生產(chǎn)與運作管理

Production&OperationsManagement華中科技大學管理學院TheSchoolofManagement，HUST陳榮秋馬士華RongqiuChenandShihuaMa第十五章設(shè)備維修管理引導案例：EAM系統(tǒng)使設(shè)備管理人員放心國內(nèi)某大型燃氣企業(yè)A公司，承擔著在我國某省輸送燃氣的任務(wù)。這家公司最重要的工作目標，就是要確保送氣工作安全平穩(wěn)進行，這一點比經(jīng)濟效益目標更加重要。A公司是一個擁有50億元資產(chǎn)、1600公里輸氣管道的流程型運輸企業(yè)，其生產(chǎn)過程并不改變產(chǎn)品（燃氣）的結(jié)構(gòu)和特性。從財務(wù)數(shù)據(jù)分析可以看出，燃氣公司的成本絕大部分都在設(shè)備上，包括設(shè)備折舊、配件庫存、維修和維護，這些開支占公司年度開支的75%以上。不久前，A公司上馬了EAM（企業(yè)資產(chǎn)管理）系統(tǒng)，EAM是以企業(yè)固定資產(chǎn)為主要對象，從固定資產(chǎn)的設(shè)計、采購、安裝調(diào)試、運行管理到轉(zhuǎn)讓報廢的全生命周期都進行管理的應(yīng)用信息系統(tǒng)，其目的就是提高企業(yè)資產(chǎn)的運行可靠性與使用價值、降低維護與維修成本，從而提高企業(yè)整體運行質(zhì)量、降低總體成本。用上了EAM系統(tǒng)之后，公司安全性指標、設(shè)備總成本有了顯著的改進，綜合效益每年提高竟然能夠達到15%以上，同時也保障了社會生活的穩(wěn)定進行。第十五章設(shè)備維修管理15.1設(shè)備管理概述

15.2生產(chǎn)維修

15.3基本維護決策

15.4企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)

15.5設(shè)備維護業(yè)務(wù)外包15.1設(shè)備管理概述

英國標準3811號給“維修”下的定義是：“各中技術(shù)行動與相關(guān)的管理行動相配合，其目的是使一個物件保持在或者恢復達到能履行它所規(guī)定功能的狀態(tài)?！痹O(shè)備維修管理：指依據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標，通過一系列的技術(shù)、經(jīng)濟和組織措施，對設(shè)備壽命周期內(nèi)的所有設(shè)備物質(zhì)運動形態(tài)和價值運動形態(tài)進行的綜合管理工作。設(shè)備管理的影響

設(shè)備管理水平的高低直接影響企業(yè)的計劃、交貨期、生產(chǎn)過程的均衡性等方面的工作；設(shè)備管理水平的高低直接關(guān)系到企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量；設(shè)備管理水平的高低直接影響著產(chǎn)品制造成本的高低；設(shè)備管理水平的高低關(guān)系到安全生產(chǎn)和環(huán)境保護；設(shè)備管理水平的高低影響著企業(yè)生產(chǎn)資金的合理使用。

設(shè)備管理的主要內(nèi)容依據(jù)企業(yè)經(jīng)營目標及生產(chǎn)需要制定設(shè)備規(guī)劃。選擇、購置、安裝調(diào)試所需設(shè)備。對投入運行的設(shè)備正確、合理地使用。精心維護保養(yǎng)和及時檢查設(shè)備，保證設(shè)備正常運行。適時改造和更新設(shè)備。設(shè)備維修發(fā)展概況

事后修理預防維修生產(chǎn)維修維修預防設(shè)備綜合管理基于狀態(tài)維修（Condition-basedMaintenance）和智能維修（IntelligentMaintenance）等新方法。設(shè)備綜合工程學特點

把設(shè)備的最經(jīng)濟壽命費用作為其研究目的把與設(shè)備有關(guān)的工程技術(shù)、財務(wù)、管理等方面結(jié)合起來進行綜合性管理研究提高設(shè)備的可靠性、維修性設(shè)計，提高設(shè)計的質(zhì)量和效率把設(shè)備的一生，即整個壽命周期作為管理和研究的對象強調(diào)設(shè)備的設(shè)計、使用和費用的信息反饋15.2生產(chǎn)維修設(shè)備維修的理論有兩種基本觀點：第一種觀點建立在摩擦學基礎(chǔ)之上，以研究機械磨損規(guī)律的“設(shè)備修理周期結(jié)構(gòu)”理論。第二種觀點是建立在故障物理學基礎(chǔ)之上，以研究故障規(guī)律和設(shè)備可靠性的“故障分析與狀態(tài)管理”理論。維修術(shù)語平均故障期期(meantimebetweenfailure,MTBF)，是指兩次次故障之間間的期望時時間，其大大小等于1/其中為故障率。。平均維修時時間（meantimetorepair，MTTR），是指修理時時間R的期望值。?？捎眯裕╝vailability），是指機機器運行時時間的平均值：機器零件的的磨損規(guī)律律初期磨損期期零件的表面面宏觀幾何何和微觀幾幾何都要發(fā)發(fā)生明顯變變化，磨損損速度很快快。這一階階段對設(shè)備備來說沒有有什么危害害，而是設(shè)設(shè)備進入正正常運轉(zhuǎn)的的必經(jīng)階段段，稱“跑跑合”、““磨合”。。正常磨損期期經(jīng)跑合磨損損后，設(shè)備備各個部分分進入了正正常工作狀狀態(tài)。急劇磨損期期零件是有一一定壽命的的。經(jīng)過一一段時間以以后，正常常磨損關(guān)系系破壞了，，這時候的的磨損速度度非常塊，，短時間內(nèi)內(nèi)就可以使使零件喪失失應(yīng)有的精精度或強度度。設(shè)備故障曲曲線IIIIII正常區(qū)劣化區(qū)t圖15－2：設(shè)備故障障曲線第一段為初初期故障時時期。這段段時期的故故障主要使使由于設(shè)計計上的原因因，安裝不不正確，操操作上的不不習慣，新新裝配零件件沒有跑合合，質(zhì)量不不好等。第二段為偶偶發(fā)故障期期。設(shè)備處處于正常運運轉(zhuǎn)階段，，故障率較較低，一般般由于維護護不好和操操作失誤引引起的偶然然故障。第三段為磨磨損故障期期。零件開開始老化，，故障率逐逐漸上升。。設(shè)備維修體體制計劃預修制制計劃預修制制是根據(jù)零零件的一般般磨損規(guī)律律和設(shè)備故故障規(guī)律，，有計劃地地進行維修修，在故障障發(fā)生之前前修復或更更換已磨損損或老化的的零件。實現(xiàn)計劃修修理方法由于設(shè)備的的重要程度度和結(jié)構(gòu)的的繁簡程度度不同，以以及對零件件使用壽命命的掌握程程度不同，，因此，規(guī)規(guī)定了三種種不同的實實現(xiàn)計劃修修理的方法法。標準修理法法，又叫強強制修理法法定期修理法法檢查后修理理法全面生產(chǎn)維維修制（TotalProductionMaintenance，簡稱TPM）TPM的基本思想想全效益，是是指要求設(shè)設(shè)備一生的的壽命周期期的費用最最小、輸出出最大。設(shè)備綜合效效率＝全系統(tǒng)，從從設(shè)備的設(shè)設(shè)計、制造造、使用、、維修、改改造到更新新的設(shè)備一一生的管理理。全員參加，，凡是和設(shè)設(shè)備規(guī)劃、、設(shè)計、制制造、使用用、維修有有關(guān)的部門門和人員都都參加到設(shè)設(shè)備管理行行列中設(shè)備壽命周周期的輸出出設(shè)備壽命周周期的輸入入TPM的基本特征征以提高設(shè)備備綜合效率率為目標建立以設(shè)備備一生為對對象的生產(chǎn)產(chǎn)維修總系系統(tǒng)設(shè)計設(shè)備的的計劃、使使用、保養(yǎng)養(yǎng)等所有部部門從最高領(lǐng)導導到第一線線工人全體體成員參加加加強生產(chǎn)維維修保養(yǎng)思思想教育，，開展班組組自主活動動，推廣生生產(chǎn)維修TPM的主要內(nèi)容容日常檢點定期檢查計劃修理改善性維修修故障修理維修記錄分分析開展5S活動（整理（Seiri）、整頓（（Seiton）清潔（Seisoh）、清掃（（Seiketsu）、教養(yǎng)（（Shitsuke））15.3基本維護決決策集中維修集中維修指指把所有維維修力量集集中起來組組成專門的的設(shè)備維修修部門，負負責整個企企業(yè)的設(shè)備備維修工作作。優(yōu)點：有利利于提高維維修技術(shù)水水平，集中中力量完成成復雜、技技術(shù)難度大大的維修任任務(wù)。缺點：易出出現(xiàn)生產(chǎn)與與維修的脫脫節(jié)，不能能及時處理理故障。分散維修分散維修就就是由企業(yè)業(yè)的各個下下層部門分分別設(shè)立維維修小組，，每一個小小組負責本本部門的設(shè)設(shè)備維修工工作。優(yōu)點：把各各部門的生生產(chǎn)與維修修統(tǒng)一起來來，維修時時間靈活缺點：分散散了維修力力量，難以以處理技術(shù)術(shù)難度大的的維修任務(wù)務(wù)。委托維修與與自行維修修備用設(shè)備問問題某些情況下下，一旦設(shè)設(shè)備出現(xiàn)故故障，就有有可能造成成很大的損損失。備用用設(shè)備就是是為了緩解解這種情況況而出現(xiàn)的的。然而，，備用設(shè)備備會占用大大量的資金金，造成成成本上升。。設(shè)備管理理就是的任任務(wù)之一就就是要找到到一個平衡衡點。維修人員的的確定假設(shè)一組設(shè)設(shè)備的數(shù)量量足夠大，，使得到達達概率為常常數(shù)并且到到達間隔時時間與服務(wù)務(wù)時間服從從負指數(shù)分分布（到達達率服從泊泊松分布））。設(shè)機器器平均故障障率為為每周0.8，一個維修修工人一個個星期能修修好一臺機機器（m＝1），如果增增加工人（（最多到4人），則維維修時間成成比例地下下降，超過過4個維修工人人時，需要要另外增加加一個排隊隊維修場地地。若維修修工人每周周工資為250元/人，一臺機機器停歇一一周的費用用是750元，問在這這種情況下下應(yīng)該招聘聘多少維修修工人？首先，利用用排隊論的的結(jié)果求出出生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)的平均故故障設(shè)備數(shù)數(shù)量（正在在修理的和和等待修理理的）：其次，計算算使用不同同數(shù)量維修修工人的總總成本，然然后進進行比較較。當使用用一個維修修工人時，，總成本為：：1×250＋4×750＝3250（元）。如果使用兩兩個工人，，由于提高高了服務(wù)率率，每周可以修修好兩臺設(shè)設(shè)備，所以以：總成本為：：2×250＋0.6667×750＝1000（元）。如果使用3個工人，維維修能力為為每周修好好3臺設(shè)備，此此時總成本為：：3×250＋0.3636×750＝1023（元）。比較而言，，最佳的維維修工人數(shù)數(shù)為2人。預防性維修修與事后修修理是采取預防防性維修還還是采取設(shè)設(shè)備發(fā)生故故障后再來來搶修，這這也是一個個設(shè)備維修修的決策問問題。通常常，管理人人員從成本本的角度衡衡量，尋求求總成本最最低的預防防性維修水水平，避免免造成過度度維修。更換年限決決策討論總費用用最低的零零件更換年年限問題。。假設(shè)：機器器維護費用用隨著機器器的使用年年限而增加加。這里所所討論的模模型既適用用于連續(xù)工工作的設(shè)備備，也適用用于間歇工工作的機器器。不妨假設(shè)，，更換某個個零件的費費用是K，該零件在在工作年限限為u時的運行費費用是C（u），且C（u）的初始值值是au。邊際更換換費用隨時時間的推移移而降低，，邊際運行行維護費用用隨時間推推移而上升升?？傎M用用是零件更更換費用與與維護費用用之和，這這里要找到到總費用最最低的更換換時間點。。為簡化問題題，假設(shè)：：機器連續(xù)運運轉(zhuǎn)；不考慮停機機修理時間間；機器上的每每一個新零零件具有相相同的特征征；只考慮更換換費用和運運行維護費費用；目標是取得得長期總費費用最低；；維護一個零零件運行費費用是au，更換一個個零件的費費用是K。15.4企業(yè)資產(chǎn)管管理系統(tǒng)概念一般認為，，企業(yè)資產(chǎn)產(chǎn)管理（EnterpriseAssetManagement，簡稱EAM）是在CMMS基礎(chǔ)上發(fā)展展起來的，，以現(xiàn)代化化的計算機機及網(wǎng)絡(luò)通通信技術(shù)為為運行平臺臺，以企業(yè)業(yè)有形資產(chǎn)產(chǎn)（如生產(chǎn)產(chǎn)設(shè)備、廠廠房設(shè)施、、交通工具具、庫存等等）為管理理對象，以以降低總體體維修成本本、提高維維修效率和和投資回報報為目標，，融合先進進設(shè)備管理理思想，集集企業(yè)各項項設(shè)備管理理功能為一一身，并能能對企業(yè)各各種維修資資源進行有有效協(xié)調(diào)與與控制的計計算機管理理系統(tǒng)。EAM的管理思想想先進維修管管理思想成本控制思思想集成化管理理思想知識管理思思想EAM的功能構(gòu)成成EAM的應(yīng)用實施EAM能達到以下下目標：降低設(shè)備故故障率縮短維修相相應(yīng)時間和和維修工作作時間提高設(shè)備的的可利用率率和可靠性性指標延長設(shè)備壽壽命控制維修費費用，提高高企業(yè)投資資回報率改善工人的的安全保障障降低維修設(shè)設(shè)備庫存水水平提高采購效效率，降低低采購成本本更有效的配配置生產(chǎn)設(shè)設(shè)備、人員員及其他維維修資源15.5設(shè)備維護業(yè)業(yè)務(wù)外包關(guān)于業(yè)務(wù)外外包業(yè)務(wù)外包是是現(xiàn)代企業(yè)業(yè)普遍采用用的一種運運作策略。。業(yè)務(wù)外包（（outsourcing）,是OutsideResourceUsing的意思，即即利用外部部資源的意意思。一般認為，，業(yè)務(wù)外包包是以合約約方式將原原本應(yīng)由企企業(yè)運作的的業(yè)務(wù)，交交由外面的的服務(wù)商，，由他們完完成，以維維持企業(yè)的的運營。推動企業(yè)開開展業(yè)務(wù)外外包原因：：企業(yè)自身資資源約束競爭環(huán)境的的變化新的管理思思想的推動動設(shè)備維護業(yè)業(yè)務(wù)外包管管理的內(nèi)容容設(shè)備維護業(yè)業(yè)務(wù)外包戰(zhàn)戰(zhàn)略分析設(shè)備維護業(yè)業(yè)務(wù)外包決決策分析設(shè)備維護承承包商的評評估與選擇擇外包業(yè)務(wù)執(zhí)執(zhí)行過程的的管理設(shè)備維護外外包終止設(shè)備維護業(yè)業(yè)務(wù)外部決決策外包決策涉涉及外包策策略分析、、外包對象象選擇、服服務(wù)商選擇擇、外包風風險與收益益評估、交交易方式選選擇與合同同設(shè)計等廣廣泛內(nèi)容。。實踐中，企企業(yè)一般使使用選擇性性設(shè)備維護護業(yè)務(wù)外包包。選擇性設(shè)備備維護外包包的決策要要解決：選擇正確的的外包對象象選擇適合特特定外包對對象的正確確交易方式式設(shè)備維護外外包決策還還應(yīng)做到設(shè)備維護需需求分析設(shè)備維護能能力識別選擇性設(shè)備備維護業(yè)務(wù)務(wù)外包決策策過程案例:A公司實施TPM的經(jīng)驗A公司是1985年由國家投投資建立的的一家大型型鋼鐵聯(lián)合合企業(yè)，現(xiàn)現(xiàn)有注冊資資本213億元。公司司主要生產(chǎn)產(chǎn)熱軋卷板板、冷軋卷卷板、鍍鋅鋅板、鍍錫錫板、冷軋軋硅鋼片以以及大型型型材、線材材、中厚板板等一百多多個品種，，還生產(chǎn)焦焦炭、耐火火材料、化化工產(chǎn)品、、粉末冶金金制品等。。1999年初，該公公司的最高高管理層就就認識到TPM的重要性和和必要性，，同時將TPM列入該年度度工作目標標。經(jīng)過2個月的試運運行，公司司最終確定定在全公司司開展TPM活動，并制制定了相關(guān)關(guān)政策。公司實施TRM的推進措施施：采用行政主主導型非自自愿小組來來開展TPM活動的。管理規(guī)范化化與信息可可視化相結(jié)結(jié)合。確定績效指指標，將TPM改善績效與與實施人員員績效掛鉤鉤。診斷技術(shù)與與PDCA的結(jié)合。員工自主管管理與培訓訓。與公司質(zhì)量量保證體系系有機結(jié)合合，加強設(shè)設(shè)備管理的的強制實施施。將供應(yīng)商納納入改善系系統(tǒng)。公司實施TRM的效果：重大、特大大設(shè)備事故故繼續(xù)保持持為零。主要生產(chǎn)設(shè)設(shè)備事故及及故障率為為5.09%，比實施TPM之前下降了了6.65%。要生產(chǎn)設(shè)備備利用率平平均為86.53%，比上年提提高了4.72%。保持了在鋼鋼鐵產(chǎn)量平平均增幅達達到6.03%的情況下，，修理費用用指標的有效控制制。問題：有人人說，TPM實質(zhì)上是一一個促使企企業(yè)不斷發(fā)發(fā)現(xiàn)問題、、解決問題題并貫穿于于開發(fā)、生生產(chǎn)到銷售售及管理的的一種綜合合管理形式式。你認為為這個觀點點正確嗎？？思考題設(shè)備綜合管管理有哪些些主要特征征?它對提高企企業(yè)競爭力力有哪些貢貢獻?設(shè)備的綜合合管理目標標是什么？？日本企業(yè)業(yè)與西方國國家企業(yè)在在設(shè)備綜合合管理方面面有何不同同之處？導致新機器器出故障的的主要原因因是什么？？管理人員可可以利用哪哪些技術(shù)提提高系統(tǒng)的的可靠性？？試述設(shè)備的的磨損規(guī)律律及故障規(guī)規(guī)律。在什么情況況下可以運運用預防性性維護？讓操作工人人掌握機器器維護技術(shù)術(shù)有哪些好好處？全面設(shè)備管管理有哪些些主要特征征？它對提提高企業(yè)競競爭力有哪哪些貢獻？？管理人員如如何評價維維護的有效效性？設(shè)備的經(jīng)濟濟評價中常常用哪些定定量分析方方法？各有有何特點？？導致新設(shè)備備出現(xiàn)故障障的主要原原因有哪些些？分析不同的的設(shè)備管理理體制，比比較各自的的特點，有有哪些適用用條件。設(shè)備維修分分幾個等級級，各級維維修的目標標是解決哪哪些設(shè)備問問題？設(shè)備維護的的工作主要要包括哪幾幾項？設(shè)備維修管管理的趨勢勢是什么？？找一家你熟熟悉的企業(yè)業(yè)（不論規(guī)規(guī)模大?。?，了解其其設(shè)備管理理情況，分分析一下由由于設(shè)備維維護不當而而引起的損損失。判斷題設(shè)備綜合效效率是指設(shè)設(shè)備在整個個壽命周期期內(nèi)設(shè)備的的輸出與輸輸入之比。。其中，輸輸出包括達達到規(guī)定條條件和沒有有達到規(guī)定定條件下的的生產(chǎn)量。。全面生產(chǎn)維維修制是在在設(shè)備綜合合工程學的的基礎(chǔ)上發(fā)發(fā)展起來的的。設(shè)備維修體體制經(jīng)歷了了事后修理理、預防維維修、生產(chǎn)產(chǎn)維修、維維修預防和和設(shè)備綜合合管理等五五個階段。。設(shè)備綜合工工程學和全全面生產(chǎn)維維修制都以以提高設(shè)備備綜合效率率為研究目目的。全面生產(chǎn)維維修制是實實現(xiàn)精細生生產(chǎn)的條件件之一。事后修理主主要適用于于小型、不不重要設(shè)備備的維修。。生產(chǎn)維修是是預防維修修和事后修修理的結(jié)合合：重點設(shè)設(shè)備采用預預防維修，，對生產(chǎn)影影響不大的的一般設(shè)備備采用事后后修理。預防維修和和維修預防防是同一種種設(shè)備維修修體制。設(shè)備綜合管管理包括起起源于英國國的設(shè)備綜綜合工程學學和日本的的全面生產(chǎn)產(chǎn)維修制。。維修預防在在設(shè)備維修修方面的重重大突破是是從設(shè)備的的設(shè)計和制制造階段就就考慮設(shè)備備的維修保保養(yǎng)工作。。選擇題1.設(shè)備綜合工工程學的特特點不包括括下述哪一一項？A）以設(shè)備的的整個壽命命周期作為為管理和研研究的對象象；B）將設(shè)備最最經(jīng)濟的壽壽命周期費費用作為研研究目的；；C）強調(diào)全面面的、綜合合的管理；；D）強調(diào)設(shè)備備的設(shè)計、、使用和費費用的信息息反饋；E）強調(diào)從最最高領(lǐng)導到到第一線工工人全體成成員的參加加。2.下述哪一種種方法不屬屬于計劃預預防修理制制的方法？？A）標準修理理法；B）定期修理理法；C）檢查后修修理法；D）項目修理理法。3.全面生產(chǎn)維維修制的基基本思想不不包括下述述哪一項？？A）全效率；；B）全系統(tǒng)；；C）全過程管管理；D）全社會推推動；E）全員參與與4.全面生產(chǎn)維維修制的主主要內(nèi)容不不包括下述述哪一項？？A）日常點檢；；B）計劃修理理、改善性性維修、故故障修理三三種機制相相結(jié)合；C）維修記錄錄分析；D）抽樣檢驗驗分析；E）開展5S活動、經(jīng)常常進行全面面生產(chǎn)維修修制的教育育。5.設(shè)備維護的的基本決策策有哪些？？A）集中維修修與分散維維修的選擇擇；B）委托維修修與自行維維修的選擇擇；C）備用設(shè)備備問題和更更換年限決決策；D）預防性維維修與事后后修理的選選擇，以及及維修人員員的確定；；E）以上全部部。計算題1.一個企業(yè)的的維修車間間有三個相相同的修理理小組。出出故障的機機器送到修修理小組服服從泊松分分布，平均均到達率為為15臺/小時。每一一個修理中中心修好機機器的速度度服從泊松松分布，平平均修復率率為6臺/小時，因此此要考慮有有足夠大的的停放待修修機器所需需的面積。。（1）機器不能能生產(chǎn)的平平均時間是是多長？（2）如果一臺臺機器占用用40平方米的話話，那么待待維修的機機器平均要要占用多大大的面積？？2、一個維修修車間使用用365號密封膠用用于維修某某種機器。。如果車間間需要用此此密封膠而而庫存又沒沒有,則要花費25元從當?shù)毓┕?yīng)商快速速獲得。如如果該密封封膠在星期期一購進,但整個星期期內(nèi)都不需需要,將引起65元的費用,因為該密