生產(chǎn)與運(yùn)作設(shè)備管理

1、生產(chǎn)與運(yùn)作管理生產(chǎn)與運(yùn)作管理Production & Operations Management華中科技大學(xué)管理學(xué)院The School of Management，HUST陳榮秋 馬士華Rongqiu Chen and Shihua Ma1第15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215.1 設(shè)備管理概述n15.1.1 設(shè)備維修的概念n15.1.2 設(shè)備維修的發(fā)展階段n15.1.3 設(shè)備綜合工程學(xué)315.1.1 設(shè)備維修概念定義：n英國標(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)

2、的管理行動(dòng)向配合，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)?！眓設(shè)備維修管理：指依據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)，通過一系列的技術(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。415.1.1 設(shè)備維修概念（續(xù)）設(shè)備管理的影響n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)過程的均衡性等方面的工作；n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；n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；n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)；n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。515.1.2 設(shè)備維修發(fā)展階段設(shè)備維修發(fā)展五

3、階段n事后修理n預(yù)防維修n生產(chǎn)維修n維修預(yù)防n設(shè)備綜合管理n基于狀態(tài)維修（Condition-based Maintenance）和智能維修（Intelligent Maintenance）等新方法。615.1.3 設(shè)備綜合工程學(xué)設(shè)備綜合工程學(xué)特點(diǎn)n把設(shè)備的最經(jīng)濟(jì)壽命費(fèi)用作為其研究目的n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)合起來進(jìn)行綜合性管理n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n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n強(qiáng)調(diào)設(shè)備的設(shè)計(jì)、使用和費(fèi)用的信息反饋715.2 生產(chǎn)維修n15.2.1 綜述n15.2.2 機(jī)器零件磨損的規(guī)律n15.2.3 設(shè)備故障曲線n1

4、5.2.4 設(shè)備維修體制815.2.1 綜述設(shè)備維修的理論有兩種基本觀點(diǎn)：n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。n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。915.2.2 機(jī)器零件磨損的規(guī)律零件從投入使用到磨損報(bào)廢一般可以分為三個(gè)階段：n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)備來說沒有什么危害，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”。n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)。n急劇磨損期 零件是有一定壽命的。經(jīng)過一段時(shí)間以后

5、，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。1015.2.2 機(jī)器零件磨損 的規(guī)律（續(xù)）零件磨損示意圖1115.2.3 設(shè)備故障曲線設(shè)備故障曲線n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，操作上的不習(xí)慣，新裝配零件沒有跑合，質(zhì)量不 好等。n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。n第三段為磨損故障期。零件開始老化，故障率逐漸上升。I IIIII正常區(qū)惡劣區(qū)t( ) t0( )t圖圖142：設(shè)備故障曲線：設(shè)備故障曲線1215.2.4 設(shè)備維修體制計(jì)劃預(yù)修制n計(jì)劃預(yù)修制是根據(jù)零件

6、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。日常維護(hù)設(shè)備的維護(hù) 定期清洗換油定期檢查計(jì)劃預(yù)修制小修計(jì)劃修理 中修大修1315.2.4 設(shè)備維修體制（續(xù)）計(jì)劃預(yù)修制n由于設(shè)備的重要程度和結(jié)構(gòu)的繁簡程度不同，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。u標(biāo)準(zhǔn)修理法，又叫強(qiáng)制修理法u定期修理法u檢查后修理法1415.2.4 設(shè)備維修體制（續(xù)）全面生產(chǎn)維修制（Total Production Maintenance，簡稱TPM） 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)

7、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1515.2.4 設(shè)備維修體制（續(xù)）TPM的基本特征n以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)n建立以設(shè)備一生為對(duì)象的生產(chǎn)維修總系統(tǒng)n從最高領(lǐng)導(dǎo)到第一線工人全體成員參加n從加強(qiáng)生產(chǎn)維修保養(yǎng)思想教育，開展班組自主活動(dòng)，推廣生產(chǎn)維修1615.2.4 設(shè)備維修體制（續(xù)）TPM的主要內(nèi)容n日常檢點(diǎn)n定期檢查n計(jì)劃修理n改善性維修n故障修理n維修記錄分析n開展5S活動(dòng)（整理（Seiri）、整頓（Seiton） 清潔（Seisoh）、清掃（Se

8、iketsu）、教養(yǎng)（Shitsuke）1715.3 基本維護(hù)決策n15.3.1 幾種維護(hù)決策n15.3.2 備用設(shè)備問題n15.3.3 預(yù)防性維修和事后修理n15.3.4 更換年限決策1815.3.1 幾種維護(hù)決策集中維修n在集中維修指把所有維修力量集中起來組成專門的設(shè)備維修部門，負(fù)責(zé)整個(gè)企業(yè)的設(shè)備維修工作。n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)。n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。1915.3.1 幾種維護(hù)決策（續(xù)）分散維修n在分散維修就是由企業(yè)的各個(gè)下層部門分別設(shè)立維修小組，每一個(gè)小組復(fù)雜本部門的設(shè)備維修工作。n優(yōu)點(diǎn)：把各部門的生產(chǎn)與維修統(tǒng)一

9、起來，維修時(shí)間靈活。n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2015.3.2 備用設(shè)備問題備用設(shè)備問題n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)。2115.3.3預(yù)防性維修 與事后修理預(yù)防性維修與事后修理n是采取預(yù)防性維修還是采取設(shè)備發(fā)生故障后再來搶修，這也是一個(gè)設(shè)備維修的決策問題。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，避免造成過渡維修。2215.3.4 更換年限決策在討論總費(fèi)用最低的零件更換年限的

10、確定問題。n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使用于連續(xù)工作的設(shè)備，也適用于間歇工作的機(jī)器。n不妨假設(shè)，更換某個(gè)零件的費(fèi)用是K，該零件在工 作在年限為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)。2315.3.4 更換年限決策（續(xù)）為了簡化問題，假設(shè)n機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；n不考慮停機(jī)修理時(shí)間；n機(jī)器上的每一個(gè)新零件具有相同的特征；n只考慮更換費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；n目標(biāo)是取得長期總費(fèi)用最低；n維護(hù)一個(gè)零件運(yùn)行費(fèi)用是au，更換一個(gè)零件的

11、費(fèi)用是K。2415.3.4 更換年限決策（續(xù)）20032( )/2( ),( )1( )()220,( )145*,( )20,*2ttkC u duauduatG ttG tatKatG tKtttG ttTG taKTta每一周的更換費(fèi)用每一周的維護(hù)總費(fèi)用設(shè)單位時(shí)間總費(fèi)用為，更換周期為 則可由下式給出由于G (t)=K/是變量 的凹函數(shù)，如圖 所示。目標(biāo)是求出總費(fèi)用最低的更換周期由于是凹函數(shù)，其最優(yōu)解滿足：KG (t)=-解得2515.3 企業(yè)資產(chǎn)管理系統(tǒng)n15.3.1 概念n15.3.2 EAM管理思想n15.3.3 EAM的功能構(gòu)成n15.3.4 EAM的應(yīng)用2615.3.1 概念概念

12、n一般認(rèn)為，企業(yè)資產(chǎn)管理（Enterprise Asset Management，簡稱EAM）是在CMMS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，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匯報(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)。2715.3.2 EAM管理思想EAM管理思想n先進(jìn)維修管理思想n成本控制思想n集成化管理思想n知識(shí)管理思想2815.3.3 EAM功能構(gòu)成EAM功能構(gòu)成2915.3.4 EAM的應(yīng)用EAM的應(yīng)用 實(shí)施EA

13、M能達(dá)到以下目標(biāo)：降低設(shè)備故障率縮短維修相應(yīng)時(shí)間和維修工作時(shí)間提高設(shè)備的可利用率和可靠性指標(biāo)延長設(shè)備壽命控制維修費(fèi)用，提高企業(yè)投資回報(bào)率改善工人的安全保障降低維修設(shè)備庫存水平提高采購效率，降低采購成本更有效的配置生產(chǎn)設(shè)備、人員及其他維修資源3015.4 設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)外包n15.4.1 有關(guān)業(yè)務(wù)外包n15.4.2 設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)外包管理的內(nèi)容n15.4.3 設(shè)備外包業(yè)務(wù)決策3115.4.1 關(guān)于業(yè)務(wù)外包業(yè)務(wù)外包是現(xiàn)代企業(yè)普遍采用的一種運(yùn)作策略。業(yè)務(wù)外包（outsourcing）,是Outside Resource Using的意思，即利用外部資源的意思。一般認(rèn)為，業(yè)務(wù)外包是以合約方式將原本應(yīng)由企業(yè)運(yùn)作的業(yè)務(wù)，交由外面的服務(wù)商，由他們完成，以維持企業(yè)的運(yùn)營。3215.4.1 關(guān)于業(yè)務(wù)外包（續(xù)）推動(dòng)企業(yè)開展業(yè)務(wù)外包的原因n企業(yè)自身資源約束n競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的變化n新的管理思想的推動(dòng)3315.4.2設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)外包 管理的內(nèi)容設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)外包管理的內(nèi)容n設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)外包戰(zhàn)略分析n設(shè)備維護(hù)業(yè)務(wù)外包決策分析n設(shè)備維護(hù)承包商的評(píng)估與選擇n外包業(yè)務(wù)執(zhí)行過程的管理n設(shè)備維護(hù)外包終止3415.4.3 設(shè)