李志訓

（澳門科技大學商學院，澳門 999078）

制造企業(yè)是國家經(jīng)濟發(fā)展的重要支持，夯實制造實體是國家“十四五”規(guī)劃中的重要內(nèi)容。國家“十四五”規(guī)劃提出“制造2025”發(fā)展設(shè)計，鼓勵制造企業(yè)通過信息化和自動化加速實現(xiàn)“智能制造”，隨著制造業(yè)不斷向制造強國、質(zhì)量強國方向升級，各企業(yè)對提高生產(chǎn)效率、提升制造水平等不斷要求升級，生產(chǎn)設(shè)備是實現(xiàn)升級的關(guān)鍵構(gòu)成，因此，各企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備的維護管理必須提高管理水平?，F(xiàn)代企業(yè)在制造過程中，利用信息化系統(tǒng)不但可以優(yōu)化組織內(nèi)部的設(shè)備保全人力資源管理，還可以健全設(shè)備維護信息等，從而降低企業(yè)管理成本。本文就以信息化系統(tǒng)在制造企業(yè)設(shè)備管理中的應用進行了研討，對企業(yè)設(shè)備維護管理在發(fā)展過程中存在的問題進行剖析，利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)的技術(shù)有效解決當前設(shè)備維護管理的問題，促進企業(yè)長遠發(fā)展。接下來詳細闡述以業(yè)務(wù)流程再造理論為指導，借助信息化技術(shù)為手段，以提高生產(chǎn)設(shè)備保全管理水平為目的，構(gòu)筑全新的設(shè)備維護管理系統(tǒng)。

1 相關(guān)概述

1.1 制造企業(yè)發(fā)展的實際需求

制造行業(yè)之間的競爭不斷深化，如果不加快在企業(yè)管理數(shù)字化方面占得先機，必將在以后的競爭中失去競爭優(yōu)勢。生產(chǎn)設(shè)備是制造企業(yè)持續(xù)經(jīng)營的基礎(chǔ)，生產(chǎn)設(shè)備的高效運行極大地影響企業(yè)的經(jīng)營結(jié)果。隨著生產(chǎn)設(shè)備稼動負荷強度提高、稼動時間增加，對生產(chǎn)設(shè)備的預防保全管理就顯得更加重要，傳統(tǒng)依賴手工對生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)備備件的管理，已經(jīng)無法滿足企業(yè)發(fā)展的需求。必須研究更加完善的管理系統(tǒng)，才能為企業(yè)的發(fā)展提供實際的幫助。因此，建立一套完備的信息系統(tǒng)是企業(yè)在發(fā)展過程中的必經(jīng)之路，是取勝的關(guān)鍵。新的管理模式和信息化技術(shù)引領(lǐng)企業(yè)的發(fā)展，制造企業(yè)對生產(chǎn)設(shè)備管理提出了更高的要求，更加注重預防保全的管理。因此，制造企業(yè)積極有效地開展生產(chǎn)設(shè)備預防保全信息化技術(shù)建設(shè)，對設(shè)備數(shù)據(jù)自動采集并建立強大的管理信息系統(tǒng)，從而對生產(chǎn)設(shè)備進行全生命周期管理，通過建立臺賬，收集故障履歷，進行故障分析，最后指導提高預防保全的管理水平。

1.2 設(shè)備維護管理系統(tǒng)含義

深入實施智能制造，即加快信息化和自動化技術(shù)在制造企業(yè)生產(chǎn)及管理過程中的應用，推動制造業(yè)高端化、智能化。制造企業(yè)在加速信息化技術(shù)應用的過程中，生產(chǎn)設(shè)備維護管理全過程的信息化則是其中的重點。各制造企業(yè)都在加快通過信息化手段改善生產(chǎn)設(shè)備的維護管理水平，生產(chǎn)設(shè)備維護管理應基于完整準確的設(shè)備臺賬，進行快速故障對應，并完善增強計劃保全，實現(xiàn)故障低減的目標，同時，通過科學的模型建立最適化的設(shè)備維護管理模式，減輕設(shè)備維護成本，最終達到理想目標，實現(xiàn)設(shè)備故障0化。在信息化技術(shù)日新月異的時代背景下，提出了基于信息化技術(shù)構(gòu)筑設(shè)備維護管理一體化系統(tǒng)概念。設(shè)備維護管理一體化系統(tǒng)包括“設(shè)備管理”和“備件管理”兩大模塊。其中，設(shè)備管理模塊由設(shè)備初期臺賬建立、故障管理、故障分析和計劃保全4個子模塊構(gòu)成。備件管理模塊，主要實現(xiàn)對備件出入庫全過程、賬齡系統(tǒng)化管理。通過二維碼掃描、BI技術(shù)等先進信息化技術(shù)的應用，建立完整的設(shè)備維護管理數(shù)字系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備PDCA的閉環(huán)管理。

2 PA壓縮機工廠設(shè)備維護管理現(xiàn)狀

PA壓縮機工廠是日本家電品牌在全球最大的壓縮機生產(chǎn)基地，擁有行業(yè)最先進的壓縮機技術(shù)和No.1的產(chǎn)品品質(zhì)，最大年生產(chǎn)能力達到1300萬臺。近年來，隨著壓縮機市場競爭的白熱化，人口紅利的消退造成用工成本的不斷增加，PA壓縮機工廠面臨種種經(jīng)營壓力，為此，PA壓縮機工廠采取積極對策，持續(xù)推進自動化改造，提高生產(chǎn)效率，推進“2個工廠高效集約為1個工廠的1棟化生產(chǎn)項目”，實現(xiàn)過程主要是通過提高設(shè)備的稼動穩(wěn)定性性能，改善降低設(shè)備節(jié)拍時間，提高設(shè)備能力，從而構(gòu)筑高收益的快速對應生產(chǎn)體制。

基于以上背景，PA工廠必須提高生產(chǎn)設(shè)備稼動強度和稼動時間，隨之對生產(chǎn)設(shè)備有效稼動地提出更高要求，要求工廠提高對生產(chǎn)設(shè)備故障的對應速度、計劃保全的精度，同時，保持最適化的備件庫存水平。PA公司設(shè)備保全維護管理改革的核心思想是，對生產(chǎn)設(shè)備的全生命周期進行科學管理，圍繞完整準確的生產(chǎn)設(shè)備臺賬，建立快速對應“分析”機制，“完善”設(shè)備保全計劃的制訂和執(zhí)行，“低減”設(shè)備故障，不斷進行PDCA循環(huán)改善，并通過流程改造和先進信息化工具的應用，加速保全PDCA改善循環(huán)，同時，通過科學的算法，建立最適化的備件庫存支撐保全業(yè)務(wù)開展。最終，實現(xiàn)通過計劃保全達到設(shè)備故障“0”化的理想目標，如圖1是現(xiàn)代企業(yè)設(shè)備維護管理模式的構(gòu)想圖。

圖1 現(xiàn)代企業(yè)設(shè)備保全管理模式構(gòu)想圖

現(xiàn)狀，PA壓縮機工廠設(shè)備保全部門，主要還是依賴手工管理的方法，對應生產(chǎn)設(shè)備故障、制訂預防保全計劃和備件庫存管理。落后的管理手段，造成故障對應時間長，平均MTTR（Mean Time To Repair,平均維護時間）達到20h/件，而且經(jīng)常存在故障對應過程無記錄，MTTR課題不明確，改善突破很困難；故障手工登記管理，故障分析數(shù)據(jù)量巨大，分析效率低，故障原因分析粗放，手工分析工作占比大于40%；預防保全計劃人工管理，經(jīng)常出現(xiàn)定期保全計劃逾期或者錯漏，預防保全管理形同虛設(shè)；設(shè)備備件管理方面，備件在庫月度利用率極低，約10.8%左右，而且賬齡超1年以上占比大于50%，設(shè)備備件利用效率極其低下。落后的設(shè)備管理方法，已經(jīng)無法滿足PA壓縮機工廠對生產(chǎn)設(shè)備的維護管理要求，與PA壓縮機工廠中長期戰(zhàn)略背景下的改革需求步伐不相稱。

3 PA壓縮機工廠生產(chǎn)設(shè)備維護管理面臨的問題

生產(chǎn)設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)過程中存在的問題，可以從設(shè)備維護全生命周期過程為主線，劃分為設(shè)備的臺賬管理業(yè)務(wù)問題、故障對應問題、設(shè)備保全基準制訂業(yè)務(wù)問題、備件管理業(yè)務(wù)問題四大問題展開分析，具體如下。

3.1 設(shè)備的臺賬管理業(yè)務(wù)問題

根據(jù)既定流程的要求，新設(shè)備導入前，須關(guān)聯(lián)業(yè)務(wù)部門間相互協(xié)同，經(jīng)過一系列的確認流程，才能完成新設(shè)備臺賬的建立。目前，包括MP情報（Maintenance Prevention，維修預防）收集、設(shè)備企劃、設(shè)備開發(fā)、制作過程、初期流動、設(shè)備資產(chǎn)建立、設(shè)備交接到最后設(shè)備臺賬建立，完全依靠手工Excel的管理，業(yè)務(wù)流程執(zhí)行效率低下，而且容易出現(xiàn)問題的遺漏。比如，制造和保全部門MP情報收集，在以往同類型設(shè)備故障履歷中，識別其中設(shè)計缺陷的故障處理信息（原因和對策），手工excel管理的方式，效率低下，且容易遺漏真正故障信息，影響前期判斷。設(shè)備交接流程，紙質(zhì)交接表使用，后期文書的存放以及追溯都面臨課題。

3.2 設(shè)備故障對應問題

設(shè)備故障對應管理業(yè)務(wù)，同樣存在大量的人工處理節(jié)點。從制造現(xiàn)場的故障發(fā)生、聯(lián)絡(luò)，保全部門的修理開始、修理完成，再返回制造調(diào)整記錄損失時間，以及最后，保全對故障登記履歷管理，協(xié)同部門、擔當之間主要通過人工電話聯(lián)絡(luò)、手工Excel管理。在故障發(fā)生后，制造部門通過電話聯(lián)絡(luò)保全，同時手工登記故障記錄，然后只能原地等待保全安排現(xiàn)場確認，僅起止時間管理，中間過程無可視化，MTTR課題不明確，保全部門修理設(shè)備全憑個人經(jīng)驗，無知識共享平臺，知識沉淀積累無法實現(xiàn)。最后，保全部門完成修理后的故障登記和故障履歷手工Excel管理，缺乏標準，粗細不一。目前的管理模式存在以下課題：（1）故障聯(lián)絡(luò)依賴紙張傳遞，效率很低，如果要細化履歷管理，必將增加管理成本；（2）故障的處理無過程管理，不透明，如果要細化過程管理，也將增加管理成本；（3）故障修理更多依賴個人經(jīng)驗，缺乏知識的共享平臺。

3.3 計劃保全基準制定業(yè)務(wù)的問題

計劃保全的含義是，通過對設(shè)備故障履歷的分析，明確設(shè)備故障發(fā)生的原因和對策，在此基礎(chǔ)上形成設(shè)備的故障預防任務(wù)，并通過PDCA循環(huán)不斷完善任務(wù)清單，從而最終實現(xiàn)設(shè)備的完全計劃保全，故障的“0”發(fā)生。計劃保全基準，即參考制訂計劃保全任務(wù)的技術(shù)依據(jù)。計劃保全基準制訂業(yè)務(wù)包括：故障原因分析、制訂計劃保全基準、制定點檢計劃、計劃執(zhí)行和計劃保全基準修訂循環(huán)。

目前，管理模式采用手工故障登記、原因人工分析、點檢任務(wù)制訂和實施無監(jiān)督的管理模式，存在兩個方面的課題：（1）手工登記故障，原因分析維度不全面，計劃保全任務(wù)依靠擔當個人經(jīng)驗，無法真正作為計劃保全基準制訂的依據(jù)，對策實施效果低；（2）手工管理方式，如果要提升原因分析的精度，要求投入大量的管理成本。

3.4 備件管理業(yè)務(wù)的問題

備件管理，是設(shè)備管理執(zhí)行的重要基礎(chǔ)，包括備件的在庫設(shè)定管理、備件申請采購管理、備件入出庫管理等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)。目前的設(shè)備管理業(yè)務(wù)，早期建立了簡單的備件管理系統(tǒng)，備件在庫設(shè)定、備件采購申請通過備件管理實現(xiàn)系統(tǒng)管理，備件入出庫已經(jīng)納入ERP系 統(tǒng)（Enterprise Resource Planning, 集成化管理信息系統(tǒng)）中統(tǒng)一管理。但是，整體備件管理業(yè)務(wù)流程系統(tǒng)之間缺乏關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)內(nèi)以及系統(tǒng)間存在很多人工判斷、系統(tǒng)流程斷點、手工操作的問題。比如，備件安全在庫的設(shè)定，缺乏科學依據(jù)，完全憑個人經(jīng)驗設(shè)定，無法標準化；計劃保全生成采購訂單依然通過手工，采購需求并未關(guān)聯(lián)設(shè)備，造成設(shè)備在庫不合理，且備件賬齡超1年占比大；備件入出庫管理存在重復操作現(xiàn)象，影響效率，且無法監(jiān)管。

4 PA壓縮機工廠生產(chǎn)設(shè)備維護管理問題的改進措施

通過上述的分析，目前設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)主要存在以下幾個問題：一是設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)流程，存在大量使用手工紙張和手工Excel，效率低下；二是手工紙張與手工Excel統(tǒng)計分析，管理粗放，精度低；三是設(shè)備備件事務(wù)和臺賬，手工關(guān)聯(lián)，管理監(jiān)督難；四是備件在庫、采購需求，缺乏科學計算模型，完全依賴人工經(jīng)驗設(shè)定，在庫成本和備件風險同時存在；五是舊系統(tǒng)間相互獨立、無自動關(guān)聯(lián)接口，數(shù)據(jù)共享通過手工，精度、時效性問題存在。因此，設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)的系統(tǒng)化對策需要利用信息化技術(shù)，將管理業(yè)務(wù)進行信息化系統(tǒng)化改造。系統(tǒng)化目標成功實現(xiàn)的基礎(chǔ)，往往都是以管理業(yè)務(wù)流程的改造成功為前提，也就是說，推進任何業(yè)務(wù)系統(tǒng)化前，都要先推進業(yè)務(wù)流程的改革。因此，設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)的系統(tǒng)化應用前，要從設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)流程改造優(yōu)化以及設(shè)備維護管理系統(tǒng)化改造出發(fā)。因此，針對以上問題提出以下的改進方案。

4.1 設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)流程改造優(yōu)化

以BPR（Business Process Reengineering，業(yè)務(wù)流程重組）為理論指導，基于上述現(xiàn)狀分析，結(jié)合系統(tǒng)整體思想，對設(shè)備維護管理的主要流程進行改造優(yōu)化。設(shè)備臺賬管理業(yè)務(wù)流程：針對設(shè)備交接流程節(jié)點，細化明確交接清單，在設(shè)備臺賬創(chuàng)建之初，建立設(shè)備對應的主要部品清單BOM（Bill of Material,物料清單），完善設(shè)備主數(shù)據(jù)，為后續(xù)業(yè)務(wù)流程改造提供主數(shù)據(jù)準備；設(shè)備故障對應業(yè)務(wù)流程：對設(shè)備報障、故障管理、履歷管理等存在重復錄入節(jié)點進行操作“去重”優(yōu)化，利用故障履歷不斷充實知識庫，提升故障對應能力；計劃保全基準制定業(yè)務(wù)：建立更加科學的計劃保全基準制定方法，首先，預先設(shè)定多維度的設(shè)備故障原因管理主數(shù)據(jù)，通過“故障分析、計劃保全基準制定/修訂”的PDCA循環(huán)，不斷完善計劃保全基準，不斷提升計劃保全能力；在備件管理業(yè)務(wù)流程方面，利用MRP（Material Requirement Planning，物料需求計劃）的管理方法，定義錄入業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和設(shè)備主數(shù)據(jù)，以設(shè)備備件清單BOM為基礎(chǔ)，通過MRP方法計算得出更加科學的備件采購清單，從而實現(xiàn)備件在庫和采購量的最適化管理，如圖2、圖3是改進前后的故障對應業(yè)務(wù)流程改造、備件管理業(yè)務(wù)流程再造構(gòu)想圖。

圖2 故障對應業(yè)務(wù)流程改造構(gòu)想圖

圖3 備件管理業(yè)務(wù)流程再造構(gòu)想圖

4.2 基于信息化技術(shù)建立設(shè)備維護管理系統(tǒng)

基于上述改造優(yōu)化后的業(yè)務(wù)流程，利用先進的信息化技術(shù)，將設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)流程進行信息系統(tǒng)的建立，真正落地實現(xiàn)并按照既定流程執(zhí)行。其中運用的主要信息化技術(shù)包括以下4點。

（1）二維碼技術(shù)運用。建立二維碼識別基礎(chǔ)技術(shù)，對設(shè)備及備件實現(xiàn)全生命周期的統(tǒng)一管理。從設(shè)備導入臺賬建立之初，賦予對應的唯一二維碼，包括備件BOM的所有設(shè)備，主數(shù)據(jù)與唯一二維碼關(guān)聯(lián)，設(shè)備的故障管理、盤點管理，均實現(xiàn)基于二維碼的系統(tǒng)化管理。

（2）BI技術(shù)（Business-Intelligence，商業(yè)智能）的應用。通過預先建立的多維故障原因清單，結(jié)合BI技術(shù)，對設(shè)備故障管理全過程實現(xiàn)實時可視管理，故障原因分析實現(xiàn)非常便利的拖拽式管理，并且，數(shù)據(jù)活用于設(shè)備導入前期MP情況收集。

（3）多元化終端技術(shù)的應用。新的信息化系統(tǒng)采用JAVA和H5開發(fā)技術(shù)，用戶界面友好，且兼容多元化的終端操作，滿足不同業(yè)務(wù)場景下用戶的操作。比如，制造現(xiàn)場人員，通過工業(yè)平板的瀏覽器，簡便操作系統(tǒng)界面實現(xiàn)設(shè)備故障報修；保全人員，使用便攜式PDA(Personal Digital Assistant，個人數(shù)字助理），操作H5技術(shù)的移動UI，充分發(fā)揮移動操作的便利性，完成接單、現(xiàn)場掃碼確認、故障錄入和最后維修完成，形成閉環(huán)；計劃保全過程，同樣通過PDA開啟點檢任務(wù)、按清單逐項確認完成，最后關(guān)閉，完全避免遺漏的風險發(fā)生。

（4）互聯(lián)互通的系統(tǒng)間接口技術(shù)。新的系統(tǒng)，充分考慮與周邊系統(tǒng)，包括ERP、采購系統(tǒng)的接口對接。比如，從新系統(tǒng)與ERP系統(tǒng)對接，備件MRP所需業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和主數(shù)據(jù)直接來源于設(shè)備備件系統(tǒng)，減少重復錄入的低效工作。

5 效果總結(jié)與未來展望

5.1 效果及結(jié)論

通過以上一系列基于信息化技術(shù)的設(shè)備維護管理系統(tǒng)建立，取得量化與定性效果。量化效果方面：可對重復作業(yè)整合和效率提升，縮減事務(wù)LT時間（Lead Time，交期），消減2名現(xiàn)場操作人員和1個現(xiàn)場管理人員，效果金額283千元/年；損失低減整體效果總計1545千元/年。定性效果方面：在設(shè)備故障損失、物的管理精度上得到相應的良化。因此，在經(jīng)濟飛速發(fā)展和信息化技術(shù)高速發(fā)展的當下，應用信息化技術(shù)的設(shè)備維護管理系統(tǒng)解決生產(chǎn)制造企業(yè)的設(shè)備維護管理業(yè)務(wù)是科學的方法，實現(xiàn)故障履歷的管理、計劃保全的預警，從而低減故障損失。通過故障履歷的分析，進行PDCA循環(huán)不斷完善計劃保全基準，實現(xiàn)計劃保全業(yè)務(wù)體質(zhì)完善。

5.2 未來展望

以上是基于信息化技術(shù)設(shè)備維護管理實現(xiàn)的第一步，將來對系統(tǒng)化的設(shè)備維護管理可以分為以下兩個階段，最終實現(xiàn)更加全面的信息化技術(shù)設(shè)備維護管理。

第一階段：設(shè)備PLC（Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器）聯(lián)動，實現(xiàn)設(shè)備實際稼動狀況、生產(chǎn)節(jié)拍和設(shè)備能耗信息的收集。從而對設(shè)備一時停止、切替調(diào)整損失、速度降低和空運轉(zhuǎn)的狀況進行分析，課題抽出并改善活動推進。

第二階段：設(shè)備運行條件管理，對設(shè)備的運行條件進行監(jiān)視預警、品質(zhì)在線測試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，從而建立品質(zhì)過程控制。通過設(shè)備維護信息化技術(shù)的整體推進，實現(xiàn)設(shè)備時間稼動率、性能稼動率、良品率提升。最終提升設(shè)備綜合效率，減少單臺制造成本。

本次項目也是整體設(shè)備維護信息化技術(shù)推進的第一步，建立最優(yōu)化合適的設(shè)備維護管理信息系統(tǒng)，才能在最開始的設(shè)備故障管理、生產(chǎn)效率提升、生產(chǎn)成本降低、企業(yè)穩(wěn)定運營管理等方面做到流暢與穩(wěn)定。