基于RCM模式的流程企业设备维修系统的研究

刁衣非

[摘 要]提供和实现面向流程型企业的基于RCM模式的动力设备维修管理系统的解决方案RCM-EMMS(Reliability Centered Maintenance-Enterprise Main-tenance Management System)。RCM-EMMS是在设备由事后维修转变为预测性和预防性维修基础上发展起来的集成化计算机管理业务平台;是在大型数据库基础上,具有网络化操作功能的设备维修管理软件。它以优化企业设备维修管理为核心,通过信息化手段,理性评价设备重要度等级,合理安排维修计划及相关资源与活动,降低企业设备维修成本,保障生产连续进行,从而提高企业的经济效益。

[关键词]RCM;流程型企业;设备维修;EMMS

一、引言

设备是企业生产中可供长期、反复使用的,基本上能保持其原有实物形态和功能外观的劳动资料和物质资料的总称。设备构成了企业生产经营活动的物质基础,是整个企业固定资产的重要组成部分。

维修伴随着设备的出现而出现,它是对设备进行维护和修理的总称。维护是为保持设备良好状态所做的所有工作,包括清洗擦拭、润滑涂油、检查调校等;修理是为恢复设备设计功能所做的所有工作,包括故障诊断、故障排除、故障排除后的测试以及全面翻修(大修、中修、小修)等。

随着科学技术的迅速发展,设备现代化水平的迅速提高,现代设备的特点较传统设备发生了重大改变:设备的容量、规模和能力越来越大;设备的运转速度、运行速度、运算速度以及化学反应速度大大加强;决定零件使用性能的最终加工精度和表面质量越来越高;在微电子科学、自动控制与计算机科学的高度发展下,以机电一体化为特色的崭新一代设备逐渐代替传统的机器设备;设备的自动化水平越来越高。现代设备正在朝着大型化、高速化、精密化、电子化、自动化等方向快速发展,这给企业和社会带来了一系列新问题,对设备管理工作提出了严峻的挑战。一方面维修费用、设备管理已经不再是一项辅助性投入,而是成为企业建设的重要组成部分;另一方面维修效益、管理效果己经不再是微不足道的因素,而是成为影响企业的总体投资和损耗、生产的安全性、产品质量、市场竞争力、环境保护等众多重大方面的重要因素。所以现代设备从研究、设计、制造、安装调试到使用、维修、改造、报废等各个环节都需要进行管理,既要改善设备性能、提高素质,又要优化设备效能,发挥设备投资效益,现代设备管理已经发展成为一项社会系统工程。

目前致力于CMMS的研制与开发的工业控制系统厂商越来越多,推出的CMMS产品达200种之多。如美国DataStream公司的资产管理和维修解决方案Datastream7i,美国PSDI的设备维护管理系统MAXIMO,德国西门子公司的设备维修管理软件BFS++,以及比较著名的德国SAP公司的ERP PM 等等。一般认为CMMS的投资大约在3年就可以回收,第五年的受益可以达到投资的3倍。

二、流程型企业设备维修管理存在的问题与解决措施

维修管理可简单定义为对企业设备维修活动的管理。如今,维修成本成为影响设备维修管理发展的重要因素。但对于流程型企业,如何将总的设备停工时间减到最小,并降低生产损失和维修成本是设备维修管理系统首要考虑的问题。

对于流程企业,例如冶金、化工、粮食企业等的生产运行具有以下特点:

设备最薄弱环节的生产能力代表整体生产能力;

各管理部门间的配合,影响着总体设备效能的发挥;

局部停机,将导致全线停机,停机的生产损失严重;

运行中的生产设备无法停机排除小故障隐患。

应采取以下措施:

(1)对现行的管理模式优化、改造和重组。引进先进的维修管理理念,从组织模式、管理业务流程和管理指标上对现行的管理模式进行优化、改造和重组。具体内容包括:实现组织机构的优化管理,提高组织机构效率;从专业化角度进行业务流程优化和重组,利用计算机技术实现管理流程并用软件系统约束和确保流程的成功执行;取消陈旧和不合理的管理指标,细化、优化新的维修管理指标并将各项管理指标量化,从而实现维修工作的标杆管理体系。

(2)基于网络集成设备运行状态。采用目前先进的基于Internet的应用开发技术,实现维修管理软件的WEB架构。现场设备的运行状态数据可通过网络进入设备维修管理系统,作为数据成为分析的重要部分,提供对维修规划的支持。同时不同地理区域的各个企业都能通过网络共享维修数据和经验,进行设备会诊和协同管理。

(3)提高维修管理的科学性、计划性和可靠性。融合先进的设备维修管理理论,包括:基于工单进行设备维修活动的全程管理;利用标准化的故障体系进行设备故障跟踪、记录和分析;对库存备件进行综合性评定,结合维修消耗确定备件、材料采购计划等,从而大大提高维修管埋的科学性、计划性和可靠性。

三、RCM-EMMS的构建

RCM-EMMS采用基于B/S模式的Web三层体系结构,通过网页的形式查询维修记录、维修模式、维修项目、维修计划以及相关维修费用,具有良好的人机界面。客户端用户在使用系统时,仅仅需要一个浏览器就可运行全部的模块,符合普通用户的基本操作习惯。其次,该结构具有良好的灵活性和可扩展性,对于环境和应用条件经常变动的情况,只要调整业务逻辑层即可适应新需求;由于该结构的特殊性,系统可以在服务端进行调整,当用户通过浏览器下次进行登录时就可以直接生效,无须繁琐发放更新程序,大大提高了系统的扩展性和可维护性,通过这种化整为零的方式极大的方便了系统的部署以及后期的调整。

如下图所示,在RCM-EMMS内部,根据设备基本台账,对设备进行部位划分,RCM维修决策模块以设备部位为基本单位进行管理,RCM是一个专家系统,用于决定最优维修策略和计算不同维修任务下对应的量化参数。维修系统在运行阶段不断提取设备综合状态信息,并结合设备设计情况来管理和实施维修策略。这样,RCM可以综合利用设备设计和运行阶段的数据进行设备资产和故障的全面评估,从而制定出合适的维修策略和维修任务。

系统运行初始阶段,RCM模块基于所选设备的原始模型提出设备最初的最优维修策略。设备原始模型是设备设计工况下原始的输出,描述了设备静态资产信息。这些信息被传递到RCM-EMMS中。故障模式是在设备设计阶段利用故障树(FTA)和故障模式和影响分析(FMEA)等方法检测出来的,并传递到故障风险数据库。系统运行之初通过RCM决策分析确立一个最初的维修策略,然后利用系统运行得到的资产数据,可靠度数据,故障诊断数据,维修历史数据等信息在设备整个寿命阶段动态的调整维修策略,从而增强了维修策略的适应性。

在RCM-EMMS外部与之紧密相关的是库存管理系统、采购管理系统、人力资源管理系统。维修模式审批之后,下达维修任务,维修任务下达以后形成各车间的维修任务,各车间的维修人员执行此任务后,将维修情况、维修时间、经费支出、更换/维修备件/材料规格型号及数量、维修人員、维修工时等记录下来,将此数据作为维修系统的数据来源;采购系统根据库存中的备件/材料情况形成采购计划;人力资源部门根据维修工工时统计工作量。

四、结论

本文提供和实现面向流程型企业的基于RCM模式的动力设备维修管理系统的解决方案RCM-EMMS(Reliability Centered Maintenance-Enterprise Maintenance Management System)。探讨了设备由事后维修转变为预测性和预防性维修维修,为适合中国流程型企业实际的ERP提供了理论支持。

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