項(xiàng)目6MES設(shè)備檢驗(yàn)管理拓展案例

一、設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)方法MES中的設(shè)備管控功能記錄了設(shè)備運(yùn)行過程中的各項(xiàng)信息，設(shè)備統(tǒng)計(jì)分析的作用就是對(duì)這些信息分類匯總，并運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法，計(jì)算用戶關(guān)心的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，從而達(dá)到優(yōu)化設(shè)備管理方法的目的。設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)分析通常包括對(duì)設(shè)備投資效益、設(shè)備新度系數(shù)、設(shè)備可靠性和設(shè)備綜合效率等指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以通過圖形化的方法，從多個(gè)維度直觀展示關(guān)鍵性指標(biāo)，將隱藏在數(shù)據(jù)中的設(shè)備狀態(tài)顯示出來，便于管理人員對(duì)異常情況及時(shí)反饋，避免損失。下面介紹一些常用的設(shè)備運(yùn)行統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，如設(shè)備投資效益、設(shè)備完好率、設(shè)備可靠性和設(shè)備綜合效率等。1.新增設(shè)備投資效益新增設(shè)備投資效益是指企業(yè)通過技術(shù)改造新增設(shè)備投資所創(chuàng)利潤、新增生產(chǎn)能力或節(jié)約的原材料、能源的價(jià)值。（1）投資利潤率投資利潤率（2）投資回收期設(shè)備投資回收期2.設(shè)備資產(chǎn)總原值和總凈值變化率設(shè)備資產(chǎn)原值又稱為“原始購置成本”或“歷史成本”。資產(chǎn)原值反映企業(yè)在設(shè)備資產(chǎn)方面的投資和企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模、裝備水平等。它還是進(jìn)行固定資產(chǎn)核算、計(jì)算折舊的依據(jù)。設(shè)備資產(chǎn)凈值也稱為折余價(jià)值，是指資產(chǎn)原值減去已提折舊后的凈額。它可以反映企業(yè)實(shí)際占用在設(shè)備資產(chǎn)上的資金數(shù)額和設(shè)備資產(chǎn)的新舊程度。。設(shè)備資產(chǎn)總原值設(shè)備資產(chǎn)總凈值原值變化率>1，表明資產(chǎn)增值，這項(xiàng)指標(biāo)可以放置資產(chǎn)轉(zhuǎn)移，保證資產(chǎn)價(jià)值的完整；凈值變化率>1，表明設(shè)備折舊費(fèi)已完全用于更新改造，這項(xiàng)指標(biāo)可防止企業(yè)行為短期化，裝備素質(zhì)不致劣化。3.設(shè)備新度系數(shù)（或固定資產(chǎn)凈值率）設(shè)備新度系數(shù)是指企業(yè)設(shè)備固定資產(chǎn)凈值占設(shè)備固定資產(chǎn)原值的比例。所謂設(shè)備固定資產(chǎn)的凈值是指其原值減去逐年提取積累的折舊費(fèi)。很明顯，對(duì)一臺(tái)固定原值的設(shè)備來說,使用的年限越長，逐年提供積累的折舊費(fèi)就越多，其凈值也就越低。所以，企業(yè)設(shè)備新度系數(shù)的高低直接反映了該企業(yè)所有設(shè)備的新舊程度。設(shè)備新度系數(shù)4.設(shè)備重大事故率設(shè)備重大事故率是指因設(shè)備故障，導(dǎo)致生產(chǎn)停滯，出現(xiàn)重大經(jīng)濟(jì)損失或者人員傷亡的比例，是企業(yè)安全生產(chǎn)的重要指標(biāo)。設(shè)備重大事故率5.設(shè)備可利用率（有效利用率）設(shè)備可利用率是指設(shè)備的使用效率，即每年度設(shè)備實(shí)際使用時(shí)間占計(jì)劃用時(shí)的百分比，是反映設(shè)備工作狀態(tài)及生產(chǎn)效率的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。設(shè)備可利用率（1）MTBF（MeanTimeBetweenFailures）即平均故障間隔，表示設(shè)備故障發(fā)生期間的時(shí)間平均值，標(biāo)志設(shè)備的可靠性。MTBF的值越大越好。計(jì)算公式為：MTBF例如，某設(shè)備在一個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)的使用情況為：400h運(yùn)行→2h修理→1200h運(yùn)行→4h修理→800h運(yùn)行→3h修理，MTBF是多少？MTBFMTBF可以有效反應(yīng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)用，可以將MTBF的公式稍微變換一下，即“MTBF=產(chǎn)量/修理次數(shù)”，表示的是修一次設(shè)備可做多少個(gè)產(chǎn)品，從公式上可以看出MTBF越大，則表示設(shè)備的狀態(tài)越好。設(shè)備管理人員可以根據(jù)MTBF指標(biāo)為設(shè)備維護(hù)提供依據(jù)，當(dāng)設(shè)備的MTBF指標(biāo)小于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)即可安排設(shè)備維修，使MTBF始終維持在一個(gè)較高的水平。（2）MTTR（MeanTimeToRepair）即平均修理時(shí)間，表示設(shè)備故障發(fā)生期間修理時(shí)間的平均值，標(biāo)志設(shè)備的可維修性。MTTR的值越小越好。計(jì)算公式為：MTTR例如，某設(shè)備在一個(gè)統(tǒng)計(jì)時(shí)間段內(nèi)的使用情況為：600h運(yùn)行→4h修理→1500h運(yùn)行→9h修理→900h運(yùn)行→5h修理，MTTR是多少？MTTR同樣的，把MTTR計(jì)算公式稍微變換一下，即“MTTR=維修時(shí)間/產(chǎn)量”，表示的是每周做一個(gè)產(chǎn)品的平均修理時(shí)間。MTTR的值越小，設(shè)備的狀態(tài)就越好。（3）MWT（MeanWaitTime）即平均等待時(shí)間，表示設(shè)備故障發(fā)生后至維修時(shí)所需要等待時(shí)間的平均值，標(biāo)志設(shè)備維修的組織效率。MWT的值越小越好。計(jì)算公式為：MWT例如，某設(shè)備出現(xiàn)過3次故障，各個(gè)故障在等待維修時(shí)分別花費(fèi)的時(shí)間為24h、12h和24h，MWT是多少？MWTMWT的值越小，表示故障等待的修理時(shí)間就越短，設(shè)備修理的效率就越高。根據(jù)設(shè)備在數(shù)據(jù)采集周期內(nèi)計(jì)算得到的MTBF、MTTR和MWT，進(jìn)行分析篩選。找出那些MTBF小、MTTR大和MWT大的設(shè)備，這些設(shè)備就是需要進(jìn)行預(yù)防保全的重點(diǎn)設(shè)備。6.生產(chǎn)設(shè)備完好率設(shè)備完好率是指完好的生產(chǎn)設(shè)備在全部生產(chǎn)設(shè)備中的比重，是反映企業(yè)設(shè)備技術(shù)狀況和評(píng)價(jià)設(shè)備管理工作水平的一個(gè)重要指標(biāo)，也是設(shè)備管理的基本依據(jù)。設(shè)備完好率7.設(shè)備故障停機(jī)率設(shè)備故障停機(jī)率是指設(shè)備故障停機(jī)時(shí)間與設(shè)備應(yīng)開動(dòng)時(shí)間的比，反映了設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)影響程度，也用于評(píng)價(jià)企業(yè)的維修水平。設(shè)備故障停機(jī)率8.設(shè)備綜合效率設(shè)備綜合效率（OverallEquipmentEffectivemess，OEE）是全面生產(chǎn)維護(hù)（TotalProuductiveMaintenance，TPM）的重要組成部分。設(shè)備綜合效率的本質(zhì)是設(shè)備實(shí)際產(chǎn)量與設(shè)備理論產(chǎn)量比值，它能夠全面地反映設(shè)備的有效利用率，并通過時(shí)間損失分析為改善生產(chǎn)模式提供必要的信息。在產(chǎn)品生產(chǎn)中，一般每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備都有規(guī)定的理論產(chǎn)量，但是由于在實(shí)際使用過程中受到各種因素的影響，設(shè)備在生產(chǎn)過程中都會(huì)產(chǎn)生時(shí)間損失和質(zhì)量損耗，致使設(shè)備難以達(dá)到最大利用率，導(dǎo)致實(shí)際產(chǎn)量和理論產(chǎn)量之間存在一定的差距。國際上通常采用OEE指標(biāo)來反映設(shè)備實(shí)際生產(chǎn)能力和理論生產(chǎn)能力的差別。OEE作為一種獨(dú)立測(cè)量工具用來表現(xiàn)實(shí)際的生產(chǎn)能力和理論產(chǎn)能的比值，是由時(shí)間開動(dòng)率，性能開動(dòng)率以及合格品率三個(gè)關(guān)鍵要素的乘積組成：OEE=其中，時(shí)間開動(dòng)率是用來評(píng)價(jià)停工所帶來的損失，包括引起計(jì)劃生產(chǎn)發(fā)生停工的任何事件，例如，設(shè)備故障、換線換模、原材料短缺以及生產(chǎn)工藝的改變等。時(shí)間開動(dòng)率性能開動(dòng)率是對(duì)生產(chǎn)速度損失的評(píng)價(jià)，所有對(duì)設(shè)備運(yùn)行其最大速度產(chǎn)生影響的事物都是考慮的因素。例如，設(shè)備的磨損、設(shè)備的短暫停機(jī)、原材料的不合格以及操作人員的失誤等。性能開動(dòng)率產(chǎn)品合格率是用來評(píng)價(jià)質(zhì)量的損失，主要用來反映未達(dá)到質(zhì)量要求的產(chǎn)品數(shù)量（包括返工、報(bào)廢的產(chǎn)品），其計(jì)算為：產(chǎn)品合格率從設(shè)備管理的角度分析生產(chǎn)過程中的各種停機(jī)與損失，可以概括為六種損失，分別為停機(jī)損失、換線調(diào)試損失、暫停機(jī)損失、減速損失、啟動(dòng)過程次品損失、生產(chǎn)過程次品損失，六大損失與OEE的對(duì)應(yīng)的關(guān)系如表6-1所示。表6-1六大損失與OEE的關(guān)系六大損失類別OEE損失類別說明停機(jī)損失時(shí)間開動(dòng)率表示由于大故障或突發(fā)故障導(dǎo)致的設(shè)備停機(jī)換線調(diào)試損失時(shí)間開動(dòng)率因更換裝夾工具、設(shè)備調(diào)試等準(zhǔn)備工作導(dǎo)致的損失暫停機(jī)損失性能開動(dòng)率常指5分鐘以下的停機(jī)，由操作員工能快速解決的停工問題減速損失性能開動(dòng)率任何影響設(shè)備達(dá)到最大運(yùn)行速度的因素啟動(dòng)次品損失產(chǎn)品合格率設(shè)備未達(dá)到正常運(yùn)行速度時(shí)生產(chǎn)的不合格品生產(chǎn)次品損失產(chǎn)品合格率設(shè)備正常運(yùn)行過程中生產(chǎn)的不合格品例如，某個(gè)設(shè)備某天工作時(shí)間為8h，班前計(jì)劃停機(jī)15min，故障停機(jī)30min，設(shè)備調(diào)整25min,，產(chǎn)品的理論加工周期為0.6min/件，一天共加工產(chǎn)品450件，有20件廢品，求這臺(tái)設(shè)備的OEE。（1）計(jì)算時(shí)間開動(dòng)率。計(jì)劃工作時(shí)間=8×60-15=465（min）實(shí)際工作時(shí)間=465-30-25=410（min）時(shí)間開動(dòng)率=410/454=0.881（88.1%）（2）計(jì)算性能開動(dòng)率性能開動(dòng)率=450/410×0.6=0.658（65.8%）（3）產(chǎn)品合格率產(chǎn)品合格率=（450-20）/450=0.955（95.5%）（4）設(shè)備綜合效率OEEOEE=0.881×0.658×0.955=0.554（55.4%）如果車間有n臺(tái)設(shè)備，應(yīng)先分別計(jì)算出各臺(tái)設(shè)備的OEE數(shù)值，然后計(jì)算車間設(shè)備的整體綜合效率，計(jì)算公式為：車間設(shè)備整體綜合效率

二、設(shè)備維修智能化眾所周知，目前制造業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，設(shè)備的維修、更新?lián)Q代不僅影響業(yè)務(wù)的發(fā)展，還是廠商控制成本增加競(jìng)爭(zhēng)力的重要砝碼。如何讓自己的設(shè)備在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中保持良好的生產(chǎn)狀態(tài)，最大化地發(fā)揮效能，節(jié)省成本、創(chuàng)造利潤，是廠商們亟須解決的問題，故此利用信息技術(shù)進(jìn)行設(shè)備智能化維護(hù)的需求甚囂塵上，IT解決方案便被推到企業(yè)面前。依托日益發(fā)展的人工智能技術(shù)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，設(shè)備維修智能化的應(yīng)用場(chǎng)景可以包括以下幾個(gè)方面：（1）人工智能維修診斷和輔助。設(shè)備維修過程中工人的經(jīng)驗(yàn)是一筆巨大的財(cái)富，但是由于缺少有效的記錄以及人才的流失，致使這些經(jīng)驗(yàn)無法重用，造成維修資源的浪費(fèi)和知識(shí)共享的缺乏。因此，借助人工智能技術(shù)，對(duì)海量的設(shè)備維修報(bào)告、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)中各類異常數(shù)據(jù)以及設(shè)備維修的操作記錄等進(jìn)行保存和挖掘，對(duì)設(shè)備故障診斷知識(shí)進(jìn)行歸類總結(jié)，構(gòu)建設(shè)備故障診斷知識(shí)圖譜，協(xié)助檢修人員提升工作效率，縮短檢修作業(yè)時(shí)間。人工智能維修診斷和輔助的示例如圖6-1所示。圖6-1人工智能維修輔助（2）預(yù)測(cè)性智能診斷和遠(yuǎn)程運(yùn)維。預(yù)測(cè)性維修是在故障早期發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患和缺陷，進(jìn)而主動(dòng)采取干預(yù)措施的維修策略，這將大幅減少非計(jì)劃性停機(jī)，從而提高制造效率、降低維修成本，是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)重要的應(yīng)用場(chǎng)景。采用智能傳感單元＋工業(yè)APP的創(chuàng)新模式結(jié)合，同時(shí)將云計(jì)算和智能應(yīng)用高度融合，提高用戶體驗(yàn)和智能診斷準(zhǔn)確性。結(jié)合AR智能眼鏡的應(yīng)用，構(gòu)建成現(xiàn)場(chǎng)故障監(jiān)測(cè)→云計(jì)算隱患排查→遠(yuǎn)程診斷報(bào)告→AR輔助現(xiàn)場(chǎng)故障排查與處理的預(yù)測(cè)性智能維修閉環(huán)，如圖6-2所示。圖6-2預(yù)測(cè)性智能診斷＋AR遠(yuǎn)程維修協(xié)作系統(tǒng)三、全員生產(chǎn)維護(hù)TPMTPM(TotalProductiveMaintenance)，譯為全員生產(chǎn)維護(hù)，是指從設(shè)備管理改善入手，由公司內(nèi)全體部門，全部層級(jí)組織，所有人員均參與的，以改善小組活動(dòng)為載體的，最大限度地提高現(xiàn)有設(shè)備的利用率，實(shí)現(xiàn)設(shè)備利用的高安全性、高質(zhì)量和防錯(cuò)性；同時(shí)對(duì)公司治理能力優(yōu)化，創(chuàng)建能不斷自我完善的企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理體系，最終達(dá)到設(shè)備全生命周期內(nèi)設(shè)備綜合效率最大化，從而使企業(yè)達(dá)到降低成本和全面提升效率目的設(shè)備維護(hù)管理制度，TPM管理體系如圖6-3所示。圖6-3TPM管理體系1.TPM的特點(diǎn)和目標(biāo)概括地說，TPM的特點(diǎn)就是三個(gè)“全”，即全效率、全系統(tǒng)和全員參加。（1）全效率：指設(shè)備壽命周期費(fèi)用評(píng)價(jià)和設(shè)備綜合效率。（2）全系統(tǒng)：指生產(chǎn)維修系統(tǒng)的各個(gè)方法都要包括在內(nèi)。即是PM（預(yù)防維修）、MP（維修預(yù)防）、CM（改良維修）、BM（事后維修）等都要包含。（3）全員參加：指設(shè)備的計(jì)劃、使用、維修等所有部門都要參加，尤其注重的是操作者的自主小組活動(dòng)。TPM的目標(biāo)可以概括為四個(gè)“零”，即停機(jī)為零、廢品為零、事故為零、速度損失為零。（1）停機(jī)為零：指計(jì)劃外的設(shè)備停機(jī)時(shí)間為零。計(jì)劃外的停機(jī)對(duì)生產(chǎn)造成沖擊相當(dāng)大，使整個(gè)生產(chǎn)品配發(fā)生困難，造成資源閑置等浪費(fèi)。計(jì)劃時(shí)間要有一個(gè)合理值，不能為了滿足非計(jì)劃停機(jī)為零而使計(jì)劃停機(jī)時(shí)間值達(dá)到很高。（2）廢品為零：指由設(shè)備原因造成的廢品為零。“完美的質(zhì)量需要完善的機(jī)器”，機(jī)器是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，而人是保證機(jī)器好壞的關(guān)鍵。（3）事故為零：指設(shè)備運(yùn)行過程中事故為零。設(shè)備事故的危害非常大，影響生產(chǎn)不說，可能會(huì)造成人身傷害，嚴(yán)重的可能會(huì)“機(jī)毀人亡”。（4）速度損失為零：指設(shè)備速度降低造成的產(chǎn)量損失為零。由于設(shè)備保養(yǎng)不好，設(shè)備精度降低而不能按高速度使用設(shè)備，等于降低了設(shè)備性能。2.TPM的內(nèi)容TPM的主要內(nèi)容分八個(gè)方面：（1）自主維護(hù)。自主維護(hù)就是每一個(gè)操作人員維護(hù)和保養(yǎng)自己的設(shè)備，對(duì)自己的設(shè)備進(jìn)行日常點(diǎn)檢、加油、更換零件、修理、早期發(fā)現(xiàn)故障和校正精度等。（2）個(gè)別改善。個(gè)別改善就是為了實(shí)現(xiàn)公司的經(jīng)營方針和經(jīng)營目標(biāo)而進(jìn)行的一些具體和重大的項(xiàng)目改善活動(dòng)。開展個(gè)別改善需要解決三個(gè)問題：一是有效把握自己部門及崗位存在的問題和損耗；二是對(duì)照公司或部門目標(biāo)，決定在某個(gè)時(shí)期內(nèi)需要解決的項(xiàng)目；三是以最短的時(shí)間完成課題改善活動(dòng)，達(dá)到改善目標(biāo)。（3）專業(yè)維護(hù)。專業(yè)維護(hù)就是專門的設(shè)備維護(hù)部門對(duì)設(shè)備進(jìn)行預(yù)防維護(hù)和計(jì)劃維護(hù)，并通過診斷技術(shù)來提高設(shè)備狀況的預(yù)知力。將設(shè)備管理的職能進(jìn)行細(xì)分是必要的，設(shè)備的日常管理交給生產(chǎn)部門進(jìn)行自主管理，同時(shí)要擁有高水平、專業(yè)化的維護(hù)隊(duì)伍。（4）初期管理。設(shè)備和生產(chǎn)技術(shù)的初期管理是指通過生產(chǎn)技術(shù)革新，達(dá)到新產(chǎn)品的垂直導(dǎo)入（即在很短的時(shí)間內(nèi)完成新產(chǎn)品的試驗(yàn)，并快速開始批量生產(chǎn)）以及設(shè)備的維護(hù)預(yù)防設(shè)計(jì)。（5）事務(wù)改善。事務(wù)改善是間接部門的事務(wù)革新活動(dòng)，TPM是全員參與的持久的集體活動(dòng)，沒有管理間接部門的支持，活動(dòng)是不可能持續(xù)下去的。活動(dòng)的內(nèi)容包括生產(chǎn)管理、銷售管理、行政后勤管理以及其他間接管理業(yè)務(wù)的改善活動(dòng)。事務(wù)改善的目的是改進(jìn)管理系統(tǒng)，消除各類管理損耗，減少間接人員，提高辦事效率，更好的為生產(chǎn)活動(dòng)服務(wù)。（6）環(huán)境改善。環(huán)境改善就是確保活動(dòng)中的安全，消除困難作業(yè)、危險(xiǎn)作業(yè)，消除任何可能引發(fā)災(zāi)害的各種隱患，創(chuàng)造適合人和設(shè)備的良好工作環(huán)境。企業(yè)應(yīng)該杜絕污染、減少廢棄物、節(jié)能降耗和資源再利用，全面開展環(huán)境保護(hù)活動(dòng)。（7）人才培養(yǎng)。企業(yè)的發(fā)展是靠培養(yǎng)人才和完全發(fā)揮人才的能力來達(dá)成的。為了有效推進(jìn)TPM的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有工作的改進(jìn)，企業(yè)的員工必須具備改善的意識(shí)，掌握各種必須的技能。企業(yè)和各個(gè)部門應(yīng)該根據(jù)活動(dòng)的要求，積極開展對(duì)員工的教育和培訓(xùn)工作，全面提升員工素質(zhì)和各方面的能力。（8）質(zhì)量維護(hù)。質(zhì)量維護(hù)就是進(jìn)行抓住