柔性供应链支持的TPM

曾 焱，曹 鑫

（1.华南理工大学理学院，广东 广州 510640；2.中设协计算机管理开发应用中心，广东 广州 510641）

一、引言

全员生产维护TPM(TotalProductiveMaintenance)通过引入设备综合效率OEE（Overall Equipment Effectiveness），细致分析了设备运行时间利用率、性能率和合格品率，不仅为设备维护与维修策略的优化提供了依据，而且为如何建立涵盖全员全系统的生产维护体系以获得最大的设备综合效率提出了方向。然而，在经济日益全球化的趋势下，现代的企业大都处在一个甚至是多个由各种类型企业组成的供应链中，一方面，仅仅从企业自身考虑设备效率最大化是不可能保证供应链运行的优化从而获得最大效益，另一方面，企业的设备综合效率的提高也受到整个供应链的影响。企业所处的经济环境，特别是其供应链的运行情况，对企业生产的各个方面产生了深刻的影响。因此，如何在一个大的动态环境中保证企业自身的持续改进已经成为了企业面临的一个重大课题。从设备管理而言，如何在动态的供应链中保持TPM的有效性也需要进行深入分析。

二、TPM的要素分析

1.OEE及其子项

TPM将设备运行作为生产的核心，从时间、性能和产品品质三个方面分析设备的生产过程，并将停机、设备性能降低和废品的产生作为生产的根本损失。设备综合效率OEE可表示为：OEE=αβγ×100%。

即OEE是时间利用率α、性能利用率β和合格品率γ之积，可以将其称为OEE子项。

在OEE子项中，可以将时间利用率看作是设备开动时间与日历时间之比，性能利用率是除了性能不能很好发挥所造成的时间损失之外的净开动时间与设备开动时间之比，而合格品率可以看作是生产合格品的时间与净开动时间之比。除了考虑设备本身开动时间的划分以外，对于企业总体效率，还需考虑管理效率的影响，如例会、班会、培训、企业活动所造成的时间损失及企业执行效率，以及生产调整的影响。

2.OEE子项与供应链

一般而言，OEE子项是设备运行或企业生产的三大侧面，每一个侧面又受到多种因素的影响，一般将这些因素归结为六大损失或八大损失。因此，要提高OEE就需要进一步深入分析影响各子项的因素，从根源上解决这些影响因素所带来的问题。这正是TPM所倡导的“全员”与“全系统”的管理要求。从“内部管理因素”和“供应链相关因素”两个方面分析，可进一步进行如下划分，见表1。

为了提高OEE，可以通过TPM活动推荐的措施来优化各种内部因素。

表1

外部因素则相对复杂、动态而且难以控制。按照工业工程的思想，生产过程是人、机器、物料、工艺、环境等要素的有效运作。要保证这些要素的协调工作，必须系统调查所有影响生产效率的因素，寻求最佳的工作方法与配置模式，达到保证生产效率、缩短交货期、降低成本的要求。

从企业价值实现的整个流程看，与供应链相关的主要因素之间的关系如图1所示。

供应链中的各种因素会直接或间接影响设备资产效率的发挥。在上述与供应链相关的因素中，可能对OEE子项造成直接影响的有以下几种。

（1）原料、能源、备件及外购件供应与生产计划的匹配。这直接影响设备时间利用率，如果匹配不准，则可能造成物资积压或停工待料。这种匹配正是JIT、MRP或ERP需要解决的问题。

（2）委外维修保养响应不及时。这会造成平均估值修复时间的增加，从而直接影响设备时间利用率。

（3）设备、备件、工模具及维修质量不好，或能源供应不稳定。这直接影响设备性能利用率，造成设备频繁调整、工序间阻塞、设备及生产线总体性能低下。这种影响是设备管理PM需解决的问题。

（4）外购件质量不良。这直接影响了合格品率。

可能对OEE子项造成间接影响的有：设备供应商知识转移不够，这会引起操作维护人员技能不良，造成停机或设备速度低下，导致设备时间利用率不高或设备性能利用率不高。

可以看到，现代企业的生产已经成为了某个供应链中的一环，必然受到供应链运作的制约。从企业本身运作来说，最难处理的问题在于企业在供应链中不是孤立的而是相互关联的，而供应链本身是动态的，这种动态性首先表现为供应链某一个环节流程要素的起伏，从而引起整个上下游的不匹配，给所有相关企业都造成影响。这一问题的核心在于企业制造与生产过程对OEE的刚性要求与供应链的柔性变动之间的矛盾，因此，对企业本身而言，就需要柔性的供应链策略来保证高水平的OEE。

三、柔性供应链支持的TPM

1.供应链流程要素

供应链运作参考模型SCOR（Supply Chain Operations Reference）给出的供应链流程要素有：计划、资源、制造、交货四个基本过程要素。

（1）需求及供应计划的主体过程为：评估供应链资源、汇总和安排满足需求的次序、库存计划、评价分销需求、确定生产、物料和关键能力。计划基础问题：自制及外购决策、供应链构建、长期能力和资源计划、企业计划、产品输入及输出、产品线管理等。

（2）外购件及原材料获取的主体过程：接收、检验、存储。外购的基础问题：供应商认证、外购件的质量、内部运输、供应商合同管理、货款支付等。

（3）制造及生产作业的主体过程包括：要求与接收物料、设备维护与维修、产能控制、制造和测试产品、包装、储存与发货管理。制造的基础问题：工程变化、设施与设备、生产状态、车间作业计划、短期的生产能力等。

（4）销售及交货的主体过程包括：需求与订单、仓储、运输、安装、顾客满意度测量、有效顾客响应（ECR） 管理。交货的基础问题：流通渠道的商业规则、订货规则、库存管理、交货数量管理等。

这些都有可能是供应链的组成部分。其中，每一基本过程要素的每一个环节都包含了多个子环节，如需求与订单环节一般又包括：组织预测、计划促销、销售计划、销售数据的收集与分析、产品定价及数据库维护、订单处理、产品配置、建立和维护顾客数据库、管理应收应付款、收据与发票管理等。

SCOR为企业指明了两种提高供应链效果的途径。

（1）内部效益的提高。SCOR的应用是为了改进内部流程问题。在这样的应用中，通常只考虑紧前供应商和紧后的用户。

（2）外部管理水平的提高。SCOR用来解决合作伙伴关系问题。这时候的范围扩大到供应商的供应商、用户的用户。

对于TPM的实施来说，内部供应链的处理放在TPM活动中。这里，考虑外部供应链对制造与生产过程的支持。

2.柔性供应链

供应链柔性是供应链对顾客需求做出反映的能力，是指快速而经济地处理企业生产经营活动中环境或由环境引起的不确定性的能力，它一般由缓冲、适应和创新三种能力构成。具有供应柔性的供应链节点间一般具有更高层面的合作关系，各企业能够适时调整生产计划，改变零件或产品的产量、种类或组合以满足合作伙伴或顾客的需要。

就企业本身而言，柔性供应链表现为五个方面。

（1）制造系统柔性。是指为应对外部环境变化，在现有的资源条件下以合理的成本快速生产出满足顾客和市场需要的优质产品的能力。

（2）供应系统柔性。是指在外部环境条件变化的情况下，以合理的成本水平采用合适的运输方式、在合适的时间和地点收集和配送合适的材料、资源以及服务以满足生产与交货的刚性要求。

（3）销售系统柔性。及时把握市场与客户的需求，根据顾客或合作伙伴的需要制定准确的销售及交货计划，提高合作伙伴之间的合作层次和服务水平。

（4）人力资源柔性。在供应链生命周期的各个阶段，经营的目标和管理的重点不尽相同，与之相对应的人力资源管理的侧重点也应相应调整，以适应不同阶段对人力资源管理的不同要求。

（5）信息系统柔性。反映并管理物资流、资金流和管理流的信息系统具有模块化、可重组、可重构、可扩展以及热插拔的特性，可以适应供应链各个层面的重组或重构，能够通过相应的良性调整以适应变化。

在企业之间，柔性供应链表现为合作伙伴的相对稳定性和合作关系的柔性，主要有下面四个方面。

（1）合作关系柔性。供应链内部的合作伙伴资源共享，实现核心能力的有机集成。较好的资源柔性能够提高各企业自身OEE的水平，从而提高供应链的竞争能力。

（2）利益分配柔性。供应链是以市场机遇为主要驱动力的、具有生命周期性的组织结构，供应链中的每一个合作伙伴其根本目的是为了获取一定的收益，合理的收益分配机制是供应链运作成败的关键因素。柔性收益分配机制是符合供应链特点的分配机制，供应链的运作过程是动态的，因此，在收益分配上要考虑这一特点，使收益的分配机制具有合理性和激励性。

（3） 柔性合同。柔性合同 (FlexibilityContract)又称动态合同，实质上是合作关系柔性和利益分配柔性的表现和具体实现，它提供了根据市场变化情况和合同进展情况而定的灵活性选择条款。

3.柔性供应链下TPM的策略

通过分析可以看到，TPM是以最大发挥设备的综合效率为目标的企业管理体系，是一种优化的制造体系。从企业价值实现的整个流程看，企业生产处于中心地位，企业对OEE的刚性要求表现为提高和保持OEE各子项指标的要求上，在企业内部可以通过TPM活动获得，在供应链间需要通过柔性供应链获得。因此，柔性供应链下TPM的策略如下。

（1）TPM的推行要求除了设备部门、生产部门的密切参与，销售部门与物资供应部门也负有重要责任，需要按照JIT的模式进行动态管理。

（2）通过柔性的供应链保证刚性的OEE要求。

（3）建立战略型供应链关系。在寻找到合适的合作伙伴的基础上，达成战略合作共识，形成利益共同体，保持供应链波动的同步性与稳定性。

（4）及时准确地传递信息。一旦供应链的某部分出现异常，整个供应链相关部分马上得到信息并及时协调处理，实现快速反应。

“未来的竞争不是企业和企业之间的竞争，而是供应链之间的竞争”，这说明了TPM不应只局限于本企业自身制造水平的提高，还应保持整个供应链的良性才能获得价值的实现。

四、结论

TPM实施不只涉及企业内部管理，与设备相关的供应链因素也会对OEE造成巨大影响。在现代企业生产中OEE的各个子项时间利用率、性能利用率和合格品率都与外部供应链有密切关系，因此，在推行TPM时，不应局限于对设备状态的把握、维修的快速响应、现场操作者素养的提高等传统内容，还应该从形成优化的供应链的层面来保证企业价值的实现。

[1]E.H.Hartmann,Successfully Installing TPM in a Non-Japanese Plant[M]，1992.TPMPress,AllisonPark,PA.

[2]K.E.McKone,R.G.Schroeder,K.O.Cua,TheimpactofTotalProductive Maintenancepracticesonmanufacturingperformance[J].Journal of OperationsManagement，2001，19(1)，39-58.

[3]R.Shah,P.T.Ward,Leanmanufacturing:context,practicebundles,and performance[J].Journal ofOperationsManagement,2003,21(2):129-149.

[4]J.H.Thun,Maintainingpreventivemaintenanceandmaintenance prevention:analysingthedynamicimplicationsofTotalProductiveMaintenance[J]，System Dynamics Review，2006，22(2):163-179.

[5]马士华，林勇，陈志祥.供应链管理 [M].北京:机械工业出版社，2000.

[6]J.A.Van Mieghem,Capacity Management,Investment,and Hedging:ReviewandRecentDevelopments[J].Manu-facturing&ServiceOperationsManagement,2003,5(4):269-302.