劉佳(南通醋酸纖維有限公司，江蘇 南通 226000)

0 引言

精益管理源于精益生產(chǎn)。精益生產(chǎn)(lean production，LP)是美國麻省理工學院教授詹姆斯.P.沃麥克等專家通過“國際汽車計劃(IMVP)”對全世界17個國家90多個汽車制造廠的調(diào)查和對比分析，認為日本豐田汽車公司的生產(chǎn)方式是最適用于現(xiàn)代制造企業(yè)的一種生產(chǎn)組織管理方式。精益管理要求企業(yè)的各項活動都必須運用“精益思維”(lean thinking，LT)?！熬嫠季S”的核心就是以最小資源投入，包括人力、設備、資金、材料、時間和空間，創(chuàng)造出盡可能多的價值，為顧客提供新產(chǎn)品和及時的服務[1-2]。

全員生產(chǎn)維護(total productive maintenance, TPM)，是風行全球的精益設備管理先進理念，是設備管理發(fā)展的主要方向。按照日本工程師學會(JIPE)TPM有如下定義：(1)以實現(xiàn)最高的OEE為目標；(2)確定以設備一生為目標的全系統(tǒng)的預防維護體系；(3)設備的規(guī)劃、使用、維修等所有部門都要參加；(4)從企業(yè)的最高管理者到第一線員工的全體人員都要參加；(5)實行動機管理，即通過開展小組的自主活動來推進生產(chǎn)維護。

TPM突出了“三個全”和“三個零”的特點。TPM的“三個全”強調(diào)全效率、全系統(tǒng)和全員參加。TPM的“三個零”指的是以追求生產(chǎn)系統(tǒng)極限為愿景，將設備管理提高到更高水平，挑戰(zhàn)故障為零、浪費為零、事故為零的奮斗目標。

自從TPM在日本和世界各國企業(yè)中推行以來，給企業(yè)創(chuàng)造了可觀的有形和無形效益，并取得令人震驚的成就。但綜合推行TPM的案例來看，主要在汽車零部件制造、電子產(chǎn)品組裝等制造領域，而在化工流程型企業(yè)的設備管理應用案例不多，化工流程型企業(yè)一般有重資產(chǎn)、設備密集型等特點，設備管理是企業(yè)管理的重要方面，如何科學地推進TPM精益管理，實現(xiàn)精益設備管理的有效落地，是本文研究的重點。

1 流程型生產(chǎn)中的設備管理狀況與問題

按照生產(chǎn)過程的特點，產(chǎn)品生產(chǎn)分為流程性生產(chǎn)和離散型生產(chǎn)。流程型生產(chǎn)的生產(chǎn)區(qū)域設備設施集成化程度高，運行自動化水平高，而且其工藝過程一般具有高溫、高壓、易燃、易爆等特點，對生產(chǎn)運行的可靠性和安全性提出較高要求，設備管理是流程型生產(chǎn)企業(yè)管理中的重點。

典型的流程型制造工業(yè)企業(yè)，設備總體有以下特點：一是設備數(shù)量巨大，生產(chǎn)裝置集約化，由于自動化程度高，“設備多、人員少”的特點增添了管理的難度。二是流程型生產(chǎn)中，一般由化工、煉油、水處理、動力等專業(yè)構成，生產(chǎn)種類多，動靜設備種類繁多，設備維護和管理具有相當大的難度。三是系統(tǒng)龐大復雜，生產(chǎn)流程環(huán)環(huán)相扣，任何一臺設備或部件出現(xiàn)問題，都可能會導致全局性影響。各生產(chǎn)系統(tǒng)存在易燃易爆、腐蝕性強等特點，生產(chǎn)設備的安全運行顯得尤為重要?，F(xiàn)代流程型生產(chǎn)中設備管理面臨的主要問題與挑戰(zhàn)有：

(1)設備管理與安全生產(chǎn)關系緊密。安全是流程型生產(chǎn)企業(yè)管理的第一要務。安全管理三要素為人的不安全行為、物的不安全狀態(tài)、管理的缺陷，物的不安全狀態(tài)即設備的不安全狀態(tài)。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，物的不安全狀態(tài)(也即設備的不安全狀態(tài))占流程型生產(chǎn)企業(yè)安全隱患總數(shù)的70%以上，可見設備安全管理是安全管理一個重要抓手與基礎，是亟需解決的問題?，F(xiàn)代設備一般處于復雜的社會和生產(chǎn)系統(tǒng)中運行，設備運行安全風險較高，一旦突發(fā)事故，容易導致財產(chǎn)損失、環(huán)境污染、人員傷亡。如：2018年11月28日河北盛華化工公司聚氯乙烯車間的氣柜卡頓故障導致化學品泄漏爆燃的重大事故。

(2)設備管理與企業(yè)經(jīng)營效益關系密切。一是設備投入成本高，在現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)特別是資產(chǎn)密集型企業(yè)，設備的投資金額大約要占固定資產(chǎn)總額的55%至75%，成為企業(yè)建設總投資的最主要開支項目。二是設備運行維護費用高，據(jù)統(tǒng)計，石化行業(yè)的維修費用一般要占固定資產(chǎn)總額的5%至10%左右，美國石化企業(yè)的維修費用約占生產(chǎn)成本的12%。我國鋼鐵企業(yè)的維修費用一般占生產(chǎn)成本的8%～10%。三是設備非計劃停產(chǎn)損失大，由于現(xiàn)代流程型生產(chǎn)運行效率高、作業(yè)連續(xù)性強，一旦發(fā)生非計劃停機，導致運行中斷，會帶來巨大的產(chǎn)量損失。

(3)生產(chǎn)運行管理與設備維修管理的之間的矛盾。很多生產(chǎn)型企業(yè)都存在生產(chǎn)運行與設備維修的矛盾。設備維修管理是確保生產(chǎn)設施正常運行的基礎工作，其目標是為生產(chǎn)保駕護航。兩者之間那為什么會存在矛盾呢？本質(zhì)原因是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營人員(包括決策層)“重生產(chǎn)，輕設備”。因為生產(chǎn)是價值創(chuàng)造環(huán)節(jié)，是直接產(chǎn)出經(jīng)濟效益的環(huán)節(jié)，而設備維修管理是非價值創(chuàng)造環(huán)節(jié)，相反是增加企業(yè)運行成本的環(huán)節(jié)。而且，生產(chǎn)部門重視生產(chǎn)運行，忽視設備保養(yǎng)維護，存在著“我使用、你維護”的觀念。當在企業(yè)管理沒有協(xié)調(diào)好生產(chǎn)與維修之間的關系時，可能導致管理漏洞，甚至是相互推諉、影響企業(yè)正常生產(chǎn)經(jīng)營。

2 基于TPM的精益設備管理推進理論和方法

為了避免設備突發(fā)故障引發(fā)安全事故，可以從事后和事前兩個方面入手遏制，從事后的角度出發(fā)，做好各種故障預想與應急預案，避免故障發(fā)生后事態(tài)變嚴重甚至失控，是一項重要工作；從事前的角度出發(fā)，從源頭去預防突發(fā)故障甚至追求關鍵設備零故障，把工作做在前面，減少事后的救火，這更是一項非常有意義的工作。從預防的觀點來看，設備零故障管理是現(xiàn)代化工流程型工廠安全生產(chǎn)的重要抓手，是源頭控制的重要手段。從生產(chǎn)運行管理的角度出發(fā)，零故障管理的終極愿景就是要實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)中那些至關重要的設備即所謂關鍵設備要保持零故障，切實保障生產(chǎn)的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行。

任何設備(部件)都有其生命周期，設備使用過程就是一個逐漸“劣化”的過程，劣化發(fā)展一定程度就會發(fā)生故障，故障是“冰山”的頂峰?；凇霸O備零故障”的TPM推進方法，從而識別設備管理的重要工作，由表及里、循序漸進、全面深化推進TPM[3]。

為了實現(xiàn)設備零故障，必須循序漸進地消除、預防設備的劣化，如圖1所示。首先要消除設備的強制劣化，即解決設備外在的環(huán)境因素如污染源、困難部位，以保證設備外部良好的基礎條件，從而減緩設備的劣化速率。其次，要深入設備內(nèi)部，辨識設備的安裝、設計、制造缺陷，改善隱藏的薄弱點，設備的劣化速率將大大延緩。最后，設備的劣化進入自然劣化狀態(tài)。隨著時間的推移，劣化加劇，設備仍會發(fā)生故障，為了避免故障發(fā)生，就要開展預防維護、預測維護、定期維護活動，及時復原設備的劣化，預防故障的發(fā)生。

圖1 零故障理論模型

3 基于TPM的精益設備管理推進方案設計

3.1 總體思路與目標

保障本質(zhì)安全是方案設計的基礎目標。設備管理的安全目標就是要以零故障為愿景，不斷減少設備故障次數(shù)，降低設備安全風險，避免設備事故/事件的發(fā)生，確保設備安全穩(wěn)定運行[4]。

提升綜合效率是方案設計的中心目標。設備的高效運行是產(chǎn)品穩(wěn)定產(chǎn)出的關鍵，要確保設備高效運行，必須圍繞提升設備綜合效率(OEE)這個中心下功夫。設備綜合效率計算公式為時間利用率、設備性能率、產(chǎn)品合格率的乘積，反映了設備運行的綜合狀態(tài)水平。

促進降本增效是方案設計的終極目標。企業(yè)存在目的在于為社會創(chuàng)造價值，歸根結(jié)底要產(chǎn)生效益，要計算成本與產(chǎn)出。設備管理要投入維修費用與備件資金，降本增效就是要提升維修費用的使用效率、降低備件資金。

3.2 組織保障與推進原則

3.2.1 培育文化，全員參與

為保證活動的規(guī)范性和有效性，首先導入理念、培育文化，進行多次TPM理念、方法和成功案例的全員培訓和宣貫，確定全員參與的原則。

3.2.2 明確職責，團隊合作

設備管理部負責制定公司設備管理制度及檢查考核，協(xié)調(diào)設備使用、維修等部門對設備的全生命周期進行有效管理。

生產(chǎn)部門是設備使用的負責部門，負責根據(jù)公司設備管理相關制度，制定本部門設備管理辦法，作為設備的主人落實公司設備管理要求，會同維修部門對部門所轄范圍內(nèi)的設備進行有效管理。在初始的5S和自主維護階段，高管帶頭、部門負責人領銜，層層包干、落實責任到每一臺設備、每一個人。在深化的計劃維護階段，TPM具體工作由生產(chǎn)部長牽頭，生產(chǎn)和維修骨干組成推進小組共同實施，生產(chǎn)和維修人員全面參與設備維護活動[5]，如圖2所示。

圖2 TPM推進組織機構

維修部門是設備維修的負責部門，負責根據(jù)公司設備管理相關制度，制定本部門的設備管理辦法，作為設備維修的專業(yè)部門落實公司設備管理要求，配合設備使用部門對設備進行有效管理。

帳務部是固定資產(chǎn)管理的職能部門，配合設備項目部做好設備管理工作，負責建立和維護公司固定資產(chǎn)臺帳，按規(guī)定提取折舊，協(xié)調(diào)設備項目部及固定資產(chǎn)所在部門對公司固定資產(chǎn)進行有效管理。

物資部負責設備、維修備件與材料的采購、入庫驗收、儲存和發(fā)貨，牽頭控制備件庫存資金，負責報廢固定資產(chǎn)的處置。

3.2.3 示范先行，全面推進

確定示范設備或生產(chǎn)線，從示范設備入手，按照推進工作計劃循序漸進地實施，并在實施過程中針對問題及時糾偏。

完成示范設備和生產(chǎn)線的推進后，及時總結(jié)和提煉實戰(zhàn)經(jīng)驗和經(jīng)典案例，形成實戰(zhàn)指南，以點帶面，逐步推廣到關鍵設備、重要設備和一般設備，以及非生產(chǎn)設備和建構筑物等。

3.3 基于TPM的精益設備管理推進

3.3.1 基于TPM的精益設備管理推進步驟

基于TPM的精益設備管理推進步驟如表1所示。

表1 TPM推進步驟

梳理設備總臺賬，完善設備分類信息，建立信息齊全的特種設備、計量設備、安全設備、環(huán)保設備等分類設備臺賬，便于設備專業(yè)化管理。綜合考慮與設備相關的各方面因素，從設備參與生產(chǎn)程度、平均利用率、備用、故障頻次產(chǎn)量損失、與上下游設備關聯(lián)度、修復時間、修復成本、人身危害、安全隱患及環(huán)境影響等維度明確設備關鍵度評分標準，對全廠設備進行評分，確定關鍵設備、重要設備、一般設備、非生產(chǎn)設備等四類設備。這不僅為后續(xù)分階段、有重點的推進TPM奠定基礎，也為優(yōu)先分配有限的維修費用、備件等資源提供了依據(jù)。

3.3.2 設備現(xiàn)狀評估

通過建立設備維護日志，收集各項維護信息，對收集到的維護信息進行分析，從而制定改善目標。設備維護日志涵蓋設備使用期間(投用到報廢)劣化現(xiàn)象、處理措施、檢修時長、備件使用情況、維護費用等信息。根據(jù)設備維護日志中的維護信息，各生產(chǎn)部門TPM推進團隊開展統(tǒng)計分析，制定TPM績效目標，如設備故障次數(shù)、OEE、MTBF、MTTR等。

3.3.3 開展自主維護活動

廣泛開展5S活動，消除設備外部的環(huán)境污染，同時強化員工(特別是生產(chǎn)部門員工)設備維護的責任意識，營造全員參與的設備管理文化氛圍。

C是設備的本體清潔，L是設備的潤滑，I是員工的點巡檢，T是設備、管道部件的緊固。開展以操作人員為主的CLIT自主維護，重點是通過設備本體的清潔工作，消除設備的污染源和困難部位；通過建立“五定”標準，加強設備潤滑管理；通過運用不良點標簽，及時發(fā)現(xiàn)設備缺陷，對螺絲松動、接線不良等及時進行緊固，從而建立設備運行的基本條件。

3.3.4 推進設備故障分析與改善維護

通過對設備缺陷的辨識和設備故障的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)設備因設計、制造、安裝缺陷所導致的薄弱點。組建跨專業(yè)、跨部門的攻關小組，通過專業(yè)維護人員、生產(chǎn)操作人員緊密配合，發(fā)揮“三現(xiàn)二原主義”精神，利用一點課、why-why分析、WWBLA等精益工具，分析原因、確定方案、實施整改，從而深入設備內(nèi)部消除劣化，提升設備可靠性。

3.3.5 建立設備定期維護系統(tǒng)

研究分析設備的自然劣化(時間性老化)模式，并應用設備維護日志的歷史信息，計算統(tǒng)計各類設備的平均間隔時間MTBF。根據(jù)分析結(jié)果，對設備或設備易損部件實施定期維護和定期更換，制定定期維護計劃，從而計劃性地恢復設備性能，避免劣化累積導致故障發(fā)生。

3.3.6 建立設備預測維護系統(tǒng)

在設備點巡檢過程中，通過簡易診斷發(fā)現(xiàn)設備溫度、聲音、磨損等異常，及時采取措施進行消缺；識別設備重點部位，研究劣化參數(shù)和劣化臨界點，開發(fā)精密診斷技術如測振、測厚等，對設備劣化趨勢進行跟蹤和研究，在接近維護臨界點時實施預測性維護；利用PI系統(tǒng)大量的生產(chǎn)參數(shù)和設備運行數(shù)據(jù)，設定課題，研究分析如何利用相關數(shù)據(jù)建立與設備異常和設備劣化模式的關系，針對性開展預測維護。預測維護不僅為了保障零故障的實現(xiàn)，也是通過追求維護部位的極限壽命，來提高設備維護效率和降低維護成本。

3.3.7 實施設備維護標準化

全廠所有設備進行分類，對同類設備在充分考慮設備技術資料(維護手冊等)要求、設備維護日志信息、設備故障歷史信息的基礎上，建立設備維護基準書。 基準書是指導開展設備維護活動的標準，包括維護部位、作業(yè)基準、方法、工具、標準工時等；包含清潔、潤滑、緊固、點檢、定期維護、預測維護、維護計劃等內(nèi)容；包括機械、電氣、儀表等具體專業(yè)。通過基準書明確設備維護“做什么”。為規(guī)范維護作業(yè)流程、提高維護作業(yè)質(zhì)量，對重要的維修作業(yè)制定維修SOP，明確維修步驟和作業(yè)要點。維修SOP要解決“怎么做”。

3.3.8 推進維修費用與備件管理

編制維修費用預算管理辦法，組織生產(chǎn)和維修部門申報年度預算。制定大修項目評分標準，從安環(huán)影響、設備關鍵類別、設備運行現(xiàn)狀和實施后效益等方面對申報的維修項目評分，依據(jù)得分情況來排名確定設備維修項目，在立項的源頭上控制維修費用。實行備件ABC分類，結(jié)合設備關鍵度、備件結(jié)構復雜程度、對生產(chǎn)的影響等因素，對備件進行ABC分類，A類備件為備件管理的重點。

3.3.9 維護技能培訓發(fā)展

組織員工自主編寫一點課，用于交流經(jīng)驗和自我學習的課程，內(nèi)容包括設備原理、結(jié)構，維護和檢查方法，以及局部改進等。通過開展“每日一講”活動，發(fā)動員工走上講臺講解自身編寫的一點課、改善記錄，進行成果發(fā)布，形成“你超我趕”的學習氛圍。

開辟一個專用的培訓場所用于開展實操技能培訓，TPM團隊建立維修實訓基地。實訓基地設置維修操作區(qū)、工具展示區(qū)、典型設備展示區(qū)、“黑色寶藏區(qū)”等四部分。維修操作區(qū)用于實操培訓以及技能考核、比武等；工具展示區(qū)展示維修常用工具，用于介紹用途、使用方法等；典型設備展示區(qū)展示常見的設備、傳動方式，并將部分典型的報廢下線設備線切割暴露內(nèi)部結(jié)構，用于展示構造、工作原理。黑色寶藏區(qū)展示各種典型的故障設備及部件，用于現(xiàn)場指導進行原因分析，講解相應檢修策略等，讓員工有直接認識，對日常的維修作業(yè)起到指導作用。

3.3.10 設備管理信息化

傳統(tǒng)的EAM系統(tǒng)相對關注財務費用，因此以工單為中心進行系統(tǒng)架構，導致指向于設備的管理數(shù)據(jù)匱乏且零散，很難針對具體設備進行全面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析，掌握設備的運行和維修狀況。

建議建立以設備為中心的管理信息系統(tǒng)。圍繞設備的基礎信息、檢修計劃、通知單與工單、維護日志、故障分析、設備運行等業(yè)務均以設備為對象進行操作，方便了設備管理人員的日常工作，為開展TPM提供了更強的信息化支持。

4 結(jié)語

本文基于TPM精益管理理念，結(jié)合流程型生產(chǎn)的特點，提出了基于“設備零故障”推進理論，研究并提出了具體的推進方案，為流程型生產(chǎn)企業(yè)開展TPM 及精益化設備管理實踐提供了參考。