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全员生产维护管理体系的开发与实施

工业工程

INDUSTRIAL ENGINEERING JOURNAL

1999年 第2卷 第3期 Vol.2 No.3 1999

全员生产维护管理体系的开发与实施

赵涛 钟瑛 曹式有

摘要:回顾设备现代管理的理论基础,介绍了全员生产维护的特点,阐述了全员生产维护管理体系的开发与实施过程。

关键词:设备管理;全员生产维修;开发与实施

中图分类号:TH17 文献标识码:A 文章编号:1007-7375(1999)03-0057-04

Development and Implementation of Management System for Total

Productive Maintenance

ZHAO Tao,?ZHONG Ying,?CAO Shi-you

(Dept. of Industrial Engineering,Management School of Tianjin University,Tianjin 300072,

China)

Abstract: This paper reviews theoretical basis of equipment modern management, introduces the features of total productive maintenance and illustrates the development and implementation of management system for total productive manintenance.

Key words: equipment management;total productive maintenance;development and implement action

设备管理(Plant Management)又称设备工程(Plant Engineering)是以企业生产经营目标为依据,以提高设备效能为目的,在调查研究的基础上,运用各种技术、经济和组织措施,对设备从规划、设计、选定、制造、购置、安装、调试、使用、运行、维护、修理、改造、更新直至报废的整个寿命周期进行全过程的管理[1]。实质上,设备管理研究设备寿命周期中存在的物质运动和价值运动形态。物质运动形态是指设备在使用过程中发生的磨损、疲劳、腐蚀等性能劣化,从而需要检测修复、改造和更换,直至报废处理的过程,重点研究设备的可靠性、维修性和工艺性;价值运动形态是指设备在制造产品过程中的资金转化,即将设备原有的价值和维护费通过提取折旧和计入生产费用,逐步转移到产品成本中去,从而导致设备净值不断减少,重点研究设备价值的转换和资金的补偿、维修费用的经济性、新设备投资与设备技术改造的经济性评价等。因此,设备管理是研究领域十分广泛、得到迅速发展的应用科学,并与现代工程技术和管理科学的理论发展密切相关。

建立企业全员生产维护管理体系(total productive maintenance,简称TPM)是从系统工程角度出发,对设备实行全员、全系统、全过程管理,把设备寿命周期成本最小作为

追求目标,充分发挥设备的综合效能,以实现企业生产经营目标。企业的实践证明:如何建立适合本企业特点的设备现代管理体系,是一个具有实用价值的工业工程课题。

1 设备管理的理论基础

在现代工业化大生产中,企业的设备水平日益提高,各种机械、设备、系统、设施正向着尖端化、连续化、高性能化、复杂化和精密化方向发展,并力求满足工况的苛刻要求。因此,现代工业在生产过程中产生了很多前所未有的问题,例如由于设备突发故障而被迫停产,打乱了生产计划,造成不能按期交货;设备精度性能降低,生产出不合格品;设备严重磨损、腐蚀,造成维护工作量增加和修理费用提高;设备本身设计、制造的缺陷或因修理、操作者的差错而造成事故和公害等,都会给企业或社会造成严重的损失。为了实现现代工业生产无事故、无缺陷、无伤亡、无公害的要求,世界上工业发达国家先后提出了适应上述要求的设备管理新理论。

60年代美国在经典的产品和设备寿命周期基础上,吸取了寿命周期成本(LCC)、可靠性工程及维修性工程等现代理论而形成了后勤学(Logistics),定义为“研究资源需求、设计、供应和维修,并以后勤保障、计划作为对象的管理艺术、管理科学和工程技术活动”,被认为是体现设备寿命周期管理的最为彻底的学科。

1970年英国杜撰了“设备综合工程学”(Tero-technology)这一术语,提出了“为了获得经济的LCC而把管理、财务、工程技术和其他实际业务与有形资产结合起来”的观点,关心设备结构的可靠性和可维修性设计,关心设备的安装、试运行、维护、改进和替换,关心设计性能和成本的信息反馈。

日本在学习美英维修理论的基础上,根据本国企业的管理经验,将可靠性工程理论和现代管理技术加以综合应用,逐步发展了“全员生产维护(TPM)”,它是全员参加的,以提高设备综合效率为目标,以设备寿命周期为对象的生产维修制度[2]。

TPM、Terotechnology和Logistics的目标是追求经济的LCC,但它们的具体目标和责任分配却是不同的。Logistics的具体目标涉及制造的产品、系统规划、信息和设备;Terotechnology只针对设备(有效资产),包括设备供应商、工程技术公司和设备用户,而TPM只用在设备用户上。

考察上述不同时期产生的设备管理理论,其理论基础主要是系统论、信息论、控制论、可靠性和价值分析等。设备的寿命周期包含规划工程和维护工程的内容,前者需要解决设备投资最优方案的决策过程和设备投资的经济性分析,作为设备选型与购置的决策依据;后者主要研究设备故障发生的规律、机理和形式,解决设备维修方式、时机、工艺、技术和组织管理等各类问题。

2 TPM开发体系

TPM开发体系为TPM的 改善活动提供了系统集成的详细说明 。具体应达到5个目标[3](见图1):(1)改善设备效能;(2)操作工的自主维护;(3)维修部制定的计划维护大纲;(4)培训以改善操作和维修技能;(5)早期设备管理规划以防止新设备启用期间产生的问题。

图1 TPM开发实例

2.1 改善设备效能

在TPM开发的初级阶段,组成由操作工、维修工和主管人员的项目小组,选择长期慢性损失的设备,通过3个月的彻底调查研究和分析,找到改善设备的方法与途径,每一项目组设定设备的六大损失之一作为其改善活动的目标。项目小组活动在每一阶段的作用都是非常重要的,因为它们促进了知识和信息交流,共享解决类似问题的有价值的观点和方法。

2.2 操作工的自主维护

操作工的自主维护是TPM的显著特点之一。然而,长期以来由于受到劳动分工观点的影响,认为操作工的工作必须严格地与维修工分开,操作工习惯于“我操作,你维修”,很难接受“对所使用设备负责”的观点。操作工应该对其设备负责,企业也必须培训操作工进行自主维护所需的技能。

TPM是以5S(整理、整顿、清洁、清扫、素养)的改善活动为基础。然而,有些企业在实施5S原则时常常流于形式,而实际的设备维护不够充分。因此,在TPM自主维护中应避免表面化,把培训和实施分成6个步骤,每一步骤应用5S原则,让操作工了解和掌握,并严格执行。

2.3 计划维修

计划维修必须与自主维护相配合。维修部的首要责任就是快速而有效地处理由操作工提出的需求,消除由于不充分的润滑和清扫导致的设备恶化,然后分析设备的故障原因,改进设备,以改善设备的可维护性,延长设备寿命。一旦维护成本减少,应当认真总结、检查和建立设备标准。为了使计划维护成本不断下降,可运用诊断技术监控设备状态。

2.4 培训以改善操作和维护技能

一些人认为随着自动化水平的提高,操作技能和技巧变得无关紧要。实际上,无人化生产也许是可能的,而完全自动的维护是不可能的。要成功地实施自主维护、预知维修、可维修性改善等TPM基本方法,操作工和维修人员必须提高他们的技能,企业也必须愿意投资,培训操作工如何操作和维护设备。

2.5 早期设备管理

理想的设备不需要维修,达到这种理想系统是非常有价值的。图2表示了推动无维修设计的模型系统。在设计安装阶段,一个设备的寿命周期从设计开始就应尽可能地减少维修,在设备正常运行前进行装配、安装和调试,一旦设备的早期失效周期结束后,工作数据应反馈到无维护设计阶段,用来设计未来的无维修设备和智能设备。维护预防(MP)是设计、安装阶段(包括启动设备维护)的目标。

图2 无维护设备设计模型

在操作和维护阶段,基于定期的计划检查设备得到了恢复、改进和更替,这一过程收集的维护数据为维护预防研究奠定了基础。将每日设备的观测数据转换为信息,信息反馈用于:①既用设备的可维修性改善;②维护工作和系统的改善;③使新设备的无维护设计简便或明智的设备采购。此阶段的交流是非常重要的,为此,组成维护预防多功能组(MP Cross-functional Team),由维护、工程和设计人员组成,通过交流和有效合作缩短了工作时间,消除了纠正差错的延时成本和在设计与商务运作期间出现的不可预料的问题。

3 TPM的实施

3.1 把TPM作为企业的基本策略

TPM把由管理层自上而下设定的目标与自下而上的小组改善活动和一线维修活动结合起来。高阶主管应把TPM纳入企业的战略中,制定具体的目标,例如,提高设备开动率80%以上,或者减少故障50%等。TPM的成功取决于高层管理者的承诺。

3.2 开发TPM主计划

推行TPM首先要制订主计划,然后按不同阶段分解,表1是某公司TPM主计划实

例。建立TPM主计划必须围绕3个基本改善目标:①生产部门通过小组活动的自主维护;②维修部门进行预防性维护的改善和为了预防设备恶化而进行的可维修性改善;

③在设备设计阶段通过维护预测技术的应用来减少启动阶段的故障。

表1 TPM主计划实例

阶段要 点内 容

介绍基本策略和组织.基本TPM策略 .组织 .设定TPM指标 .部门计划 .跟踪结

开发 自主维护改善活动

自主开发

维护步骤

.选择典型设备,组成项目组实施改善

.步骤1:初步清理 .步骤2:找出问题的根源 .步骤3:清理和

润滑标准 .步骤4:一般检验 .步骤5:自主检验 .步骤6:现

场检验质量 .步骤7:无缺陷活动

维护 工作效率开发维护

技 能

准备维护

控制系统

维修培训

.自主维护的技术支持 .系统化的PM组织 .用MBTF分析改善

可靠性和可维护性 .机器、产品质量分析与精度控制 .维护程

序的效率 .系统维护记录 .维护成本控制 .备件润滑控制 .

现场维修培训

改善 设计工作早期管理

标准化

投资效益

.预防故障控制表

.制订标准

.寻求经济效益

3.3 推动TPM组织结构

TPM的实施是在企业中心TPM推动委员会的领导下,以重叠式小组活动(Overlapping Small Group Activity)的形式自下而上实施的(图3),类似于R.利克特(Rensis Lickert)的参与式管理。所谓重叠式小组活动就是将一线的操作人员组成一个TPM Circle,小组的领导人又是组推进委员会的委员;而组推进委员会领导又是课推进委员会委员,以此模式互为重叠地往上组成一个中心TPM推动委员会。重叠式小组活动优点在于透过企业全员的参与,提高垂直和水平方向的交流,使一线人员的意见

及时反映到上层,合理化建议得到及时采纳。

图3 推动TPM组织结构

3.4 TPM教育培训

TPM提高生产率、质量和效益,减少成本,改善工作环境,但一些企业的领导即使看到其他公司由于推行TPM取得很大成就,也怀疑TPM对企业的可用性;一些企业更喜欢美国式PM,即操作工操作机器,维修队进行维护;还有些企业领导担心会给操作工增加额外负担,维护人员也担心操作工维修的能力;甚至已实施TPM的企业也怀疑TPM的有效性。消除这些阻力的方法就是对每一层人员进行教育培训,以提高认识,掌握TPM的基本原理、方法和实施步骤。

作者简介:赵涛(1960-),男,副教授,博士;主要研究方向:制造方向,先进制造技术,质量与可靠性.

作者单位:天津大学 管理学院工业工程系,天津 300072

参考文献

 1 郑国传.设备管理与维修工作手册[M].长沙:湖南科学技术出版社,1989.3~4. 2 Seiichi Nakajima. TPM Development Program: Implementing TPM[M]. Portland, Oregen:Productivity Press, 1989.8~9.

 3 Taichi Ohno. Toyota Production System: Beyond large-scale Production[M]. Cambridge:Productivity Press, 1988.17~20.

收稿日期:1998-12-28

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