TPM設備管理模式的工業4.0時代
來源/作者： TPM咨詢服務中心 丨 發布時間：2017-05-02 丨 瀏覽次數：
實際上，管理模式工業4.0是圍繞生產方式從傳統向柔性生產方式轉變，所提出的基于信息物體技術解決方案。生產要實現柔性的前提，便是生產設備的安定化保障，這也就對生產設施的可靠性、可用度提出了更高的要求。
在TPM管理模式活動中，我們強調全員參與，強調設備使用和維護人員的責任、意識和能力，本文將探討在工業4.0條件下，如何提高設備使用和維護人員的責任、意識和能力，如何實施TPM設備管理。
1、以目標為導向構建設備管理模式責任機制
以往我們的開展設備管理時，總是在強調應該做什么，具體怎么做。而一直忽略了怎么讓他愿意做，因此許多企業在推TPM中的自主維護時，往往會流于形式，起不到持之以恒、持續改善的作用。在未來工業4.0中，并不會出現“智能無人工廠”的情況，而是更強調了維修、維護人員的責任和意識，在對比德國和日本的作業人員責任心時，我國大多數企業恰恰缺少的正是這點，如何去建立設備管理責任機制，筆者認為需要符合企業經營目標，并同作業線形式結合起來去分析。
制造業競爭力
（1）企業經營目標是什么?
任何一個商業組織的存在，一定是為了盈利。所有的管理和改善活動，也是為了支持這一目標的實現。
無論組織規模有多大，作業形式有多變，我們都可以把組織看作一個過程暗箱(見圖一)。企業通過輸入與輸出的基本過程完成產品實現與配銷，在這個過程中有三項指標支持著組織的盈利系統，即：
A有效產出，產品加工出來能不能賣出去或者說加工能不能滿足市場的需求;
B運營費用，產品實現過程中所必須的資源和費用的投入;
C庫存，產品實現過程中，因市場及制程緩沖所持有的原材料庫存、在制品庫存和成品庫存，庫存的降低實質上現金流的保障。如何說通過改善活動取得了成效，首先看有效產出有沒有增加，再看運營費用有沒有降低，最后看庫存有沒有降低，如果都沒有，也就談不上改善對于企業經營目標的支撐作用。
對于企業運用的具體方面，我們要把過程進行分解，即每一個作業線主體，均需要有過程的觀念，換句話說，就是作業線是管控的主體，作業線負責人即是三項指標的責任人。
（2）流程作業線的設備管理目標
對于石化、醫藥、冶金這一類企業來說，因為產線平衡是通過事先設計確定的，我們稱之為流程作業線，同時也包含一般企業里面的水、電、氣、蒸汽等公用工程部分。
對于這類企業，我們設定的設備管理目標是：
A: 事故停機為零：即有效產出指標，通常這類企業停機損失是很嚴重的，除了開停機時間損失，還會影響到制程中的物料損失，嚴重者會帶來環境污染、人身傷害事故的發生。
B：維修費用降低：這類作業線，為了增強系統的可靠性要求，一般會在線備用設備。而這恰就給設備使用者帶來了不重視設備管理的理由，故我們強調維修費用的降低。通常的方法是，第一年時，要求維修費用下降20%，今后慢慢下降到合理區間時，采取定額管控的方式，即每年的維修費用不能超過限額。當然傳統設備管理指標有很多，我們建議可以用來做評價指標，而不是作為考核指標。
C: 備件庫存降低：備件庫存的降低取決于設備維修管理的受控程度，我們所說的四種維修方式，即：事后維修、預防性維修、預測性維修和改善維修。也就是只有預測性維修和改善維修數量的增加，才可以減少事后和預防性維修，使故障率降低、延長設備使用壽命，這樣才可以使備件使用需求減少，需求的準確性提高，方可做到備件的降低，切不可強制降低備件庫存。
（3）流水作業線的設備管理目標
對于汽車總裝、食品包裝、家電組裝、復合肥等這些行業，作業線呈自動連線。這類作業線分為以人工為主的作業線和以機器設備為主的作業線，我們設定的設備管理目標是：
A: OPE或OEE：即，有效產出指標。以設備為主的作業適合于OEE指標(設備綜合效率)，以人工為主的作業線適合OPE指標(人工綜合效率)。這類指標在分解和組成雖不一樣，但在統計運用時都是一樣的，即：實際合格品數量/生產用時×小時標準產能。
在管理水平處于初期的企業，我們建議用歷史最高產能來核定標準小時產能，這樣便于形成統一的標準和產量，而對于管理水平較高或市場競爭特別激烈的行業，建議用工時測定的方法去實施。
在這類作業線我們知道，造成效率低下的主要因素是各類停機造成的稼動損失，比如設備故障停機時長和次數，來料不良造成的物料停機損失，人工為主的作業線還包括人員操作不熟練或人員安排不合理造成的平衡率稼動損失，在具體管控時，我們可以把各類停機損失時間限定出來，并對相關責任人以月平均停機時進行管控。
B：運營費用降低：維修費用同1.2描述一致。在以人工為主的作業線時，同時還要考慮人均效率的要求。這時候就需要借助到精益生產及TOC約束生產理論和方法，通過自動化改造，動作改善等方法，提高人均效率。
C: 庫存降低：備件庫存同1.2描述一致。流水線不存在在制品庫存的說法，但會因為來料質量控制、以及生產效率不明的情況下，出現過量生產和過量儲存原材料的情況。對于一些優秀企業，通常的做法是：對內設定由公司二把手擔任物料經理，當由于物料問題導致交貨期延后時，追究其物料相關責任人如采購、質量、工藝、財務、倉儲人員的責任，使其能齊心協力的去解決問題，提高物料相關人員的責任心;對外強化供應商管理，甚至將精益管理、TPM管理、TOC約束生產方法導入到供應商，強化供應商的交貨期和質量管理水平。
（4）離散作業線的設備管理目標
對于汽車零部件、家電零部件、以及機械加工等等這些行業，作業線呈離散分布，這類作業線稱為離散作業線。對于這類企業，我們設定的設備管理目標是：
A: 交貨期：這類企業往往處于總裝企業的供應環節，顧客的交貨期及交貨質量要求往往是比較苛刻的。但這類企業的物料流動是極難掌控的，我們將在下一章節提出信息化解決思路;
B: 運營費用：與1.3描述一致。
C: 庫存：與1.3描述基本一致。但需要說明的是，離散行業會存在在制品庫存，在實施改善時，要注意觀察庫存堆積比較嚴重的瓶頸環節，通過瓶頸環節的改善和有效產能發揮，來降低在制品庫存，從而提高作業效率，減少庫存擠壓造成的現金流問題。
在同一個企業，三種作業形式有可能會以不同形式的組合而同時存在，企業在設定設備管理目標時，應綜合進行考慮，這樣方能使設備管理符合企業經營目標要求，做到有的放矢。
2、以大數據為決策依據的設備管理信息化解決方案
在厘清設備管理目標后，TPM管理活動便可有的放矢。但我們依然會發現需要建立復雜的流程和大量的基層數據統計，方可以分析出我們的改善要點是什么。從企業經營者的思維角度，我們希望每一項改善都能取得成效。為此我們需要建立一個設備管理大數據體系，實現信息化條件下的系統管理。
（1）設備管理大數據的基本邏輯
在以往缺乏信息化的條件下，往往會找一條線來做試點，然后再進行全面推廣。而往往是在全面推廣時，由于受到資金、人力和知識結構的約束，導致效果并不理想。在大數據時代，我們強調每條線均有目標數據的展現，這樣便可以方便得出，到底那條線是瓶頸，進行有針對性的改善，將會起到四兩撥千斤的效果，從而提升企業整體績效。
數據按照層次可以分為：
A: 目標瓶頸數據。依據目標管理數據呈現，可以得出數據最弱的作業線，那么企業可以通過管理手段，技術幫扶措施，進行針對性的提升。如果是集團公司，還可呈現不同子公司的瓶頸，進行重點管理和考核;
B: 目標對比數據。公司或集團層面，作業線負責人可以根據歷史目標數據同比、環比，以及與其他作業線進行橫向比較，通過目標對比，明確自己的差異，進而激發改善的意愿和責任心。
C: 目標改善數據。在大數據面前，公司和作業線能一目了然的清晰認識到影響組織盈利的核心問題是什么，進而通過數據進行具體的改善活動。
D: 基層績效數據。因為數據的細分，相關性的數據可以直接落實到各個責任主體，包括維修人員、設備管理人員、操作員工等，對于鎖定執行層面的目標也能輕松實現，則可以通過績效管理手段，促使執行人員責任意識的提升，從而從系統上解決責任意識不到位，管理缺位的現象發生。
E: 底層分析數據。對于如何根本解決設備管理中的具體問題，比如如何確定預測性維修的部位、時機和內容，就需要借助一些在線或者離線的檢測儀器，通過相關分析方法，得出實施的具體方向及方案。
（2）流程作業線的設備管理信息化解決方案
值得一提的是，在構架大數據條件下的設備管理信息系統時，一定要把作業線視為最基本的管理單位，即設備資產歸屬，設備管理的目標掛靠的第一責任人必須是作業線的負責人。這樣，作業線負責人才能成為設備的主人，主動做好自主維護的工作，配合設備部門做好預防性、預測性和改善維修。道理其實也很容易理解，就好比我們買了汽車，我們就是汽車的主人，有責任維護好屬于自己資產，因故障和事故產生的相關費用也是自己承擔。
針對于過程作業線的目標是維修費用和事故停機，故過程作業線的信息化是以設備管理為主導的作業線類型。
設備管理的所有問題最終也會體現在備件管理上面，在絕大數企業里都會有存在備件庫存高、閑置量大、維修缺件及采購質量、規格不符合現場需要。追其原因，備件使用者以需求為導向，倉儲人員以降低庫存為目標，采購人員以低成本為控制要點，再加上三方信息不共享，導致了三方抓瞎，而最終的結果是維修費用降不下來，生產效率不能保障，備件在庫金額和閑置庫存較高。
除了按照維修作業類別制定相應的采購策略，最重要的是借用現在電商的服務模式，構建企業內部的備件電子商務系統，建立O2O+B2B的備件電子商務系統，通過虛擬庫存的建立，最大程度上利用社會資源，保證維修的及時性和庫存的最低化。
（3）流水作業線的設備管理信息化解決方案
流水作業線在設備管理信息化構架和流程作業線的基本構架是一致的，只是不涉及到事故停機一項目標管控。但因為目標管理中有涉及作業效率問題，故要增加一個生產計劃與統計模塊。在以人工為主的作業線中，還應根據實際情況上線安燈系統、分段采集停機時數據、加載報警系統。一方面在于做到異常快速響應，另一方面也可將停機時數據進行分類，便于設備管理中MTTR(平均故障修復時間)、MTBF(平均故障間隔時間)的管控，便于對操作作業稼動損失的時間管控，便于對物料供應不及時和物料不良造成的損失時間管控。
（4）離散作業線的設備管理信息化解決方案
系統的自由度決定了管理的復雜度，離散作業中因為部分設備停機不會直接影響上游作業，于是庫存和等待成了現場管理的常態，再加上多品種交叉加工，以及撤單和插單作業的影響，使得現場管理極其混亂，生產管理整日忙于救火。
針對這類企業，就需要利用物聯網技術，通過信息技術模擬現實工廠，進而掌握計劃執行動態，并通過精益和TOC約束生產改善手法，實施針對性的改善，以提高交貨期。
在解決生產問題的同時，設備瓶頸也會凸現出來，那么在構架設備管理信息化時，構架和流水線的基本一致。但要注意在一些瓶頸設備(含瓶頸作業線)及關鍵設備上，必須關注其MTTR和MTBF兩個指標，以保證這些關鍵制程能發揮其最大產能。
3、設備管理工業服務體系的建立
工業4.0雖然已經上升到國家戰略層面，但絕非某一個企業或一個單純的工業服務企業可以做到的。必須以管理咨詢和信息化為主導，整合到故障診斷服務商，系統潤滑服務商，甚至設備供應廠商，方能搭建起工業4.0的工業服務體系。
（1）以目標為導向，以兩化融合為載體，開展兩化融合管理體系咨詢服務
就當下的中國，大多數企業要么信息化管理處于空白，要么信息化與管理不兼容，無法做到指引企業進步，引導企業規范、高效管理的條件。故首先要解決的是管理理念和管理責任落實的問題，并在此基礎上搭建兩化融合體系，搭建信息化戰略平臺，使其信息化規劃與企業發展戰略相一致，相互促進、相互提高。
（2）故障診斷與系統潤滑工作開展
安定化是柔性化的基礎，針對設備管理工業服務而言，就是要協助企業強化預測性維修，提高預測性維修的準確性。視作業線類型和設備裝置的復雜程度，分為：
A：復雜裝置及大型流程作業線，應對部分重點設備實施在線檢測分析，包括DCS集散控制系統，在線振動檢測設備的應用。
B：對于流水作業線的一些動作機器人，因關節的經常產生沖擊應力，應采取狀態監測技術的運用，以提前發現隱患點，避免造成停線時間損失。
C：對于一般的設備建議使用離線紅外成像分析、泄漏分析儀、油液分析儀等其他適應的儀器，進行振動分析，以識別設備隱患狀態，及時安排預測性維修，避免停機及大修造成的維修費用增加。
D：機械故障中80%與潤滑不良有關，60%的潤滑不良與選油有關。工業服務中，系統潤滑必不可少，那么就需要工業服務企業具備指導企業正確選油、正確用油，規范潤滑方式，做到按質換油。從而從整體上減少機械故障發生，延長設備使用壽命，同時良好的潤滑，能使設備運行負荷降低，從而促進企業節能減排指標的優化。
（3）重視設備前期管理中的維修性和可靠性評估
設備的結構越復雜，其可靠性要求會更高。而我國大多數的設備只是在使用功能上強化，而忽略了設備的可靠性設計，且在設計中未考慮維修方便性，造成故障識別和維修的困難。
要解決這方面問題，一方面在介入管理咨詢業務時，要求企業對今后改造和設備引進時，必須要做維修性和可靠性評估，并發現現有設備中的這類問題，力求解決。另一方面，可聯合一些設備供應商，使其具備維修性和可靠性設計的評估和優化能力，從根源上解決這一問題。
4、TPM設備管理培訓公司關于管理模式總結
工業服務是工業4.0框架中至關重要的一個環節，伴隨著物聯技術和電子商務模式的發展，目前已經具備了技術條件。筆者拋磚引玉，主導搭建一個以管理咨詢作為目標需求導向，以信息化技術實現作為目標和大數據的管控方案，以故障診斷、系統潤滑、設備供應商等供應商配合實施的技術解決方案，搭建全新的工業服務體系。旨在集合市場資源，迎接將到來的工業4.0時代，為廣大的工業企業提供更適宜的服務，實現共同成長。
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