姜仲云,袁 鹏
(1.南通三荣实业有限公司,江苏 南通 226001;2.中天智能装备有限公司,江苏 南通 226010)
在持续推进工业4.0发展的大背景下,纺织企业智能化制造能力持续加强,但设备维护成本也随之不断提高。因此,企业对降本增效的要求也在不断提升。全员生产维护(Total Productive Maintenance,TPM)作为一种强调全员参与设备维护和管理的理念,可以最大化降低设备故障率,提升产品生产质量和效率。
设备是支撑企业生产经营活动的基础,对制造型企业而言,更是影响企业生产能力的核心因素之一。在智能化制造业发展背景下,纺织企业的设备种类更多、维护周期更长、维护费用更高、维护技术更复杂。在企业对设备维护投入的人力、物力不断增加的情况下,企业急需能降本增效的设备管理框架。TPM管理框架可以有效弥补传统纺织企业设备管理缺陷,较大程度地降低设备综合管理成本,实现纺织企业的降本增效[1]。
纺织业属于传统制造行业,在政策推动下,纺织行业正积极摆脱传统意义上的“人力密集型”行业标签,走向智能化、现代化。各类智能纺织生产设备、智能监控设备逐渐取代传统的人力岗位。但是纺织企业对设备的监测管理依旧停留在传统的人力管理层面,也就是依赖有经验的“老师傅”发现和处理问题,缺乏科学的设备监测管理体系和思路。在设备精密度不断提升的背景下,依赖个人经验的监测方式必然会导致设备故障率提高,进而影响企业生产效率,增加企业的日常运营成本,影响企业的收益。
传统纺织制造型企业具有较为完善的设备保全体系,因此,很多纺织企业管理层在智能制造背景下依旧使用过去的设备保全体系,由专人专责进行设备处理和维护。但是,大量新型智能设备实际上和传统的纺织机有较大差异,相较于20年前的纺织机,现在的纺织机产能提升了25%以上,人力节省超过40%[2]。设备的构造更加封闭化,难以依靠直接观察对内部问题进行判断。因此,设备的故障往往难以及时发现,造成当下行业频繁停车修理的窘境,严重影响企业正常生产工作。机器操作的一线员工由于与机器日常接触密切,往往能通过机器生产出的布料状况从侧面判断机器可能存在的问题。但是一线员工对设备的了解不足,停留在使用层面,往往将突增的产品问题归结于管理或操作疏忽,无法及时发现设备本身的故障。同时,在旧有的设备保全体系中,一线员工几乎无法和维修团队产生联系,也无法和管理层进行设备状态沟通,仅有设备故障后的上报权,不利于设备问题的及时发现和处理。
设备的维护与运行关系到企业降本增效计划的落实,尤其是高精尖设备,采购成本高、维修成本高、维修周期长,维护设备的平稳运行可以在很大程度上节省企业运营开销。这就要求建立完善、有计划的维护体系,而当下纺织企业的维护体系主要还是“检修+维修”的二元处理模式,即日常维护和故障后维修的形式[3]。在现代纺织企业中,可编程逻辑控制器、伺服控制系统、传感器、智能交互通信系统等高新技术的使用让机器的维护不再是传统意义上的硬件检修,而是编程、网络、硬件的复合型检查,因此,在巡检过程中发现问题变得更为困难。过于复杂的技术组合又大大增加了设备故障排查难度,极大地拉长了设备故障排除复车的周期,给企业造成了极大的设备维修成本压力。因此,企业应制定体系化的智能设备检查和处理方案,让员工最大限度地提高设备故障发现率,缩短设备故障后维修所需时间。
在设备智能化发展的过程中,纺织企业必须构建科学的设备监测新思路。TPM作为当下经过实践检验后较为可靠的管理理念,可以用作新的设备监测思路。企业在构建TPM监测思路的过程中,必须突出“点检”的中心性管理系统理念。依据“点检”的核心观念,需构建两种常态化状态监测机制。
第一,元器件温度监控。高度精密性和封闭性设备让拆卸检查成为一项日常生产中难以完成的工作。因此,可以根据设备工作产生的一些数值判断机器运行状况,其中,温度是一个良好的判断依据。例如针刺机的工作辊、剥取辊、主锡林轴承出现温度异常,大概率是机器故障的表现,可以利用半导体袖珍温度仪进行检测。对生产车间所有设备的核心元器件温度参数进行系统化点位罗列,通过温度传感器进行日常监控,及时检查温度异常的元件设备,可以最大化避免设备损坏。
第二,设备区域震动监控。相较于温度,震动是更为直观的观察对象,尤其是精密仪器的异常震动更为明显。企业可以制定设备区域震动幅度评测表,根据所有设备的关键区域震动数值建立相应的幅度管控系统,利用CMJ-1型冲击脉冲测量法时刻监控设备各区域震动状况,对异常区域及时维护处理。
TPM的应用思路如图1所示。
图1 全员生产维护的应用思路
企业搭建基于TPM理念的设备管理框架需按项目准备、项目启动、项目实施、项目推进、项目总结5个流程展开[4]。前两个阶段为准备阶段,需要企业管理者充分听取员工意见之后制定项目实施总方案。第三阶段、第四阶段为实施阶段,也是核心内容,需要制定完善的维护机制,搭建相应额度管理框架,主要工作内容如下。
(1)成立TPM项目推进小组。根据企业组织架构,分别从管理和操作两个角度选择组员,并给予相应预算,将项目推进所需资源列为优先供给资源,从人员配给、资金配给、人员培训全方位支持项目组开展活动,项目组各负责人必须是公司有实权的领导,以减少工作开展的阻力。
(2)确定企业TPM的实施目标。构建TPM设备管理框架的核心目标是降低设备管维成本,提升企业生产效率,提升企业发展潜力,增强企业长远竞争力[5]。因此,企业必须建立管理框架的分级实施指标(表1),以期能在框架体系内实现量化考核和审查。
表1 TPM指标
在新的生产要求下,旧有的设备保全体系缺乏一线员工的直接参与。因此,基于TPM理念的自主保全体系的核心要素为“全员工参与支持”[6]。高精密性设备的维护除了上文所述的“温度和震动”两点常态化巡检手段,也依赖普通一线员工的“产品经验”支持,产品的质量往往是第一时间反映设备状况的指标。这就要求提升员工的素质,员工必须具备一定的设备维护知识,在产品质量出现较大波动时,能及时意识到机器的问题并及时作出判断。这就要求企业建立下列自保判断指标[7]。
(1)观察指标:产品是否被油渍浸染、纤维网面是否均匀、宽幅是否稳定以及针痕、毛刺是否频繁出现等。
(2)触碰指标:产品出机瞬间是否温度过高、设备是否突增震动、产品表面是否异常光滑或者异常不光滑等。
(3)闻嗅指标:产品出机是否存在异味,如焦臭、机油味等。
(4)听觉指标:机器出品是否存在异常响动等。
企业要以“现场培训+外出学习”模式实现对员工的综合培训,以老带新,开设培训班,提升员工对机器故障状态的了解程度并进行绩效奖励,保障一线员工的设备维护参与度。
在员工自保维护体系的基础上,原有的维护体系也需要进一步完善。企业需要针对精密仪器分级制定设备保养检查体系,其标准主要由4个方面组成,即设备状态、保养计划、处理措施、保养记录。
(1)设备状态。企业要对车间在运行设备进行状态分级并对新设备进行维护检查,可以投入较少资源,重点做好关键部位的核验,与相关编程人员、一线操作人员做好数据交互,保障日常运营。对老设备则采取全面检查的方式,对所有零部件采取系统检查,并与相关操作人员保持日常联系,掌握机器每天的状态,及时排查隐患,延长老机器的工作周期。
(2)保养计划。企业要对车间的各类设备制定对应保养计划,根据分级后的设备进行保养计划归纳,总结各个类型设备的薄弱环节。不同级别的设备采取不同保养策略,例如精密编程机器的保养需要软件、硬件、网络三方人员联合会检,涉及导传感器、网络稳定等综合状况的判定。普通机械则主要关注电机、织针等元器件的磨损和使用状况,做到及时润滑或者更换。
(3)处理措施。为了更快地实现故障设备复车,保障生产顺利进行,企业必须针对相关设备制定应急故障处理方案。将设备可能存在的故障罗列成清单并制定应对措施,可以极大地缩短设备故障排查时间,按照既定流程和方案采取维修手段,最大化缩短故障存续时间。
(4)保养记录。对设备进行日常维护保养并对维修操作做好相关记录,便于年度总结时汇总设备常出现的问题,算出人为原因和设备原因的比例,有针对性地提出解决措施。
TPM设备管理理念应用的核心在于全员参与,这就对企业的管理能力和员工素质提出了一定的要求,一方面要求企业管理者制定相应的管理框架,构建相应的保全体系,搭建有计划的维护体系;另一方面要求员工具备参与TPM管理的综合素质和能力。因此,TPM理念的使用还需要企业管理者在以上策略的基础上,根据企业状况灵活调整,这对全面促进企业生产现代化、智能化,提升企业核心竞争力,促进企业长远健康发展具有重要意义。