生產(chǎn)與運(yùn)作管理

Production&OperationsManagement華中科技大學(xué)管理學(xué)院TheSchoolofManagement，HUST陳榮秋馬士華RongqiuChenandShihuaMa《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著第十五章設(shè)備維修管理引導(dǎo)案例：EAM系統(tǒng)使設(shè)備管理人員放心國(guó)內(nèi)某大型燃?xì)馄髽I(yè)A公司，承擔(dān)著在我國(guó)某省輸送燃?xì)獾娜蝿?wù)。這家公司最重要的工作目標(biāo)，就是要確保送氣工作安全平穩(wěn)進(jìn)行，這一點(diǎn)比經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)更加重要。A公司是一個(gè)擁有50億元資產(chǎn)、1600公里輸氣管道的流程型運(yùn)輸企業(yè)，其生產(chǎn)過(guò)程并不改變產(chǎn)品（燃?xì)猓┑慕Y(jié)構(gòu)和特性。從財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)分析可以看出，燃?xì)夤镜某杀窘^大部分都在設(shè)備上，包括設(shè)備折舊、配件庫(kù)存、維修和維護(hù)，這些開(kāi)支占公司年度開(kāi)支的75%以上?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著不久前，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(duì)象，從固定資產(chǎn)的設(shè)計(jì)、采購(gòu)、安裝調(diào)試、運(yùn)行管理到轉(zhuǎn)讓報(bào)廢的全生命周期都進(jìn)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(yùn)行可靠性與使用價(jià)值、降低維護(hù)與維修成本，從而提高企業(yè)整體運(yùn)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(biāo)、設(shè)備總成本有了顯著的改進(jìn)，綜合效益每年提高竟然能夠達(dá)到15%以上，同時(shí)也保障了社會(huì)生活的穩(wěn)定進(jìn)行?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著第十五章設(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(hù)決策

15.4企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)

15.5設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)外包《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著15.1設(shè)備管理概述

英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)3811號(hào)給“維修”下的定義是：“各中技術(shù)行動(dòng)與相關(guān)的管理行動(dòng)相配合，其目的是使一個(gè)物件保持在或者恢復(fù)達(dá)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(yíng)目標(biāo)，通過(guò)一系列的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和組織措施，對(duì)設(shè)備壽命周期內(nèi)的所有設(shè)備物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形態(tài)和價(jià)值運(yùn)動(dòng)形態(tài)進(jìn)行的綜合管理工作。《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著設(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(jì)劃、交貨期、生產(chǎn)過(guò)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(hù)；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(yíng)目標(biāo)及生產(chǎn)需要制定設(shè)備規(guī)劃。選擇、購(gòu)置、安裝調(diào)試所需設(shè)備。對(duì)投入運(yùn)行的設(shè)備正確、合理地使用。精心維護(hù)保養(yǎng)和及時(shí)檢查設(shè)備，保證設(shè)備正常運(yùn)行。適時(shí)改造和更新設(shè)備?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著設(shè)備維修發(fā)展概況

事后修理預(yù)防維修生產(chǎn)維修維修預(yù)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?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著設(shè)備綜合工程學(xué)特點(diǎn)

把設(shè)備的最經(jīng)濟(jì)壽命費(fèi)用作為其研究目的把與設(shè)備有關(guān)的工程技術(shù)、財(cái)務(wù)、管理等方面結(jié)合起來(lái)進(jìn)行綜合性管理研究提高設(shè)備的可靠性、維修性設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率把設(shè)備的一生，即整個(gè)壽命周期作為管理和研究的對(duì)象強(qiáng)調(diào)設(shè)備的設(shè)計(jì)、使用和費(fèi)用的信息反饋《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著15.2生產(chǎn)維修設(shè)備維修的理論有兩種基本觀點(diǎn)：第一種觀點(diǎn)建立在摩擦學(xué)基礎(chǔ)之上，以研究機(jī)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(diǎn)是建立在故障物理學(xué)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。《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著維修術(shù)語(yǔ)平均故障期(meantimebetweenfailure,MTBF)，是指兩次故障之間的期望時(shí)間，其大小等于1/ 其中

為故障率。

平均維修時(shí)間（meantimetorepair，MTTR），是指修理時(shí)間R的期望值。

可用性（availability），是指機(jī)器運(yùn)行時(shí)間的平均值：

《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著機(jī)器零件的磨損規(guī)律

初期磨損期

零件的表面宏觀幾何和微觀幾何都要發(fā)生明顯變化，磨損速度很快。這一階段對(duì)設(shè)備來(lái)說(shuō)沒(méi)有什么危害，而是設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必經(jīng)階段，稱“跑合”、“磨合”。正常磨損期

經(jīng)跑合磨損后，設(shè)備各個(gè)部分進(jìn)入了正常工作狀態(tài)。急劇磨損期

零件是有一定壽命的。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間以后，正常磨損關(guān)系破壞了，這時(shí)候的磨損速度非常塊，短時(shí)間內(nèi)就可以使零件喪失應(yīng)有的精度或強(qiáng)度?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著設(shè)備故障曲線IIIIII正常區(qū)劣化區(qū)t圖15－2：設(shè)備故障曲線

第一段為初期故障時(shí)期。這段時(shí)期的故障主要使由于設(shè)計(jì)上的原因，安裝不正確，操作上的不習(xí)慣，新裝配零件沒(méi)有跑合，質(zhì)量不好等。第二段為偶發(fā)故障期。設(shè)備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段，故障率較低，一般由于維護(hù)不好和操作失誤引起的偶然故障。第三段為磨損故障期。零件開(kāi)始老化，故障率逐漸上升?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著設(shè)備維修體制

計(jì)劃預(yù)修制計(jì)劃預(yù)修制是根據(jù)零件的一般磨損規(guī)律和設(shè)備故障規(guī)律，有計(jì)劃地進(jìn)行維修，在故障發(fā)生之前修復(fù)或更換已磨損或老化的零件。《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著實(shí)現(xiàn)計(jì)劃修理方法

由于設(shè)備的重要程度和結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)程度不同，以及對(duì)零件使用壽命的掌握程度不同，因此，規(guī)定了三種不同的實(shí)現(xiàn)計(jì)劃修理的方法。標(biāo)準(zhǔn)修理法，又叫強(qiáng)制修理法定期修理法檢查后修理法《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著全面生產(chǎn)維修制（TotalProductionMaintenance，簡(jiǎn)稱TPM）TPM的基本思想全效益，是指要求設(shè)備一生的壽命周期的費(fèi)用最小、輸出最大。設(shè)備綜合效率＝全系統(tǒng)，從設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、使用、維修、改造到更新的設(shè)備一生的管理。全員參加，凡是和設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、使用、維修有關(guān)的部門(mén)和人員都參加到設(shè)備管理行列中設(shè)備壽命周期的輸出設(shè)備壽命周期的輸入《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著TPM的基本特征以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)建立以設(shè)備一生為對(duì)象的生產(chǎn)維修總系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)備的計(jì)劃、使用、保養(yǎng)等所有部門(mén)從最高領(lǐng)導(dǎo)到第一線工人全體成員參加加強(qiáng)生產(chǎn)維修保養(yǎng)思想教育，開(kāi)展班組自主活動(dòng)，推廣生產(chǎn)維修《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著TPM的主要內(nèi)容日常檢點(diǎn)定期檢查計(jì)劃修理改善性維修故障修理維修記錄分析開(kāi)展5S活動(dòng)（整理（Seiri）、整頓（Seiton）清潔（Seisoh）、清掃（Seiketsu）、教養(yǎng)（Shitsuke））《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著15.3基本維護(hù)決策

集中維修集中維修指把所有維修力量集中起來(lái)組成專門(mén)的設(shè)備維修部門(mén)，負(fù)責(zé)整個(gè)企業(yè)的設(shè)備維修工作。優(yōu)點(diǎn)：有利于提高維修技術(shù)水平，集中力量完成復(fù)雜、技術(shù)難度大的維修任務(wù)。缺點(diǎn)：易出現(xiàn)生產(chǎn)與維修的脫節(jié)，不能及時(shí)處理故障。分散維修分散維修就是由企業(yè)的各個(gè)下層部門(mén)分別設(shè)立維修小組，每一個(gè)小組負(fù)責(zé)本部門(mén)的設(shè)備維修工作。優(yōu)點(diǎn)：把各部門(mén)的生產(chǎn)與維修統(tǒng)一起來(lái)，維修時(shí)間靈活缺點(diǎn)：分散了維修力量，難以處理技術(shù)難度大的維修任務(wù)。

委托維修與自行維修《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著備用設(shè)備問(wèn)題

某些情況下，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，就有可能造成很大的損失。備用設(shè)備就是為了緩解這種情況而出現(xiàn)的。然而，備用設(shè)備會(huì)占用大量的資金，造成成本上升。設(shè)備管理就是的任務(wù)之一就是要找到一個(gè)平衡點(diǎn)?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著維修人員的確定

假設(shè)一組設(shè)備的數(shù)量足夠大，使得到達(dá)概率為常數(shù)并且到達(dá)間隔時(shí)間與服務(wù)時(shí)間服從負(fù)指數(shù)分布（到達(dá)率服從泊松分布）。設(shè)機(jī)器平均故障率為每周0.8，一個(gè)維修工人一個(gè)星期能修好一臺(tái)機(jī)器（m＝1），如果增加工人（最多到4人），則維修時(shí)間成比例地下降，超過(guò)4個(gè)維修工人時(shí)，需要另外增加一個(gè)排隊(duì)維修場(chǎng)地。若維修工人每周工資為250元/人，一臺(tái)機(jī)器停歇一周的費(fèi)用是750元，問(wèn)在這種情況下應(yīng)該招聘多少維修工人？《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著首先，利用排隊(duì)論的結(jié)果求出生產(chǎn)系統(tǒng)的平均故障設(shè)備數(shù)量（正在修理的和等待修理的）：

其次，計(jì)算使用不同數(shù)量維修工人的總成本，然后進(jìn)行比較。當(dāng)使用一個(gè)維修工人時(shí)，總成本為：1×250＋4×750＝3250（元）。如果使用兩個(gè)工人，由于提高了服務(wù)率，每周可以修好兩臺(tái)設(shè)備，所以：

總成本為：2×250＋0.6667×750＝1000（元）。

《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著如果使用3個(gè)工人，維修能力為每周修好3臺(tái)設(shè)備，此時(shí)總成本為：3×250＋0.3636×750＝1023（元）。

比較而言，最佳的維修工人數(shù)為2人。

《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著預(yù)防性維修與事后修理

是采取預(yù)防性維修還是采取設(shè)備發(fā)生故障后再來(lái)?yè)屝?，這也是一個(gè)設(shè)備維修的決策問(wèn)題。通常，管理人員從成本的角度衡量，尋求總成本最低的預(yù)防性維修水平，避免造成過(guò)度維修?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著更換年限決策

討論總費(fèi)用最低的零件更換年限問(wèn)題。假設(shè)：機(jī)器維護(hù)費(fèi)用隨著機(jī)器的使用年限而增加。這里所討論的模型既適用于連續(xù)工作的設(shè)備，也適用于間歇工作的機(jī)器。不妨假設(shè)，更換某個(gè)零件的費(fèi)用是K，該零件在工作年限為u時(shí)的運(yùn)行費(fèi)用是C（u），且C（u）的初始值是au。邊際更換費(fèi)用隨時(shí)間的推移而降低，邊際運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用隨時(shí)間推移而上升?？傎M(fèi)用是零件更換費(fèi)用與維護(hù)費(fèi)用之和，這里要找到總費(fèi)用最低的更換時(shí)間點(diǎn)。《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著

為簡(jiǎn)化問(wèn)題，假設(shè)：機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；不考慮停機(jī)修理時(shí)間；機(jī)器上的每一個(gè)新零件具有相同的特征；只考慮更換費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；目標(biāo)是取得長(zhǎng)期總費(fèi)用最低；維護(hù)一個(gè)零件運(yùn)行費(fèi)用是au，更換一個(gè)零件的費(fèi)用是K?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著《生產(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編著15.4企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)

概念一般認(rèn)為，企業(yè)資產(chǎn)管理（EnterpriseAssetManagement，簡(jiǎn)稱EAM）是在CMMS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，以現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為運(yùn)行平臺(tái)，以企業(yè)有形資產(chǎn)（如生產(chǎn)設(shè)備、廠房設(shè)施、交通工具、庫(kù)存等）為管理對(duì)象，以降低總體維修成本、提高維修效率和投資回報(bào)為目標(biāo)，融合先進(jìn)設(shè)備管理思想，集企業(yè)各項(xiàng)設(shè)備管理功能為一身，并能對(duì)企業(yè)各種維修資源進(jìn)行有效協(xié)調(diào)與控制的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)?！渡a(chǎn)與運(yùn)作管理》陳榮秋、馬士華編