浅谈基于工业自动化设备全过程生命周期的管理与维护

惠海钊

（西安康明斯发动机有限公司，陕西 西安 710018）

对于大多数制造类企业而言，设备既是企业资产组成的重要部分，同时也是保证企业产品质量和生产效率的决定性因素之一，因此加强设备全过程生命周期的管理工作迫在眉睫。设备全过程生命周期的管理是一项琐碎而又复杂的综合性工作，其日常工作内容往往不能进行直接量化或不能够得到直观表现，是一个漫长而又循序渐进的过程，设备状态由劣到良是由量变到质变的过程。

目前，大部分制造类企业的设备管理水平仍旧停滞于初级阶段，或因短时间内订单增加而超负荷运行，维修人员无法执行设备预防性维护；或因操作人员误操作甚至野蛮操作，导致设备出现功能性故障；或因设备日常TPM 点检工作未有效实施，导致设备预测性维护工作无量化输入等原因，造成设备劣化、故障频发且无规律可循的现象，此时设备维修管理人员日工作量仅能表现在持续“救火”状态，如此恶性循环下去，设备运营能力势必下降，最终将导致生产效率降低、产品质量低下的萧条状态。

1 设备管理体系的初步搭建

1.1 设备档案资料的系统化管理

设备原始档案资料包括但不限于一些出厂原始文件、初始参数设置、维护保养、操作手册等。该项工作旨在为日后设备正常营运、维护保养提供技术等不同层面的支持，各企业可根据不同类型设备建立《设备档案资料收集检查清单》，以便于企业后期设备原始档案资料的收集核对。

设备营运过程中档案资料包括但不限于日常PM 保养实施记录、设备大修改造、设备TPM 点检、精度检测及标定记录、设备重大故障原因分析、设备台账、设备盘点报告、技能培训课件等过程性记录文件。设备营运过程中形成的有效文件需规定保管期限，以便于开展后期设备故障查询等具体工作。

企业可根据实际运营情况制定相关《档案资料管理制度》，以支撑设备档案资料的日常使用及保管工作。对于设备档案资料，需明确规定其借阅及修改制度，以确保档案资料的一致准确性；电子版资料可备份至移动硬盘，确保资料的可恢复性；对于档案资料存放位置及使用用途也需作出明确规定，并及时更新档案资料清单，以此确保档案资料的可追溯性。

1.2 设备及配件清单的标准化管理

作为设备管理部门，需针对企业各类型设备建立一个完整的台账，内容需包含设备基础信息及设备保管责任部门，如有条件可具体至责任人，同时资产编号及资产分类可根据企业相关制度进行编号与分类。设备台账准确、全面的建立有助于设备后期营运过程中精细化管理工作的开展。

配件清单可分为机械配件与电气配件，亦可分为标准件与非标准件，设备前期调试运行过程中，设备管理人员可初步根据其对设备自动运行影响重要程度、采购周期、估价等划分等级，确定最小库存量，并对重要等级较高的配件进行初步采购。配件估价、最小库存量及重要程度等级的合理性有助于为设备管理部门提交下一年度维修预算费用提供一定的数据支持。后期设备运行过程中，设备管理团队可根据配件更换频次对需定期采购的常备物资进行识别，已完成识别的常备物资清单可提交至采购部门进行定期采购，以避免重复繁琐性工作的持续。

1.3 设备TPM 与PM 工作的筹备

设备TPM 点检工作可分为操作人员与维修人员点检。设备维修人员需针对视、听、味、触、嗅等感官制定点检动作与点检标准，按照点检难易程度、点检频次等分别制定操作人员与维修人员点检表。在设备运行开班前，相关人员需针对点检项目进行逐一点检，设备管理团队则需制定相关异常项上报及处理制度并予以落实，以便设备点检异常项目能够在故障前期得到及时有效的解决。

设备操作人员TPM 自主保全作业可大致分为润滑、紧固、清理等简单易操作的维护保养作业项目，该项工作主要由设备操作人员完成，设备维修人员需对其保养作业项目进行相关技术性指导，其有助于对设备管理团队简单繁琐化工作的剔除。

设备PM 预防性维护保养计划制定需由具有一定专业知识的工程师完成，其工作信息输入可来源于设备制造商维护保养手册、设备故障信息统计、专业经验等，具体保养项目和周期可根据设备营运过程中零部件稳定性的持续观察、经验总结等进行优化改进，以此确保设备预防性维护保养计划的合理性。设备预防性维护保养需由具有一定维修技能的人员实施，在作业过程中需对更换的配件信息准确记录，包括但不限于配件名称、品牌、型号、批次等，关键设备、计量检测类设备在PM 作业完成后需进行功能状态确认与见证性材料的填写完善，必要时可对其进行检验、标定，以确保设备功能完整有效。

1.4 设备异常运行数据的深究与分析

设备日常运行故障可根据影响产量或停机时间分为微小或一般设备故障、重大或特大设备故障等。在设备稳定运行后，其故障停机主要原因为：人员误操作或野蛮操作、加工零部件不合格、设备电气配件功能失效、机械配件磨损严重等，其中以人为原因居多，因此操作人员需掌握的设备技能不仅局限于基本操作，更应具有自主解决微小设备故障的能力，同时在操作人员更换后需对其进行岗位设备操作技能认证，合格后方可上岗作业。

设备出现故障时，维修人员需及时到现场进行原因分析与解决措施的制定，随着故障时间的持续，应逐级上报至管理层，同时，设备工程师应以最短时间内恢复正常运行为重，制定临时解决措施并组织相关人员实施。对于故障原因分析，需包含但不限于现象、原因、临时解决措施、永久解决措施、预防措施、责任人、计划关闭时间等项目，重大故障可采用7 步分析法、5Why 分析法等工具进行故障原因详细分析。

1.5 设备管理制度的构思与运行指标体系的建立

设备管理制度作为企业二级管理文件，应包含设备自采购至报废处置全过程管理工作及人员职能等相关管理框架，以此支撑各项管理工作的顺利开展，使其有章可循。在此框架基础上，设备管理团队需进一步细化分解相应管理项目，如备件、故障、事故、维修、维护保养、档案资料、改造等相关管理制度，并制定相应的三级制度流程。对于四级文件表单，设备管理团队需制定统一标准化模板，以此提高人员后期的工作效率。

设备各项运行数据是设备管理团队日常工作内容量化的体现，并非越高或越低就代表设备管理团队能力越强，而应是基于一定基础数据逐步升高或降低，在到达某一数值后趋于稳定。对于设备基础运行数据的统计，需具有真实性、全面性，这样统计出来的数据才具有意义和研究分析价值。通过对大量基础历史运行数据全面客观的汇总、分析后，设备管理团队初步确定各项运行数据目标值（需保证其具有一定的合理性、挑战性），并及时针对各项异常数据进行原因分析，制定改进措施、责任人与时间节点，以此确保措施的有效落地。设备运行数据主要表现为设备可动率、MTTR、MTBF、重大设备故障次数、维修费用等。

1.6 设备人才团队的建设与发展

专业技能培训方面，可大致分为内部与外部培训。内部培训为设备工程师制定专业技能培训计划，并定期组织实施，对于已完成的培训项目，需对其培训结果进行客观性评估，具体评估方式可分为口头考核、理论+实操等。外部培训为定期根据人员技能不足之处组织外部专业人员或机构入厂培训，若条件允许，亦可前往相关培训基地培训学习。为保障培训效果，相关人员需预先熟悉培训课件等资料，同时培训课件可作为共享资料存放于部门档案资料柜，以供更多人员参考学习。

人员职业晋升方面，管理层可针对维修人员制定岗位发展通道与人才技能矩阵。岗位发展通道不仅需包含知识技能方面，更需要注重个人执行力、企业文化的融合程度、相关组织架构的了解及全方位知识素养的提升。其中技能矩阵方面可由工程师根据不同类型设备进行知识点细化分解，按照重要程度制定知识点成绩占比，维修人员可定期根据知识点掌握程度进行初步自评与学习计划的制定，工程师考核认证，以最终考核所得成绩作为个人有效成绩，在所有技能知识点成绩达到合格后方可认定为具有“一人多岗”资质，此时可与其他同样具备该资质人员进行岗位轮换，以此加深对设备多样化的了解。管理层可根据技能矩阵等个人全方面知识素养进行岗位评定认证，以此激励人员不断学习进步。

2 设备TPM 点检与PM 管理制度的落实与分析

2.1 全员TPM 点检工作的执行

全员TPM 点检工作在执行过程中，操作人员TPM 点检表多出现未及时点检、点检不具备真实有效性等情况。

原因分析：（1）极大程度取决于生产线设备开班后，即进入产品生产状态，操作人员亦即直接上岗作业，导致TPM 点检表单记录过程均为应对检查而全部处于合格状态；（2）员工仍处于以自我为中心，设备运行状态良好与否对本职工作毫无意义的思想观念；（3）未能客观的认识到TPM 点检工作对设备持续稳定运行的重要性；（4）设备操作人员认为设备只要能够正常生产产品就是正常的，亦即TPM 点检项目状态均为合格。

2.2 设备PM 工作的执行

维修人员在执行PM 保养作业过程中，常出现以下情况，导致设备PM保养效果不佳甚至无法正常开展设备PM保养作业。

原因分析：（1）标准工作制设备产能无法满足产量计划要求，为按期完成产量计划，生产线设备超负荷运行，导致维修人员无法正常开展PM 保养工作；（2）PM 保养计划中存在设备保养周期不合理、项目不全面等情况；（3）润滑维护保养作业对润滑脂种类及用量未作出明确要求，并且保养作业现场润滑脂种类单一，无法满足多样化机械部件的润滑维护保养作业。

3 设备TPM 点检与PM 管理制度的改进与优化

3.1 全员TPM 点检工作管理制度的优化

（1）设备维修人员针对操作人员TPM 点检项目、点检周期（日/周）进行评估与优化，使其各点检项目简洁明了，以缩短设备标准TPM 点检作业时间，同时与生产职能部门沟通，寻求对于设备TPM 点检项目执行工作在开班时间给予一定的支持；（2）设备管理团队定期组织一些关于TPM点检、自主保全、“我用设备我维护”等宣讲、知识竞赛活动，以加深全员对TPM 工作重要性的认知，进而转变思想，成为设备真正的主人，在做好设备自主保全工作的同时能够时刻关注设备状态的变化，在设备出现异常时能够快速报告，及时解决，使问题消灭在萌芽状态；（3）成立TPM工作委员会，并制定相关TPM 工作稽查标准项，委员会成员将定期开展全员TPM 稽查工作并留存稽查记录，于月度开展TPM 工作总结会议时作为评选TPM 工作标杆班组与标杆员工的依据，并将该结果公示于目视化看板、公司公告栏等，倡导其他员工以此作为榜样，积极开展全员TPM 工作。

3.2 设备PM 工作的创新

（1）根据设备对生产线效率影响程度、是否关键设备等对PM 维护保养项目进行等级划分，在时间不充足情况下根据PM 维护保养项目重要等级依次优先执行，同时根据设备实际运行稳定情况对人员进行相应的资源合理化配置，以确保能够高效的完成设备PM 维护保养作业；（2）对于可拆卸后单独进行PM 维护保养的设备单元，可将其作为备件采购，在执行PM 维护保养项目时仅需更换即可，以此降低设备用于PM 维护保养作业所需的停机时间；（3）设备管理团队定期组织召开有相关部门领导人参加的设备PM 维护保养会议，通过会议解决设备PM维护保养实施过程中所遇到和存在的重大问题，使设备PM 维护保养工作得到不断的深化；（4）为保障设备PM维护保养作业效果，设备工程师需对一些难度较大的PM维护保养项目进行专业性培训并编制相关PM 维护保养作业指导书，如相关润滑脂种类及用量需作出明确要求等，以此用于作业过程指导，同时PM 维护保养作业所需物品需及时交付于维修人员；（5）在PM 维护保养作业实施过程中，需持续跟踪设备单元实际使用状态，并不断积累成果，再结合设备运行故障信息的系统化分析，初步对设备PM 维护保养计划进行修订（需具有全面性、合理性），经设备管理团队评估后，按照设备管理流程发布、实施，最终形成 PDCA 循环管理模式；（6）对月度PM维护保养计划完成情况进行汇总分析，未及时完成项目需做出解释说明，并同步对不合理项目予以及时纠正处理。

4 结语

在工业自动化设备全过程生命周期的管理与维护过程中，设备管理团队需对初步建立的管理体系进行不断优化、改进，以形成一整套适应企业和全员的切实有效的标准化管理体系，进而通过数据量化从不同维度（各维度之间需保持相互制约、相互平衡，以防止单一数据的片面性）对设备管理体系进行科学、公正、透明化的评价。