《生产运作管理》第十一章设备管理

生产运作管理Productionandoperationsmanagement,章节目录,第一章现代生产运作管理概论第二章生产过程组织第三章流水线、成组技术和柔性制造系统第四章研究、发展与企业新产品第五章工作研究和工作设计第六章生产计划管理第七章从MRP到ERP第八章项目管理和网络计划技术,章节目录,第九章质量管理第十章物流、库存和供应链管理第十一章设备综合管理第十二章其他先进生产技术第十三章生产现场管理,第十一章设备综合管理,第一节设备管理综述第二节设备的选择与评价第三节设备的使用及维修第四节设备的更新与改造,第一节设备管理综述,一、设备及设备管理的概念(一)设备及其分类1设备。有时也称为装备或机器，通常是指在人类生产活动或其他活动中能起到工具作用的物体。指企业生产所使用的除土地和建筑物意外的有形固定资产，如机器、机械设备、车辆。,2设备的分类（按作用和用途分）生产工艺设备；辅助生产设备；试验研究设备；管理用设备；公用福利设备。,(二)设备管理1设备管理的概念。所谓设备管理，是指依据企业的生产经营目标，通过一系列的技术、经济和组织措施，对设备寿命周期内的所有设备物质运动形态和价值运动形态进行的综合管理工作。,所谓设备寿命周期，指的是设备从规划、购置、安装、调试、使用、维修直至改造、更新及报废全过程所经历的全部时间。购买设备时必须考虑设备寿命周期的总费用，即LCC(1ifecyclecost)。,设备管理主要内容,2设备管理的主要内容：依据企业经营目标及生产需要，制订生产运作系统规划。根据系统需要，选择和购置所需设备，必要时组织设计和制造。组织安装和调试即将投入运行的设备。,对投人运行的设备正确、合理地使用。精心维护保养和及时检修设备，保证设备正常运行。适时改造和更新设备。设备管理主要要从技术、经济、组织三个方面开展，三者是不可分割的有机整体。,3设备管理的意义设备管理直接影响企业管理的各个方面。设备管理直接关系到企业产品的产量和质量。设备管理水平的高低直接影响着产品制造成本的高低。设备管理关系到安全生产和环境保护。设备管理影响着企业生产资金的合理使用。,二、设备管理的发展过程设备管理从产生、发展至今已近百年，与企业管理的其他职能一样，它也是经历了一个逐步发展和逐步完善的过程。设备管理大致经历了三个不同的发展时期：,事后修理时期，20世纪二三十年代预防维修时期，20世纪五十年代设备综合管理时期。这一时期开始于20世纪70年代，进入21世纪后又有了新的进展。,传统的设备管理时期,传统设备管理的局限性,（1）传统设备管理是一种阶段性的管理，它把设备的设计制造与使用截然分开，只限于对设备的使用进行管理，因而不能全面系统地去解决设备使用中出现的问题。（2）传统设备管理是一种片面的管理，重技术、轻经济（3）传统设备管理是一种封闭式的管理，限于内部管理。,三、设备综合管理的形成和特点（一）设备综合管理的形成1.英国的工作1971年，在英国工商部的指导下，英国设备综合工程中心的丹尼斯帕克斯（DennisParkes）提出了一种新的设备管理理论-“设备综合工程学”（TeroTechnology）。概括地说，设备综合工程学的主要内容如下：,（1）设备综合工程学的研究目标是设备最经济的寿命周期费用。（2）它综合了与设备相关的工程技术、管理、财务等各方面的内容，是一门综合的管理科学。（3）它提出了进行设备可靠性、维修性设计的理论和方法。（4）它强调关于设计、使用效果及费用信息反馈在设备管理中的重要性，要求建立相应的信息交流和反馈系统。,2日本的工作同一时期，日本在吸收欧美最新研究成果的基础上，结合他们自己丰富的管理经验，创建了富有特色的“全面生产维修制度”（TotalProductiveMaintenance,TPM）。,TPM的基本特征包括：（1）以提高设备综合效率为目标。（2）建立以设备一生为对象的生产维修总系统。（3）涉及设备的计划、使用、保养等所有部门。（4）从最高领导到第一线工人全体成员参加。（5）加强生产维修保养思想教育，开展班组自主活动，推广生产维修。,3最新进展随着计算机技术在企业中应用的发展，出现了基于状态维修（condition-basedmaintenance）和智能维修（intelligentmaintenance）等新方法。,基于状态维修伴随着可编程逻辑控制器（PLC）出现并在生产系统上使用，现在能连续监控设备运行参数。这种系统安装成本可能很高，但可大大提高设备的使用水平。智能维修，包括电子系统自动诊断和模块置换装置，它是自动维护化的发展方向，也可用机器人进行远距离模块置换。,（二）设备综合管理的特点（1）设备综合管理是一种全过程的系统管理。（2）设备综合管理是一种全方位的综合管理。（3）设备综合管理是一种全员参与的管理。（4）设备综合管理经常使用现代信息技术的手段。,第二节设备的选择与评价,一、设备的技术性评价1生产能力。合适的才是最好的。2可靠性。所谓可靠性是指设备在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能正常运行的能力。,3可维修性。4互换性。5安全性。6配套性。7操作性。,8易于安装。9节能性。10对现行组织的影响。11交货。12备件的供应。13售后服务。14法律及环境保护。,二、设备的经济性评价设备的费用与收益设备的寿命周期费用，它主要由两部分构成：1固定费用。即已被安装好，准备使用而尚未启用的设备所发生的费用，包括购置费、运输费、安装调试费、人员培训费等。2运行费用。即为了维持设备正常运转所发生的费用。,（二）经济性评价的方法1投资回收期法。（单方案、多方案比较）2费用比较法。（多方案比较）3效益费用比较法。（单方案、多方案比较）4费用效率比较法。（多方案比较）,三、设备的安装与调试设备购置或自制完成后，即进入安装与调试阶段，需要按照设备工艺平面布置图及有关安装技术要求，将外购或自制设备安装在指定的基础上，使设备安装精度达到安装规范的要求，并经调整、试运转、验收后移交生产。,第三节设备的使用、维护及修理,一、设备的磨损和故障(一)设备磨损1设备的两类类磨损。设备的磨损一般分为有形磨损与无形磨损两类。,有形磨损(物理磨损)设备投入生产后在正常使用过程中，由于摩擦、应力和化学反应等的作用，设备的部件和零件会逐渐磨损、疲劳和磨蚀，甚至断裂。一般把这种主要是由于在设备使用过程中机械磨损所致的磨损称为设备的有形磨损(物理磨损)。,设备的有形磨损又分为两种：运行中的设备在力的作用下，零部件发生磨损、振动和疲劳等现象，致使机器的实体产生磨损，这种磨损称为使用磨损；设备在闲置过程中，由于自然力的作用而锈蚀，或由于管理不善和缺乏必要的维护而自然丧失其精度和工作能力，都会使设备遭受有形磨损，这种有形磨损称为自然磨损。,使用磨损与使用时间和使用强度有关；而自然磨损在一定程度上与闲置时间和保管条件等有关。设备的有形磨损有一部分通过修理可以消除，属于能消除性的有形磨损，另一部分是不能通过修理消除的，属于不能消除性的有形磨损。,无形磨损由于经济或科技进步的原因而使原有设备贬值所致的磨损称为设备的无形磨损。由于相同结构设备重置价值降低而引起的原有设备的贬值，称经济性无形磨损。由于不断出现性能更完善，效率更高的设备而使原有设备在技术上显得陈旧和落后，因而产生的无形磨损称技术性无形磨损。,2设备磨损的机理设备的物理磨损主要决定于在受力情况下相对运动表面所产生的摩擦，这种摩擦不仅与受力的大小有关，而且同表面工作状态(如润滑的作用)和相对运动的速度有关，有时还会受某些化学作用所引起的腐蚀的影响。,3.设备磨损的规律,初期磨损期特点：磨损速度快，时间短。（磨合期）正常磨损期特点：磨损速度平稳。（处于最佳技术状态）剧烈磨损期特点：磨损急剧增加。（如不停修，将会出事故）,设备的故障及其发生规律1故障所谓设备的故障是指设备或其零部件在运行过程中发生的丧失其规定功能的不正常现象。,2.设备故障的规律,初期故障期特点：故障率由高到低发生变化。偶发故障期特点：故障率低而稳定，基本上保持不变。磨损故障期特点：故障率急剧增高，磨损严重，有效寿命结束。,二、设备状态监测与诊断技术为了掌握设备的故障状态及造成的原因，过去常常是采用停机解体检查的方法，或者用感官诊断的办法。停机解体不仅增加了停机的生产损失，而且设备的多次解体也必然造成设备的过度维修和精度下降，从而影响生产和产品的质量。,所谓的设备状态监测，是指用人工或专用的仪器工具，按照规定的监测点进行间断或连续的监测，掌握设备异常的征兆。所谓的设备诊断技术，是指在设备运行中或基本不拆卸的情况下，根据设备的运行技术状态，判断故障的部位和原因，并预测设备今后的技术状态变化。,1、设备技术状态设备技术状态是指：(1)设备的性能和运动状态等；(2)设备的受力和应力状态；(3)设备的故障和劣化状态。,2设备状态监测的对象及状态监视方法设备状态监测的对象一般以重点设备为主。由维修人员凭感官和普通量仪，对设备的技术状态进行检查、判断，这是目前在机械设备监测中最普遍采用的一种简易监测方法。利用各种监测仪器，对整体设备或其关键部位进行定期、间断或连续监测，以获得技术状态的图像、参数等确切信息，这是一种能精确测定劣化和故障信息方法。,3监测费用监测是需要增加费用，所以只有当状态监测所需费用低于故障维修的总费用或者对安全因素应予以特别考虑时，采用状态监测才有必要。一般说来，在确定采用状态监测技术时，以下几种设备是应优先考虑的：,价值昂贵的高、精、大及稀有设备；发生故障对整个生产系统产生严重影响的设备，如自动线、生产线上的关键设备；必须确保安全性能的设备；故障停机修理费用及停机损失大的设备。,设备诊断技术一般包括两部分：一是对设备的技术状态简便而迅速地做出概括评价，主要由现场作业人员实施的简易诊断技术，二是当简易诊断难以做出正确判断时，由专门人员实施的精密诊断技术，它是对经过简易诊断判定为异常的设备作进一步的详细诊断，以确定应采取的措施。它不仅需要简单的测定和分析，还需运用一系列复杂的定量检测和分析技术。,我国目前在设备状态监测和诊断技术的研究和应用推广方面已取得了很大进步，但先进国家相比仍有差距我们应当积极采用先进的设备管理方法和维修技术，采用以设备状态监测为基础的设备维修方法，不断提高设备管理和维修技术现代化水平。,三、设备合理使用提高设备利用程度。1提高设备利用广度。不能让设备闲置。2提高设备利用强度。提高设备生产率。减少机动时间、辅助作业时间等。3提高设备利用合理性。克服大设备干小活；精设备干粗活；长设备干短活等。,(二)保证设备的工作精度(三)建立健全合理使用设备的规章制度,四、设备维护和检查(一)设备的维护设备维护是指为了保持设备正常的技术状态、延长使用寿命，按标准进行的检查与润滑、间隙的及时调整以及隐患的消除等一系列的日常工作。,设备三级保养制度1设备的日常保养(日常维护)。它指每天对设备进行的清扫、润滑、紧固、调整和对设备进行的观察与检查、清除所发现的小故障等。2一级保养。它指根据设备使用情况拆卸、清洗零部件、调整间隙、清除表面油污、疏通油路等。3二级保养。它指对设备进行局部群体检查、清洗与换油、修复或更换易损件、局部恢复精度并检查电气、冷却等系统。,(二)设备的检查设备检查指对设备运转情况、技术状况、工作精度、零部件老化程度进行的各种形式的检查。,1设备检查分类。(1)按检查时间可分为日常检查、定期检查和修理前检查。(2)按检查内容可分为机能检查与精度检查。(3)按检查范围可分为机台检查、区域检查与巡回检查。,2设备点检。所谓“点检制”是指按照一定规范或标准，通过直观或检测工具，对影响设备正常运行的一些关键部位的外观、性能、状态与精度进行制度化、规范化的检测，它是日本全员生产维修制度的组成部分。,五、设备修理设备修理是指通过修复或更换磨损零件，调整精度，排除故障，恢复设备原有功能而进行的技术活动，其主要作用在于恢复设备精度、性能，提高效率，延长使用寿命，保持生产能力。,(一)设备修理类别1小修。针对日常点检和定期检查发现的问题，对部分拆卸零件进行检查、修整、更换或简单修复少量磨损件等。2项修。根据设备的技术状态，对其中丧失精度或达不到工艺要求的某些项目按需要进行针对性修理。3大修。大修是指对设备进行的全面修理。,(二)设备维修制度1计划预修制。五十年代从前苏联引进。其理论基础-零件的磨损及故障理论。计划修理按工作量大小分为：大修理、中修理、小修理。,它强调计划修理，其好处是能克服事发后的修理而影响生产。强调修理周期、修理复杂系数等。主要缺点：以计划为主，设备实际磨损与计划有差别，造成浪费。,2全面生产维修制（TotalProductiveMaintenance，TPM）（1）TPM的基本思想1）全效益。全效益就是要求设备一生的生命期间的费用最小、输出最大，设备综合效率最高。2）全系统。全系统就是从设备的设计、制造、使用、维修、改造至更新的设备一生的管理，因此有时又称全过程管理。,3）全员参加。即凡是和设备的规划、设计、制造、使用、维修有关的部门和有关人员都参加到设备管理的行列中来。所以，TPM是指全员参加的以提高设备综合效率为目标的、以设备一生为对象的生产维修制。,（2）TPM的主要内容1）日常点检。首先由技术人员、维修人员共同制定出点检卡，并且向操作人员讲解点检方法，然后由操作工人在上班后的5-10分钟里，用听、看、试的办法，根据点检卡内容逐项进行检查。15分钟后，维修人员逐台看点检卡，若有标记机器运转不良的符号，立即进行处理。根据日本丰田公司的统计，有80%的情况在早期就发现故障，都是由生产工人在日常点检时发现的。2）定期检查。维修工人按计划定期对重点设备进行的检查，要测定设备劣化的程度，确定设备性能，调整设备等。,3）计划修理。根据日常点检、定期检查的结果所提出的设备修理委托书或维修报告、机床性能检查记录等资料编制的计划进行修理，这种修理属于恢复性维修。4）改善性维修。对设备的某些结构进行改进修理，主要用于经常发生故障的设备。5）故障修理。当设备突然发生故障或由于设备原因造成废品时必须立即组织抢修。这称为故障修理。这是一个重要环节，它直接影响停机时间。,6）维修记录分析。这是TPM的一项重要内容。尤其是“平均故障间隔时间”分析很受日本企业的重视。它把各项维修作业的发生时间、现象、原因、所需工时、停机时间等都记录下来，做成分析表，通过分析找出故障重点次数多、间隔时间短、维修工作量大、对生产影响大的设备和部件，把它们作为维修保养的重点对象。,7）开展5S活动、经常进行TPM教育曾获TPM优秀企业奖的日本丰田合成公司，在获奖前的三年时间里，发动全公司人员，认真整顿TPM体制，结果使产量增加60%，设备费用降低40%，效果显著。,六、设备维修业务外包业务外包是现代企业普遍采用的一种运作战略。一般认为，业务外包是以合约方式将原本应由企业运作的业务，交由外部服务商，由他们来完成，以维持企业的运作。,企业设备维修业务外包管理的内容：1设备维修业务外包的战略分析和决策在分析设备维修市场的基础上，从企业的战略、财务、技术的核心业务等方面进行综合评估，真正明白设备维修业务外包的动机和目的，这样才能使设备维修业务外包取得成功。,并在此基础上，选择确定正确的外包策略，确定哪些设备维修业务要外包，应达到什么目的，设备维修承包商应满足什么样的条件，应当与设备维修承包商保持什么样的关系等。另外，还要进行收益风险分析。,2设备维修承包商的评估与选择一般，企业通过招投标方式来选择承包商的。应当从承包商的市场信誉、技术实力、维修质量、服务、价格等各个方面对他们进行综合评价，再行选择。,当选定承包商后，要与之协商并签订合同。合同的内容一般应包括设备维修外包的范围、设备维修外包的期限、设备维修外包的内容、设备维修外包的服务水平、设备维修外包的费用及相应的奖惩条款等。,3外包业务执行过程的管理在签订承包合同后，对合同执行的过程中，监督、评价设备维修承包商的合同实施状态需要由相应的监控小组来进行。监控小组应包括对合同管理有广泛才能的专家、对设备维修丰富经验的技术专家及必要的能对承包商提供资源协调的人员。,4设备维修外包的终止和继续合同期满，外包业务完成后，需要对承包商提供的服务进行总体评价，并根据绩效测评结果，兑现合约中的奖惩条款，同时，根据测评的结果决定是否继续聘用该设备维修承包商。,如果结果显示设备维修外包没有达到预期的目标，且主要是由承包商自己造成的，则需要重新选择新的承包商；如果结果显示已达预期目标，则可与该设备维修承包商继续签订合同。,第四节设备的更新与改造,一、设备的寿命设备的物质寿命(亦称设备的自然寿命),是指设备从投入使用到报废为止所经历的时间。设备的物质寿命是根据设备的有形磨损确定的，主要取决于设备本身的质量及其使用和维修的状况。,设备的经济寿命是指设备从投入使用，到因继续使用不经济而被淘汰时所经历的时间。设备经济寿命取决于经济性无形磨损。由于随着设备使用时间的增长，维修费用亦会增加，设备的使用成本提高，这时依靠高额的维修费用来维持设备的使用往往是不经济的，所以应淘汰旧设备，重置新设备。,设备的技术寿命是指设备从投入使用到因科学技术的发展，出现技术性能更优越的设备或设备所生产的产品巳不为市场所需要时，而在设备物质寿命尚未结束之前就被淘汰时所经历的时间。它的长短取决于设备的技术性无形磨损。一般说来，技术发展越快，设备的技术寿命就越短。,设备的折旧寿命是指财务部门为了收回设备投资以便日后重置或更新设备而把设备投资逐步摊入产品成本，当设备价值的余额折旧到接近于零时所经历的时间。设备的折旧寿命一般是根据设备的有形磨损和无形磨损规定的，它对企业淘汰设备决策的影响很大。,设备的役龄是指设备已经使用的时间。设备的役龄是与设备寿命密切相关的一个指标，它反映了设备新旧程度，可供制定设备的更新改造方案时参考。,二、设备的更新(一)设备更新及其方法1设备更新。设备更新是指用技术性能更完善、经济效益更显著的新型设备来替换原有技术上不能继续使用或经济上不宜继续使用的设备。,设备更新是消除设备的有形磨损和无形磨损的重要手段，进行设备更新的目的是为了适应新的生产工艺和操作方法，更好地提高企业装备的现代化水平，提高企业的经济效益。企业的设备管理不能以修为主，应把设备更新作为企业装备现代化的一项重要内容。,2设备更新的方式1.原型更新（又称简单更新）同型号的设备以旧换新。即当设备因有严重磨损不