设备策略和设备预防性维修 PM-文档资料

1、|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM机密和专有未经麦肯锡许可，任何对此资料的使用严格禁止文件类型：学员材料麦肯锡中国领导力学院之运营管理培训维修策略和预防性维修维修策略和预防性维修|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM设备维修策略设备维修策略预防性维修策略制定5步骤

2、模块评估内容内容|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM维修维护工作的重点是什么？维修维护工作的重点是什么？ 家用汽车维修维护的重点是什么？家用汽车维修维护的重点是什么？ |McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM工厂工厂 需要回答的问题需要回答的问题. . . 高质量、高

3、产量和缩短产品上市时间是否对市场有价值?是否有维修服务市场?效果（结果）效果（结果）新的维修新的维修业务业务改善机遇改善机遇购买的零部件是否能够更加高效?外包是否效率更高?卓越维修是否提高质量、产量和产品上市时间?我们是否有能力和人力提供维修服务?是否能够减少零部件的消耗?维修工作是否能够由工资较低的工人来完成?内部采购是否效果更高?我们的合同工是否是效率最高的?质量质量 产量产量产品上市产品上市时间时间目前行业目前行业新行业新行业零部件成本零部件成本劳动力成本劳动力成本合同工成本合同工成本效率效率（维修成本）（维修成本）市场市场维修维护工作的重点是提高效果和效率维修维护工作的重点是提高效果和

4、效率资料来源：麦肯锡|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM全面的维修维护方法帮助提高效果和效率全面的维修维护方法帮助提高效果和效率效果效果OEE流程能力设备寿命灵活性效率效率零部件/材料人员资金高高低低低低高高目前目标管理方法业绩管理 能力运营文化设备情况和能力 优化维修维护工作流程可靠的集中式生产运营系统运营系统管理架构管理架构理念理念和行为和行为卓越卓越维修维护的框架维修维护的框架业务目标业务目标Improvement|McK

5、insey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM衡量设备维护效果的基本指标有五个衡量设备维护效果的基本指标有五个故障间平均时间故障间平均时间(MTBF)维修平均时间维修平均时间(MTTR)指标指标定义定义可用性可用性维修维护工作量维修维护工作量和有效时间和有效时间可靠性可靠性详述资料来源：Nahmias; Steven; 产品和维修分析一个具体零部件或设备的故障发生的间隙时间（实际或预期）这包括生产第一个合格产品到设备故障的时间修理机器或设备到某具

6、体状态的时间（实际或预期）包括故障维修的各个阶段设备操作时间占运行加修理时间的百分比产品或机器持续运行一段特定时间的可能性实际维修维护工作中有效的计划维修维护时间百分比|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PMMTBF和和MTTR分别指设备故障的平均间隔时间和平均维修时间分别指设备故障的平均间隔时间和平均维修时间资料来源：麦肯锡维修时间1天维修时间天维修时间天生产运行情况生产运行情况时间时间术语术语定义定义示例示例MTBF故障间平均时

7、间，设备在发生故障前正常运行的平均时间(3 + 5 + 2 + 2) / 4 = 3 个月MTTR平均维修时间，维修某设备平均所需时间(1 + + ) / 3 = 0.6 天运行时间 3 个月运行时间 5 个月运行时间 2个月运行时间 2个月|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PMMTBF和和MTTR共同决定了设备的可用性共同决定了设备的可用性计算设备可用性根据特定操作时间内的观察的故障平均时间和维修平均时间计算设备可用性根据特定操

8、作时间内的观察的故障平均时间和维修平均时间MTBF =运行总时间运行总时间故障次数故障次数MTTR =维修总时间维修总时间维修次数维修次数可用性可用性 =MTBFMTBF + MTTR资料来源：Nahmias; Steven; 生产和运营分析|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM有什么样的维修维护策略可以选有什么样的维修维护策略可以选择？择？ |McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/20

9、14 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM有四种可以选择的维修维护战略有四种可以选择的维修维护战略必须事先规划好更换和维修必须事先规划好更换和维修必须事先订购零部件，及时到货必须事先订购零部件，及时到货预测预测预防预防1 也成为基于情况的查看被动被动1. BDM2. TBM3. UBM4. CBM行行不行不行基于故障的维修维护基于故障的维修维护故障后更换或维修零部件意识到应用故障维修的零部件机器边上要备好必要零部件确保快速维修的快速反应时间基于时间的维修维护基于时间的维修维护一段时间之后必须对零部件进行更换或维修（不管机

10、器的实际使用情况）基于用量的维修维护基于用量的维修维护使用一定小时数后更换/维修零部件需要了解机器的使用时间基于情况的维修维护基于情况的维修维护1定期检查零部件查看零部件的可行性需要了解很多零部件的信息根据掌握的信息，决定零部件是否需要更换/维修必须事先规划好更换/维修零部件必须事先准备好或事先订购 |McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PMCBM/PdM 在很多情况下能够早期检验出设备故障在很多情况下能够早期检验出设备故障方法和技术

11、方法和技术主要应用主要应用超声波分析超声波分析1机械故障、蒸汽系统和输水阀、压缩空气系统、泄露检测、电气安全（电弧和电晕放电）、阀动确认、精确润滑等远红外热像远红外热像2电气设备、机械设备、建筑围护、锅炉、马达、屋顶、转换器、液位槽、热交换器、传送带滚轴、断路器检查等振动分析振动分析3储油罐 转换器、变速器、轴承、液压设备、柴油马达、润滑油、燃料油等用油分析用油分析4轮换或补充设备马达、变速器、轴承、气体处理器、压缩机、错位、松开、失衡、回声等人体感测技术人体感测技术5通过人的嗅觉、听觉和触觉发现设备故障 例如，温度、振动或视觉检测。通常在定期大修时使用持续或定期流程检测持续或定期流程检测7根

12、据传感器的数据和反馈建立图表和流程，确定每个流程上的设备情况高速照相技术高速照相技术6通过慢动作视频确定设备故障CBM|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM红外线分析举例红外线分析举例普通肉眼看到的普通肉眼看到的红外线热像看到的红外线热像看到的CBM|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012

13、1:16:46 PM热板马达轴承。拍摄的红外线图像便于对几个运转的马达进行比较蒸汽系统蒸汽系统锅炉耐火材料输送管分离器阀门线路制热器和熔炉制热器和熔炉耐火检测输送管限制液体液体液位管道堵塞传送带和滚轴接触区的温度上升，表明传送轴滚轴有阻塞环境环境排水模式排气模式马达和传动设备马达和传动设备轴承机械故障润滑不当耦合和对齐问题马达的电气连接马达的空气制冷举例：红外线分析举例：红外线分析 典型的机械系统应用典型的机械系统应用CBM|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19

14、/2012 1:16:46 PM举例：超声波分析举例：超声波分析 典型应用典型应用CBM漏气检测真空泄露轴承锅炉热交换器气体系统蒸汽疏水器电气问题转换器分线盒传送器润滑问题密封垫片压力阀阀操作管道系统泵气蚀液压阀马达变速箱风扇|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM“危险” 预防性* 维护 + 预测性维护“低风险” 纠正性* 维护“高风险” 预防性* 维护 + 预测性维护“不可靠” 纠正性* 维护低高低高失效的概率供应商信息设备历史

15、维护/操作员的经验具有高安全风险并且对于输出有直接影响的不可靠设备 锅炉、球磨机、水泵具有高失效概率的支持性设备 电机/泵机的V型皮带具有较长期望寿命的主发电线路的组成元素，即，汽轮机、发电机支持设备，这种设备发生故障不会直接影响生产，例如，冷却风扇、咖啡机故障对于价值的影响机会成本（可供性/质量）环境/安全维护成本对于不同的设备如何选择维修策略？对于不同的设备如何选择维修策略？ * 基于状况的维护，基于使用的维护，基于时间的维护* 当偏离标准调整、更换，或者修理，和/或故障维护资料来源：麦肯锡|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:4

16、0 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM设备维修策略预防性维修策略制定预防性维修策略制定5步骤步骤模块评估内容内容|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM主要方法工具和模块应用总结主要方法工具和模块应用总结资料来源：中铝业务系统本模块详细介绍了预防性维修策略制定的本模块详细介绍了预防性维修策略制定的5个步骤个步骤决策树决策树5个为什么个为什么RCA并结合实例，介绍了常用

17、的问题分析、并结合实例，介绍了常用的问题分析、解决工具解决工具设备设备树树FMEA分解设备至功能性组件分解设备至功能性组件1进行关键性评估，确定进行关键性评估，确定优先分析的功能性组件优先分析的功能性组件2对定义为优先的的功能对定义为优先的的功能性组件进行结构细分性组件进行结构细分3进行失效模式分析进行失效模式分析FMEA4制定设备的预防性维修制定设备的预防性维修策略策略5|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM制定预防性维修策略分

18、为制定预防性维修策略分为5个步骤个步骤设备分解设备分解关键性评估关键性评估进行进行FMEA步骤步骤设备工程师/技术员维护人员操作人员设备工程师/技术员维护人员生产管理和操作人员设备工程师/技术员所需工所需工作人员作人员制定预防性维修制定预防性维修策略策略将设备按照功能性进行分解，列出功能性组件对设备的功能性组件的关键性进行评估 举行研讨会，确定失效模式和关键项目的影响工作工作内容内容制定关键设备的维护战略 制定一棵结构树，将设备按照进行从功能性组件层面进行分解，建立所有功能性组件的列表从四个方面对工厂中所有的设备进行评估 生产损失率安全性环境维修时间 需定期对设备的关键性进行审查 确定可能导致

19、设备故障的根本原因 根据严重性、发生率和可探测性将风险进一步分类为战略制定提供数据基础 工作工作方式方式分为CBM,TBM, UBM, BDM1几类建立设备的ICC数据库将任务上传到企业资源计划（ERP）系统 ERP系统反复生成维护任务设备工程师/技术员维护人员1 计划维护工作包括基于状态的维护（CBM），基于时间的维护（TBM）和基于使用情况的维护（UBM）以及事后维护（BDM） 1245资料来源：麦肯锡功能性组件分解功能性组件分解设备工程师/技术员维护人员操作人员将功能性分解到部件层面按照关键性分类，优先分析功能性组件将功能性组件分解到部件层面（可维护的最小单元）3|McKinsey &a

20、mp; CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM设备分解设备分解关键性评估关键性评估进行进行FMEA步骤步骤设备工程师/技术员维护人员操作人员设备工程师/技术员维护人员生产管理和操作人员设备工程师/技术员所需工所需工作人员作人员制定预防性维修制定预防性维修策略策略将设备按照功能性进行分解，列出功能性组件对设备的功能性组件的关键性进行评估 举行研讨会，确定失效模式和关键项目的影响工作工作内容内容制定关键设备的维护战略 制定一棵结构树，将设备按照进行从功能性组件层面进

21、行分解，建立所有功能性组件的列表从四个方面对工厂中所有的设备进行评估 生产损失率安全性环境维修时间 需定期对设备的关键性进行审查 确定可能导致设备故障的根本原因 根据严重性、发生率和可探测性将风险进一步分类为战略制定提供数据基础 工作工作方式方式分为CBM,TBM, UBM, BDM1几类建立设备的ICC数据库将任务上传到企业资源计划（ERP）系统 ERP系统反复生成维护任务设备工程师/技术员维护人员1 计划维护工作包括基于状态的维护（CBM），基于时间的维护（TBM）和基于使用情况的维护（UBM）以及事后维护（BDM） 1245资料来源：麦肯锡功能性组件分解功能性组件分解设备工程师/技术员维

22、护人员操作人员将功能性分解到部件层面按照关键性分类，优先分析功能性组件将功能性组件分解到部件层面（可维护的最小单元）3第一步为设备分解第一步为设备分解|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM系统细分自上而下地进行系统细分自上而下地进行 一级组件：一级组件：空压机空压机设备设备将流程中具有某一专门功能的功能性组件聚集在一起可维护项目可维护项目 作为可替代的最小项目，可从系统中分离出来 三级组件：三级组件：主气阀主气阀功能性组件功能性组

23、件 将具有某个半复杂独立功能的可维护项目聚集将具有某个半复杂独立功能的可维护项目聚集在一起在一起 二级组件：二级组件：二级透平二级透平设备细分使得维护工作具有适当的细化程度既不会太低，以至于不够具体且不能减少维修成本 也不会太高，以至于被细节所惑而忽视了对其他可维护项目的影响资料来源：麦肯锡合成氨空压机为例|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PMK111压缩机压缩机挠性联轴节主气阀RIK压缩机增速齿轮箱蒸汽透平前轴承. 有助于深入了

24、解指定设备有助于深入了解指定设备设备设备 功能性组件功能性组件可维护项目可维护项目ERP/EM系统中提供的设备细分的细化程度总是不够 可能需要对关键项目进行人工深入分析资料来源：麦肯锡合成氨空压机为例|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM设备分解设备分解关键性评估关键性评估进行进行FMEA步骤步骤设备工程师/技术员维护人员操作人员设备工程师/技术员维护人员生产管理和操作人员设备工程师/技术员所需工所需工作人员作人员制定预防性维修制

25、定预防性维修策略策略将设备按照功能性进行分解，列出功能性组件对设备的功能性组件的关键性进行评估 举行研讨会，确定失效模式和关键项目的影响工作工作内容内容制定关键设备的维护战略 制定一棵结构树，将设备按照进行从功能性组件层面进行分解，建立所有功能性组件的列表从四个方面对工厂中所有的设备进行评估 生产损失率安全性环境维修时间 需定期对设备的关键性进行审查 确定可能导致设备故障的根本原因 根据严重性、发生率和可探测性将风险进一步分类为战略制定提供数据基础 工作工作方式方式分为CBM,TBM, UBM, BDM1几类建立设备的ICC数据库将任务上传到企业资源计划（ERP）系统 ERP系统反复生成维护任

26、务设备工程师/技术员维护人员1 计划维护工作包括基于状态的维护（CBM），基于时间的维护（TBM）和基于使用情况的维护（UBM）以及事后维护（BDM） 1245资料来源：麦肯锡功能性组件分解功能性组件分解设备工程师/技术员维护人员操作人员将功能性分解到部件层面按照关键性分类，优先分析功能性组件将功能性组件分解到部件层面（可维护的最小单元）3第二步对功能性组件进行关键性评估第二步对功能性组件进行关键性评估|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:

27、46 PM确定每个可维护项目的关键性需要经过两个步骤确定每个可维护项目的关键性需要经过两个步骤 关键性矩阵定义关键性矩阵定义关键性评估关键性评估确定衡量可维护项目关键性的标准 例如，生产影响、安全性、环境、维修成本等 就这些影响标准的类别以及可能发生事件的频率类别达成一致意见 基于最低频率，计算出矩阵正规化的风险类别数字 将每个可维护项目集中到关键性矩阵中，可通过使用下列各项得以实现（按此顺序，基于可获得性） 机器性能表现的历史数据 备件的使用情况 与操作员和技师进行的访谈和研讨会 资料来源：麦肯锡|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5

28、:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM“危险” 预防性* 维护 + 预测性维护“低风险” 纠正性* 维护“高风险” 预防性* 维护 + 预测性维护“不可靠” 纠正性* 维护低高低高失效的概率失效的概率供应商信息设备历史维护/操作员的经验具有高安全风险并且对于输出有直接影响的不可靠设备 锅炉、球磨机、水泵具有高失效概率的支持性设备 电机/泵机的V型皮带具有较长期望寿命的主发电线路的组成元素，即，汽轮机、发电机支持设备，这种设备发生故障不会直接影响生产，例如，冷却风扇、咖啡机故障对于价值的影响故障对于价值的影响机会成本（可供性/

29、质量）环境/安全维护成本关键性是指设备发生故障所带来的风险关键性是指设备发生故障所带来的风险1 基于状况的维护，基于使用的维护，基于时间的维护2 当偏离标准调整、更换，或者修理，和/或故障维护资料来源：麦肯锡|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM由了解设备和流程的跨职能团队来执行关键性评估由了解设备和流程的跨职能团队来执行关键性评估资料来源：麦肯锡从两个方面，评估每件设备的关键性：后果：后果： 设备出现故障时会发生什么（成本、停机

30、时间、安全）？概率概率： 如果设备出现故障，发生该后果的可能性有多大？考虑4个关键标准 生产损失安全环境设备损坏需要团队腾出时间，根据具体工厂经验，调整每个标准关键性评估倾向于保守；因此，取4个标准中最低分，衡量标准是1-10分：关键性H - “最关键”11-18分：关键性M - “关键”19-25分：关键性L - “不关键”将关键性类别输入数据库并且对高关键性设备执行设备历史分析通常，最关键的设备在总数的10-15%左右概率概率后果后果11742116138632017149523211815102524221912|McKinsey & CompanyLast Modified 7

31、/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM在功能性组件上应用标准在功能性组件上应用标准 合成氨合成氨 K111 压缩机压缩机资料来源：麦肯锡功能性组件功能性组件 蒸汽透平蒸汽透平挠性联轴节循环管8213RIK压缩机压缩机 RZ压缩机压缩机固定联轴节固定联轴节A增速齿轮箱增速齿轮箱固定联轴节B12345678利用利用ERP/EM 数据准备数据准备研讨会研讨会 同时收集问题和问题发同时收集问题和问题发生的频率生的频率 频繁频繁每周一次或更多偶尔偶尔在每周一次至每六周一次之间不频繁不频繁在每六周一次至每六个月一次之

32、间很少很少在每六个月一次至每三年一次之间罕见罕见少于每三年一次（例如，每九年一次）无损失减缓机组停机整个工作场所停工多个机组停机后果后果15973212013753221810862421161210252319161412345EDCBA523416789FMEA的重点概率概率|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM设备分解设备分解关键性评估关键性评估进行进行FMEA步骤步骤设备工程师/技术员维护人员操作人员设备工程师/技术员维护

33、人员生产管理和操作人员设备工程师/技术员所需工所需工作人员作人员制定预防性维修制定预防性维修策略策略将设备按照功能性进行分解，列出功能性组件对设备的功能性组件的关键性进行评估 举行研讨会，确定失效模式和关键项目的影响工作工作内容内容制定关键设备的维护战略 制定一棵结构树，将设备按照进行从功能性组件层面进行分解，建立所有功能性组件的列表从四个方面对工厂中所有的设备进行评估 生产损失率安全性环境维修时间 需定期对设备的关键性进行审查 确定可能导致设备故障的根本原因 根据严重性、发生率和可探测性将风险进一步分类为战略制定提供数据基础 工作工作方式方式分为CBM,TBM, UBM, BDM1几类建立设

34、备的ICC数据库将任务上传到企业资源计划（ERP）系统 ERP系统反复生成维护任务设备工程师/技术员维护人员1 计划维护工作包括基于状态的维护（CBM），基于时间的维护（TBM）和基于使用情况的维护（UBM）以及事后维护（BDM） 1245资料来源：麦肯锡功能性组件分解功能性组件分解设备工程师/技术员维护人员操作人员将功能性分解到部件层面按照关键性分类，优先分析功能性组件将功能性组件分解到部件层面（可维护的最小单元）3第三步将优先的功能性组件进一步细分第三步将优先的功能性组件进一步细分|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM

35、China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM系统细分自上而下地进行系统细分自上而下地进行 一级组件：一级组件：空压机空压机设备设备将流程中具有某一专门功能的功能性组件聚集在一起可维护项目可维护项目 作为可替代的最小项目，可从系统中分离出来作为可替代的最小项目，可从系统中分离出来 三级组件：三级组件：主气阀主气阀功能性组件功能性组件 将具有某个半复杂独立功能的可维护项目聚集将具有某个半复杂独立功能的可维护项目聚集在一起在一起 二级组件：二级组件：二级透平二级透平设备细分使得维护工作具有适当的细化程度既不会太低，以至于不够具体且不能减少维修成本 也

36、不会太高，以至于被细节所惑而忽视了对其他可维护项目的影响资料来源：麦肯锡合成氨空压机为例|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PMK111压缩机压缩机挠性联轴节主气阀前轴承止推轴承转子RIK压缩机增速齿轮箱蒸汽透平前轴承. 有助于深入了解指定设备有助于深入了解指定设备设备设备 功能性组件功能性组件可维护项目可维护项目资料来源：麦肯锡合成氨空压机为例ERP系统中提供的设备细分的细化程度总是不够 可能需要对关键项目进行人工深入分析|McK

37、insey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM设备分解设备分解关键性评估关键性评估进行进行FMEA步骤步骤设备工程师/技术员维护人员操作人员设备工程师/技术员维护人员生产管理和操作人员设备工程师/技术员所需工所需工作人员作人员制定预防性维修制定预防性维修策略策略将设备按照功能性进行分解，列出功能性组件对设备的功能性组件的关键性进行评估 举行研讨会，确定失效模式和关键项目的影响工作内工作内容容制定关键设备的维护战略 制定一棵结构树，将设备按照进行从

38、功能性组件层面进行分解，建立所有功能性组件的列表从四个方面对工厂中所有的设备进行评估 生产损失率安全性环境维修时间 需定期对设备的关键性进行审查 确定可能导致设备故障的根本原因 根据严重性、发生率和可探测性将风险进一步分类为战略制定提供数据基础 工作方工作方式式分为CBM,TBM, UBM, BDM1几类建立设备的失效模式数据库将任务上传到企业资源计划（ERP/EM) 系统 ERP/EM 系统反复生成维护任务设备工程师/技术员维护人员1 计划维护工作包括基于状态的维护（CBM），基于时间的维护（TBM）和基于使用情况的维护（UBM）以及事后维护（BDM） 1245资料来源：麦肯锡功能性组件分解

39、功能性组件分解设备工程师/技术员维护人员操作人员将功能性分解到部件层面按照关键性分类，优先分析功能性组件将功能性组件分解到部件层面（可维护的最小单元）3制定预防性维修策略分为制定预防性维修策略分为5个步骤个步骤|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM什么是什么是FMEA（失效模式和影响分析）？（失效模式和影响分析）？资料来源：麦肯锡一个结构化的根源根源问题解决工具，通过检查它们最可能发生最可能发生的失效模式并且开发纠纠正性的修理正性

40、的修理，有效和高效的预防性维护有效和高效的预防性维护例行程序，以及在必要情况下对设备设备进行重重新设计新设计，它有助于使设备的关键部件关键部件始终处于初始设计状态“纠正性修理纠正性修理”稳定了设备性能 了解问题的“根源根源”，减少不正常流程反复发生的可能性“设备重新设计设备重新设计” 将通过排除瓶颈部件，优化资产性能“关键部件关键部件”的“最可能最可能”失效模式确保了一个有先有后的方法标准化的“预防性维预防性维护护”例行程序减少OEE波动性|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrin

41、ted 4/19/2012 1:16:46 PM以以K111 空压机失效模式为例空压机失效模式为例资料来源：麦肯锡|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM什么是故障模式及影响分析（什么是故障模式及影响分析（FMEA）？）？风险优先数（RPN）= S* O* D严重性、发生和可检测性按1-10衡量故障故障模式模式原因原因影响影响控制控制风险优先风险优先系数系数设备可维护的设备可维护的功能部件功能部件行动行动计划计划可检测性发生严重性资

42、料来源：|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM严重度评估标准严重度评估标准有风险有风险 不报警不报警严重度等级非常高 影响操作人员、设备或维修人员、安全和/或导致不合乎政府规定10有风险有风险 报警报警严重度等级高 影响操作人员、设备或维修人员、安全和/或导致不合乎政府规定9停工时间非常多停工时间非常多或常见缺陷部件或常见缺陷部件停工时间超过8小时或缺陷部件造成生产时间损失超过4小时8停工时间多或有停工时间多或有缺陷部件缺陷部件停

43、工时间为4-7小时，或缺陷部件造成生产时间损失达到2-4小时7停工时间居中或停工时间居中或有缺陷部件有缺陷部件停工时间为 1- 3 小时或缺陷部件导致生产时间损失为1-2小时6停工时间少或有停工时间少或有缺陷部件缺陷部件停工时间为30分钟-1小时，或缺陷部件大致生产时间损失为不超过1小时5停工时间非常短停工时间非常短 无缺陷部件无缺陷部件停工时间在30分钟以内-无缺陷部件4微小影响微小影响工艺参数变化范围超过超过控制上下限。需要进行调整或调整其他工艺控制参数-无缺陷部件3非常小的影响非常小的影响工艺参数变化范围在控制上下限之内之内，需要进行调整或调整其他工艺控制参数-无缺陷部件2无影响无影响工

44、艺参数变化范围在控制上下限之内，各班口之间或正常维护时，不需要进行调整或调整其他工艺控制参数-无缺陷部件1影响影响标准：影响严重度标准：影响严重度级别级别资料来源：福特机械FMEA严重度是失效模式对客户影响的严重性程度严重度是失效模式对客户影响的严重性程度参考|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM可能性评定标准可能性评定标准出现可能性出现可能性标准：可能失效等级标准：可能失效等级/平均无故障时间平均无故障时间等级等级非常高非常高运

45、行断断续续，导致每10个生产件期间出现一次失效，或平均无故障时间少于1小时10非常高非常高运行断断续续，导致每100个生产件期间出现一次失效，或平均无故障时间为2-10小时9高高运行断断续续，导致每1000个生产件期间出现一次失效，或平均无故障时间为11-100小时8高高运行断断续续，导致每10000个生产件期间出现一次失效，或平均无故障时间为101-400小时7中中平均无故障时间为 401-1000 小时6中中平均无故障时间为 1001 -2000 小时5中中平均无故障时间为 2001-3000 小时4低低平均无故障时间为 3001 - 6000 小时3低低平均无故障时间为 6001 - 1

46、0,000 小时2极低极低平均无故障时间高于10,000 小时1资料来源：福特机械 FMEA可能性可能性是指特定原因可能导致特定失效模式的可能性是指特定原因可能导致特定失效模式的可能性参考|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM可检测性评估标准可检测性评估标准完全不可预知完全不可预知机械控制不可能不可能检测到潜在原因和所引起的失效，或者根本没有设计或机械控制10极度渺茫极度渺茫设计/机械控制检测到潜在原因和所致失效模式的几率非常渺茫

47、9渺茫渺茫设计/机械控制检测到潜在原因和所致失效模式和机械控制提供即将发生的失效指示的几率很渺茫8很低很低设计/机械控制检测到潜在原因和所致失效模式和机械控制防止即将发生的失效（如停机）几率很低7低低设计/机械控制检测到潜在原因和所致失效模式，同时机械控制防止即将发生的失效（如停机）几率低6中中设计/机械控制检测到潜在原因和所致失效模式，同时机械控制防止即将发生的失效（如停机），并对原因进行隔离的可能性居中5中等偏高中等偏高设计/机械控制检测到潜在原因和所致失效模式，同时机械控制防止即将发生的失效（如停机）并对原因进行隔离的几率中等偏高。可能会要求机械控制4高高设计/机械控制检测到潜在原因和所

48、致失效模式，同时机械控制防止即将发生的失效（如停机），并对原因进行隔离的几率高。可能会要求机械控制3非常高非常高设计控制检测到潜在原因和所致失效模式的几率很高。不要求机械控制2近乎必然近乎必然设计控制几乎必定会检测到潜在原因和所致失效模式。不要求机械控制1检测检测标准：设计或机械控制检测可能性标准：设计或机械控制检测可能性等级等级资料来源：福特机械 FMEA可检测度是指某项特定原因能被检测到的可能性可检测度是指某项特定原因能被检测到的可能性参考|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePr

49、inted 4/19/2012 1:16:46 PM通过集体讨论会议确定通过集体讨论会议确定FMEA中的风险系数中的风险系数资料来源：麦肯锡设置设置可靠性工程师，工厂工程师，（工厂厂长、主管） 时间时间半天重点重点 针对所有关键功能，确定可能的失效状态、潜在的失效模式和相应的影响 Excel文件 （RPN 值）终端终端产品产品调查过去六年的设备置换/维修情况 可用备件情况准备准备工作工作|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM以以K

50、111 空压机失效模式为例空压机失效模式为例资料来源：小组分析|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM通过分解空压机关键性组件及评估通过分解空压机关键性组件及评估RPN，找出透平控制系统失灵、导叶开关，找出透平控制系统失灵、导叶开关失灵和透平转子叶片断裂为其最主要失效模式，将作为下一步改善重点失灵和透平转子叶片断裂为其最主要失效模式，将作为下一步改善重点最主要的失效模式资料来源：空分机使用说明，空分机检维修报告，小组分析一级一级系统

51、系统二级组件二级组件三级组件三级组件失效模式失效模式严重严重性性可能可能性性可检可检测度测度 RPNK111压缩机驱动部件 蒸汽透平主气阀阀杆卡死911090V1阀及驱动机构卡涩74384前轴承烧毁81648止推轴承烧毁81648后轴承烧毁81648转子叶片断裂847224轴封断裂35460级间轴封断裂25770隔板组件开裂25770电液转换及油动缸机构控制系统失灵786336挠性联轴节膜片断裂636108连接螺栓损坏636108RIK压缩机箱体开裂8118出口蜗壳开裂8118入口导叶 第1级开关失灵676252转子断轴827112X级叶轮叶轮破损72798吸入端轴颈轴承烧毁836144出口端

52、轴颈轴承烧毁836144第X级中间冷却器列管泄露34784油封环总成1破损13721固定联轴节A 连接螺栓断裂61636增速齿轮箱径向轴承烧毁836144径向止推组合轴承烧毁836144平行轴烧毁836144齿轮断齿1166固定联轴节B 连接螺栓断裂61636增力器部件 RZ压缩机箱体开裂8118转子开裂827112X级叶轮叶轮破损72798入口侧轴颈轴承烧毁836144出口侧轴颈轴承烧毁836144油封环总成1破损13721油封环总成2破损13721RPN二级组件二级组件失效模式失效模式驱动部件驱动部件 蒸汽透平蒸汽透平RIK压缩机压缩机驱动部件驱动部件 蒸汽透平蒸汽透平RIK压缩机RIK压

53、缩机增速齿轮箱增速齿轮箱增速齿轮箱增力器部件 RZ压缩机增力器部件 RZ压缩机RIK压缩机增力器部件 RZ压缩机挠性联轴节挠性联轴节RIK压缩机增力器部件 RZ压缩机驱动部件 蒸汽透平驱动部件 蒸汽透平RIK压缩机驱动部件 蒸汽透平驱动部件 蒸汽透平驱动部件 蒸汽透平驱动部件 蒸汽透平驱动部件 蒸汽透平驱动部件 蒸汽透平固定联轴节A固定联轴节BRIK压缩机增力器部件 RZ压缩机增力器部件 RZ压缩机RIK压缩机增力器部件 RZ压缩机增速齿轮箱RIK压缩机三级组件三级组件电液转换及油动缸机构电液转换及油动缸机构入口导叶入口导叶 第第1级级转子转子吸入端轴颈轴承出口端轴颈轴承径向轴承径向止推组合轴

54、承平行轴入口侧轴颈轴承出口侧轴颈轴承转子转子X级叶轮X级叶轮主气阀V1阀及驱动机构第X级中间冷却器级间轴封隔板组件轴封前轴承止推轴承后轴承油封环总成1油封环总成1油封环总成2箱体箱体齿轮出口蜗壳控制系统失灵控制系统失灵开关失灵开关失灵叶片断裂叶片断裂烧毁烧毁烧毁烧毁烧毁烧毁烧毁断轴开裂膜片断裂连接螺栓损坏叶轮破损叶轮破损阀杆卡死卡涩列管泄露断裂开裂断裂烧毁烧毁烧毁连接螺栓断裂连接螺栓断裂破损破损破损开裂开裂断齿开裂|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012

55、 1:16:46 PM针对高风险的失效模式进行根本原因分析，制定对应措施针对高风险的失效模式进行根本原因分析，制定对应措施资料来源：小组分析每条线包括选择方案，某些方案可以立即删去，而另一些需要实施油线断裂PM不够深没有标准化缺少技术设置不正确调试不正确用坏的部件泵故障泵故障部件老旧润滑性差新旧部件混用油壶故障PM相符性差没有部件空间改进计划培训差权责归属不明晰没有设置程序5个为什么分析个为什么分析一问为什么二问为什么三问为什么四问为什么设置后没有记录文件没有可用部件权责归属五问为什么六问为什么 等等根本原因示例性|McKinsey & CompanyLast Modified 7/3

56、1/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM针对高风险的失效模式进行根本原因分析，并制定相应预防性维修措施针对高风险的失效模式进行根本原因分析，并制定相应预防性维修措施透透平平转转子子资料来源：小组分析叶叶片片金属疲劳说明书上没有标明，且没有明文规定的预估寿命及更换时间对使用寿命不明没有预防性维修检修规程的完成情况不作为考核指标检修能力不足，存在拆开后，无法完好组装的顾虑根据历史寿命，备件厂家信息，工况，修理情况等，制定明确的三级组件部件级别的“寿命”跟踪表，明确这些组件的1. 投入使用时间2. 使用寿命3. 需更

57、换时间检修规程没有根据现在的情况进行调整，指导意义不佳按SMART原则，设计检修TIPS对于检修人员，缺乏针对性的实战培训借大修机会，邀请扬子资深维修专家到现场指导和培训，达到可独立拆装检修的目的三级三级组件组件三级组三级组件件部件部件失效失效模式模式原因原因次级次级原因原因1次级次级原因原因2次级次级原因原因3对策对策以透平转子为例叶片断裂没有在断裂前更换次级次级原因原因4|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM设备分解设备分解关

58、键性评估关键性评估进行进行FMEA步骤步骤设备工程师/技术员维护人员操作人员设备工程师/技术员维护人员生产管理和操作人员设备工程师/技术员所需工所需工作人员作人员制定预防性维修制定预防性维修策略策略将设备按照功能性进行分解，列出功能性组件对设备的功能性组件的关键性进行评估 举行研讨会，确定失效模式和关键项目的影响工作内工作内容容制定关键设备的维护战略 制定一棵结构树，将设备按照进行从功能性组件层面进行分解，建立所有功能性组件的列表从四个方面对工厂中所有的设备进行评估 生产损失率安全性环境维修时间 需定期对设备的关键性进行审查 确定可能导致设备故障的根本原因 根据严重性、发生率和可探测性将风险进

59、一步分类为战略制定提供数据基础 工作方工作方式式分为CBM,TBM, UBM, BDM1几类建立设备的失效模式数据库将任务上传到企业资源计划（ERP）系统 ERP系统反复生成维护任务设备工程师/技术员维护人员1 计划维护工作包括基于状态的维护（CBM），基于时间的维护（TBM）和基于使用情况的维护（UBM）以及事后维护（BDM） 1245资料来源：麦肯锡功能性组件分解功能性组件分解设备工程师/技术员维护人员操作人员将功能性分解到部件层面按照关键性分类，优先分析功能性组件将功能性组件分解到部件层面（可维护的最小单元）3制定预防性维修策略分为制定预防性维修策略分为5个步骤个步骤|McKinsey

60、& CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China Standard TimePrinted 4/19/2012 1:16:46 PM风险缓解行动的制定风险缓解行动的制定 资料来源：小组分析每个劣化每个劣化/风险监测机制的要求风险监测机制的要求 注释注释制定风险消除方法的流程制定风险消除方法的流程 风险缓解行动 采取行动的频率 行动的截止日期减轻的风险 负责人(备件要求)根据决策树找出最合适的行动类型 明确要采取的行动（考虑有效性和经济影响） 设定将风险减至可接受水平（减轻的风险）所需的行动频率。这取决于劣化监测机制的本质、劣化监测率、和商业风险 设定采取行动的起始日期（截止日期） 分配责任，确保这个行动有负责人 确认拥有足够的备件 缓解行动必须将特定的超出接受范围的风险降至可接受水平 如果风险没能降低，那么该行动便是无效的 缓解行动还应取得一定的经济效益|McKinsey & CompanyLast Modified 7/31/2014 5:40 PM China S