类似于其他学科,实现最佳可靠性的方式也发展了许多年,如下表如所列出的信息:
方式 | 方法 | 重点 | 驱动力 | 责任人 |
被动性 | 故障维修 | 坏了才修 | 快速的响应 良好的诊断 | 维护部门 |
计划性 (1950年代) | 预防性维护 (PM) | 定期检查更换 | 维护管理系统 | 维护部门 |
预测性维护 (PdM) | 状态监测,更换&维护 | 技术专家监控设备 | 维护部门 | |
设计性 (1960年代) | 生产维护 | 焦聚设备设计的可靠性 | 生命周期成本 | 工程部门 |
丰田: 不能仅依靠维护人员,操作员需要参与 | ||||
主动性 (1970年代) | 全员生产维护 (TPM) | 发现和消除设备瑕疵 | 清洁点检,点检培训 | 生产部门 |
杜邦: 不能仅依靠维护人员,每个人需要参与 | ||||
学习性 (1990年代) | TPM & Lean (TPM3) | 避免设备瑕疵&设备管理 | 共同目标,归属感和责任感,全员参与 | 生产部门 |
当丰田在开发他们的丰田生产系统时,发现了让操作员参与在最早的时间里发现设备瑕疵或问题的重要性。这也是源于爱德华兹·戴明博士的“源头预防”概念,这一概念是最初由戴明传授给日本人去解决质量问题。
美国化学药品专家——杜邦公司,在寻找可靠性的最佳实践方式时,在一次上世纪90年代早期全球维护标杆学习中碰巧发现了这种思维被成功地应用在他们的日本同行工厂所造成的影响。
为了说明这种新发现,他们开发了如图1的图表,来解释他们已发现的提升可靠性的不同方式。
他们以前提升可靠性的方式,像其他许多领先的公司一样,是通过实施和完善计划性和预测性维护活动去减少故障停工,从而大幅减少了与故障停工相关的成本。这种方式实现了较高的可靠性,但是,当与类似的通过TPM活动对设备实施“源头预防”的日本工厂相比,杜邦公司的维护工作指令数量仍比对方高10倍,成本高约30-50%。
杜邦还发现了,当行业不景气时,高级管理人员常常为了缩减开支,将维护成本视为可以缩减开支的最好选项,通过减少预防性/预测性维护活动去达到短期缩减开支的目的,但是,设备的可靠性受了到冲击,长期上看,具有严重的后果(但是,提出削减的高级管理人员这时已经调任了)。
通过标杆学习,他们意识到了,在他们的工厂里,已出现的设备瑕疵,如果没有被及时发现,那么它们会储存在设备中,慢慢恶化,最终造成故障停工。
对于他们来说,计划性和预测性维护是比较熟悉的,但是,设备“源头预防”的概念,避免设备瑕疵,对于他们来说,则是一个可以大幅减少维护成本的全新机会。
首先,他们需要了解哪些地方容易产生瑕疵,每个源头产生多少瑕疵,这样可以有一个改善的优先次序。图2是他们研究总结,每个源头的大小代表了他们在现有设备发现的瑕疵数量的多少(不幸的是新设备通常有一个不同的瑕疵比例,并且大部份是与最初的设计有关,新设备被确定需要利用“设计源头预防”方法来解决这些瑕疵问题)。
杜邦发现设备瑕疵或不完美情况(或任何可能造成设备部件加速老化的情况)是不易察觉的,不是那么显而易见的。它们常常很难被发现和及时纠正,因为在传统思维里,它们被认为是“正常”的。设备瑕疵可能因为以下几个不同的原因而“溜进”设备里:
· 物料: 由于购买错误,或维修不当,或储存不当,使用了不正确的维护物料
· 工艺: 由于环境因素或来自生产的压力,需要快速地完成工作,导致维护活动不当
· 故障: 一种故障可能引起一系列的其他故障
· 设计: 原设计不当,或因为产量变化,对原设备设计修改不当
· 操作: 由于缺少培训或缺少保养意识或操作环境问题,我们操作设备的方式不当.
设备瑕疵是造成设备损失的主要原因,杜邦的研究发现是所有人员需要参与消除设备瑕疵,而不是仅仅依靠维护和生产部门。
他们发现以最低的成本实现最佳可靠性的关键是‘去消除产生设备瑕疵的源头(设备的源头预防),而不是发现和解决设备瑕疵’。这需要在整个企业里推行可靠性思维,以至于阻止瑕疵产生。从图2中,我们可以看到操作不当是造成瑕疵最大的源头,因此让现场人员参与其中,将对可靠性产生最大的影响。
可靠性的一个简单比喻
设备是否像公司的车辆?
公司购买的车辆,是配备了一个操作手册和维护保养手册。 虽然车辆由公司所有,但是,有些是分配给一个特定的人来管理,并安排定期的维护保养。 维护和大修是由机修人员来完成的(战术专家),小的保养(加油,水和气等)是让使用的人来做(现场人员)。 设计师(车辆生产商)是通过使用标准化零件(和其它模型共用)和可维护性(减少整个生产周期的维护成本)以及提供标准操作和保养指引手册给用户,着重减少整个生产周期成本(战略)。
然而,那些没有分配给专人管理的车辆,通常都变得比较破旧。运作成本比较高,可靠性比较差,状态也比较差,转售价值大幅降低(公司损失)。
为了以最低的成本实现最佳可靠性,需要将以上认识应用到设备管理中。
由公司购买的设备,希望也可以有技术手册去指导如何操作设备(标准操作流程SOP)和如何维护保养设备(维护/保养手册)。
接下来的重点是是否通过应用澳大利西亚版本的TPM& Lean,我们称之为TPM3,将所有权和负责落实给了生产经理和操作员,或者只是当它是一件普通的资产,由维护人员负责(传统思维是‘我操作-你维修’)。
‘成本和可靠性的关联是巨大的’
TPM3方法是建立4-8人的生产区域小组(其中包括一个指定的小组组长),该区域内的设备被分配给每名组员,让他们负责现场保养设备。 下一步是去建立战术维护能力,维护部门不仅可以提供传统的维修支持,更重要的是可以培训操作员去保养设备,及时解决由操作员发现的小问题和设备瑕疵。最后,需要建立战略能力确保所有新设备是‘便于用户操作的---容易操作,便于维护,培训简单,使用标准部件’;维护整个工厂达到质量标准,协调大修和专项技术性支持。
这种方式经常被形容为3级可靠性(总结见下表),确保以最低的成本实现最佳可靠性。
3级可靠性 | 谁负责 | 主要角色 |
现场 设备保养 | 区域小组的操作员 | · 操作设备 · 确保设备基本状态 · 较小维护保养 |
战术 维护 | 区域维护人员 | · 故障停工 · 计划性/ 预测性维护 · 辅助现场设备维护保养 |
维护 | 中央维护人员 | · 标准部件/实践/润滑 · 工厂大修 · 工厂技术支持 |
协助3级可靠性的主要维护管理战略
开始点应该是逐步地让所有生产维护人员参与跨职能改善小组,去明白和改善全体设备效率的损失情况。目标是去提升工厂的性能,可以有多余的是时间分配给改善活动,在改善活动中促进生产与维护之间的关系。
接下来,应该是在维护部门进行正式的持续改善活动, 首次集中减少维护人员的时间损失,将多余出来的时间去支持生产区域小组,接下来是进行卓越维护的10个要素(见图3)。
维护改善小组通常包括工作区域管理/维护流程管理(WAM/MPM),工作区域小组改善活动和维护改善小组(MIT)跨职能小组改善活动。
这为实施3级可靠性提供了时间和能力:
1. 通过TPM3活动,例如集中设备&流程改善(FE&PI)的跨职能小组改善活动,工作区域管理/操作员设备管理(WAM/OEM)工作区域小组改善活动,去协助操作员去学习,了解设备,保养设备(例如解决主要设备瑕疵源头);
2. 提升预防性/预测性维护,计划性&纠正性维护,流程能力和对于影响设备操作安全的突发情况的快速反应能力;
3. 提供可靠性专业知识。
将学习收获应用到杜邦瑕疵源头
3级可靠性应该集中解决所有5个瑕疵源头,如下图所示。
瑕疵源头 | 3 级可靠性 | TPM3 活动 |
物料 | 战术 | § 卓越维护管理要素– 知识库(E5),物料管理(E7),和可靠性工程(E10) |
工艺 | 战术 | § 卓越维护管理要素– 人力资源(E4),知识库(E5),维护战术(E6),计划 & 时间 (E8),和外包商管理 (E9) |
故障 | 战术 & 战略 | § 卓越维护管理要素– 可靠性工程 (E10) § 新设备管理 |
计划 | 战术& 战略 | § 卓越维护管理要素– 可靠性工程 (E10) § 新设备管理 |
操作 | 现场 | § 卓越维护管理要素– 愿景 & 战略 (E1),绩效考核 (E2),企业架构 (E3),和人力资源 (E4) § 着重设备&流程管理 § 教学&培训(基本技能) § 教学&培训(高级技能) § 工作区域管理 § 操作员设备管理 |
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