性而做出改良。另外一个是保养预防(MP:maintenance prevention)的观点。从根本上降低设备的保养费用，比起考虑保养方法，先要列出不必要保养的设备或者做好调达。这个观点是尽可能进行设备调达整备，叫做保养预防。（4） TPM接下来第4个阶段是1970年代的包括生产保养的作业者自主地小集团活动的全社的生产保养(TPM:total productive maintenance)。日本电装1971年在JIPE（现在的日本工厂保养协会：JIPM的全名）主办的PM奖受奖时，现场审查委员赞扬了日本电装着眼开展的全员参加的生产保养(TPM)，在日本的PM发展史上这次日本电装PM获奖诞生了TPM。因为常规的生产保养没有覆盖事业所全体，以参加者、职员和保养人员为中心，高层或者现场的操作员全员并没有融入，在这种实情下，日本电装在总的方面也是一种突破。高层同项目和生产保养推进的责任者一起，操作员全员热情高涨积极投入活动中，即使还不成熟，但是还是诞生了划时代的TPM。（5） 预知保养最后的第5个阶段是1980年代开始普及的预知保养(PM:predictive maintenance)。预知保养是诊断设备的老化状况或者性能状况，以诊断状况来开展保养工作，因此被要求设备的老化状态尽可能正确把握好精度。像这样观测老化状态，真正在需要保养时实施保养的概念叫做状态基准（监视）保养(CBM:condition-based maintenance)。因为设备状态定量的把握诊断技术的发达，最近从以时间为基准的点检检查和修理，开始转移到上述的设备状态基准保养上来，以时间基准保养叫做时间基准保养(TBM:time-based maintenance)。自主保养伴随设备保养专门部门的设立，设备保养和运转产生机能分化（分业化）倾向，保养是保养人员的工作，作业者想只要对设备运转负责就可以了。这会导致，作业者对设备不关心，有一点故障也要叫保养人员过来。但是，对于设备状态最清楚把握的只能是离设备最近的作业者本身，如果作业者学习设备基础知识，进行正确运转操作和设备日常的检修（清扫、加油、上螺丝等），就可以在故障早期发现或者预防上发挥很大的效果。这就是为什么要实践TPM的理由。像这样设备的运转部门担当保养的活动叫做自主保养。导入自主保养首先要清洁设备的各个角落，清除常年堆积下的垃圾或者污垢，但是，清扫只能让设备外表干净。正如“清洁是检查”所说，通过清洁发现设备潜在的缺陷（磨耗、堵塞、松动、龟裂、缺油等），对处理问题起到作用。也就是说在有缺陷的地方做标记。接下来，进行处理这个缺陷的活动也就是“取标记”，或者，通过这些活动也可以起到让作业者提高对设备的关心和关怀度。习惯留意设备的清洁后，可以明确容易产生污垢的地方，这样就可以对症下药。例如，作为车床等飞散防止对策，只要局限在粉末或者油污发生地方，可以考虑增加机盖。另外，改善日常的清洁或者注油困难的地方，可以缩短点检作业时间或者提高可维护性。例如，把一部分的设备盖子做成透明和追加猫眼，就可以让点检作业变得容易。改善设备让清洁作业变得容易，同时也经常实施集中点检。到了阶段，提高设备的信赖性或者可维护性，可以亲身体会这种效果。同时，能够加深对设备的构造、机能等的理解，提高设备点检技能。到目前为止，如果能够推进自主保养，利用积累的经验和教育出发，自己制定清洁点检基准工作，这样就能确保遵守规定。另外，伴随作业标准化的进行，通过目见管理把握管理好设备等的状态，随机应变地修订各种基准。遵守自己定下的基准，基准的修订也通过自己本身修改，这就叫做自主管理。从全局来正确理解按阶段推进的自主保养是否遵循当初的目的，诊断是否被执行，对关于活动的推进方法或者问题点等的指导援助也是有必要的。另外，在目见管理中有定点拍照手法，在进行特定设备的自主保养时，可以比较时间进化过程中设备的状况、可以看到提高自主管理的过程、以及对作业者的道德提高也有帮助。MP活动保养部门的技术数据的作用在设计的信赖性可维护性里很多没有发挥出来。这是因为保养部门自己在设计制作时疏忽了应该考虑到的信赖性或者可维护性的技术数据的整理，没有提供对设计者有效的数据。一方面，设计部门也怠慢了关于技术数据的标准化、保养情报的收集或者活用。在此PM情报可以在防止这两个部门的技术断绝中起发挥作用。MP情报在新设备导入阶段为了不发生故障，容易保养，安全而容易使用以及不发生不良的设备而设计的。也就是说，这是研究现状的设备弱点，让这些在设计中反映出来，提高设备信赖性的活动。在新设备的场合，即使设计制作安装能顺利进行，实际上进入试运行、初期流动管理阶段以及发生不稳定后，很难正常进入正常运转，只有经过操作和保养两边的人员辛苦工作，重复改良后才能正常运转。这种例子经常能够看到。另外，虽然进入正常运转，但是，防止老化或故障的点检注油清洁，或者准备调整修理的作业性不佳；怠慢点检注油等的检修；浪费准备整理的时间；仅仅一点点的故障修理，都会白白把设备停止时间延长。在这里重要的是，事前作为设计技术者是否真正把新的加工条件或者操作条件加入设计条件，或者不要把关于设备的信赖性或者可维护性操作性安全性等问题依赖采购，利用本企业的生产技术者或者设计保养技术者的过去的痛苦经验或者劳苦工作中积累总结出的的技术，根据多大程度深入讨论，决定今后大部分的保养工作。除像这样的PM情报外，组建累计整理过的设备故障报告、保养部门进行的保养报告等数据的设备保养情报系统，在对于设备的导入或者保养计划对策的设备管理业务效率化中是不可缺少的存在。品质保养在产品的高级化高精度化推进的今天，用户对于制造厂家的品质保证的需求上升到很高的一个高度，提高产品品质、确保均质性成为生产活动的重要课题。像这样在为了提高品质保证水平里，设定产品的企画设计阶段、生产技术阶段、以及制造的各个阶段达到0不良的条件，通过遵守在各阶段的条件，可以初步保证用户的品质要求。像这样为了达到品质保证的品质保证体系，把主体放入确保各阶段的品质结果里是一般的做法。但是，仅仅