精益流程管理|杜绝6大浪费设备创效的TPM管理体系

当今的制造业对于设备的情感可谓“爱恨交加”。我们的加工装配、品质检查检验、物流配送、信息传达与管理都需要设备，而且依赖度越来越高；但另一方面、设备管理水平的高低决定了设备的状态，直接影响了制造流程中的成本与企业效益

随着加工工艺及品质检查等关键环节精度、速度的不断进化与飞速提升，设备也在不断进化，复杂程度成几何指数上升。未来工业4.0时代的智能制造，设备的自动化、数字信息化、AI化、万物互联化、大数据与云处理将迎来飞跃性的发展，因此未来设备管理的难度可想而知

设备管理的理论研究与产业实践一直与时俱进，当今设备TPM管理体系已经成为设备管理的主流，在中国也得到了极大的认可与推行。但也存在着一个让笔者颇为担心的认知误区：TPM活动就是为了减少设备故障停机时间，从而提升生产的效率！这种认知不可谓完全错误，但至少不够全面！TPM活动从指标上而言追求“4个零”：零事故、零缺陷、零故障、零浪费。可见有四个维度；另外、TPM活动不仅追求设备管理体制的提升，更追求“人”的体制的提升。正所谓“设备如人、精心呵护”！所以TPM活动从企业成本与效益视角来看，它可以通过4个零的目标提升而达到减少资源的投入、节流增效的贡献

设备TPM管理体系的基本原则在于“预防”而非“事后处理”，因此而形成了预防的3大手段：点检制、定期维护保养、定期检修。当然这些预防手段中所使用的工具、方法也随着人类科技的进步而不断提升

 

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一、设备TPM管理体系的崛起

1、设备3大基本规律

 设备必然会产生磨损（老化）

• 有形磨损
• 无形磨损

 设备故障有规律

• 设备故障的概念：指设备或零部件在使用过程中，丧失规定功能的不正常现象
• 突发性故障：由偶然因素和意外性因素造成的
• 渐发性故障：设备性能逐渐降低、劣化而引起的

 设备大检修也只能延缓衰亡

• 尽管大修理恢复了设备功能，但修理过后的设备无论在生产率、精确度、速度等方面，都无法与同类型的新设备相比
• 大修理的周期会逐渐缩短

2、设备管理3大基本任务

• 如何及时发现设备的磨损与老化
• 如何降低故障的发生几率
• 如何延长设备的生命周期

3、设备管理3大里程碑

 事后维修阶段

• 坏了再修，不坏不修
• 缺乏修理前准备，修理停歇时间较长
• 修理无计划，常常打乱生产计划，影响交货期

 预防维修阶段

• 根据零件磨损规律和检查结果，在设备发生故障之前有计划地进行维修
• 由于修理的计划性，便于做好修理前准备工作，使设备修理停歇时间大为缩短

 综合管理阶段

• 设备的制造与使用相结合、维护保养与技改、更新相结合、技术管理与经济管理相结合、专业管理与自主管理相结合，以及预防为主、维护保养与计划检修并重
• 选择和购置所需设备
• 组织安装和调试设备
• 合理使用设备
• 及时检修与精心维护设备
• 掌握时机，及时改造和更新设备
• 其它设备的日常管理

3、设备综合管理2大学派

 设备综合工程学（二十世纪70年代初在英国首创）

• 定义：设备综合工程学是为了使设备寿命周期费用达到最经济的程度，而对有形资产的有关工程技术、管理、财务以及其他实际业务进行综合研究的科学
• 特点：

1. 研究目的是使设备的寿命周期费用最经济
2. 是有关有形资产的工程技术、管理、财务等方面的综合管理科学
3. 进行设备的可靠性、维修性设计
4. 它是关于设备一生机能的系统性的管理理论

 全员维护保养制度TPM（日本在吸收欧美研究成果的基础上提出）

• 特点：更具有可操作性
• 内容：

1. 目标是使设备效率最高
2. 建立包括设备整个寿命周期的生产维护保全系统
3. 涉及与设备管理有关的所有部门
4. 从最高管理部门到基层工人全体人员都参与
5. 加强思想教育，开展小组自主活动推进生产维修

 

二、设备TPM管理体系的精髓

1、1968年Nippon Denso（日本电装）首次创立日本特色的全员生产性保全体制，80%~90%一线员工直接参与。全员生产性维护保养（Total Productive Maintenance)，简称TPM

2、TPM活动的4大突破

 设备管理的着眼点不是抢修故障、而是消除缺陷

• 常见设备缺陷

• 缺陷的分类

5类缺陷

1. 设备异常点
2. 安全隐患点
3. 品质瑕疵点
4. 操作困难点
5. 管理混乱点

中国的六源定义

1. 污染源
2. 清扫困难源
3. 故障源
4. 浪费源
5. 缺陷源
6. 危险源

• 缺陷乃设备的真正杀手

人类重大伤亡悲剧的启示

1. 美国航天飞机爆炸事故（忽视缺陷）
2. 台湾航空飞机空中解体事故（不规范维修）
3. 中国电梯逆转事故（忽视定检）

• 设备的5种状态

1. 正常
2. 缺陷
3. 劣化
4. 故障
5. 事故

• 从设备硬件而言，缺陷就是“微异常”的状态，但它会恶化而最终演变为故障、甚至事故！

• 从人员心里而言，由于微异常的缺陷并未马上引起设备的速度劣化、品质不良，更不会立刻导致设备故障，因此不会得到高度的重视，直到最终故障发生了才去“抢修”。这既不符合“预防管理”的理念，更是“极度不划算”的思维！

 设备管理需要全员参与，特别是设备操作人员的自主保全活动

• “班前点检状态好、班后清洁颜值高”的常态化设备清扫
• 排产窗口期的“初期清扫与集中消缺”活动

 设备的预防管理由保全团队的专业维护保养推进到涵盖操作团队的日常保养

• 向医疗学习的设备点检制

1. 人类为了身体健康，发展了一整套完善的医学理论、方法和技术。例如：现代的预防医学包括日常预防、健康检查和早期治疗
2. 与之相应的设备预防维修，也包括日常维修保养、设备检查和预防修理
3. 为了防止因突发故障造成的停机损失，应像人身体的定期检查一样，对设备进行早期检查、诊断和早期维修
4. 健康医疗所发展起来的那些医疗检测手段，如心电图、血压计、X光、CT等，也应发展到设备诊断领域中
5. 现代设备振动监测仪器、油分析设备即是这种从医疗向设备诊断的扩展

• 设备点检制的核心

1. 所谓的点检制，是按照一定的标准、一定周期、对设备规定的部位进行检查，以便早期发现设备故障隐患（缺陷），及时加以修理调整，使设备保持其规定功能的设备管理方法
2. 值得强调的是，设备点检制不仅仅是一种检查方式，而且是一种制度和管理方法
3. 设备点检制的特点是：

A、定人。设立设备操作者兼职的和专职的点检员

B、定点。明确设备故障点，明确点检部位、项目和内容

C、定量。对劣化倾向的定量化测定

D、定周期。不同设备、不同设备故障点，给出不同点检周期

E、定标准。给出每个点检部位是否正常的依据，即判断标准

F、定点检计划表。点检计划表指导点检员沿着规定的路线作业

G、定记录。包括作业记录、异常记录、故障记录及倾向记录

H、定点检业务流程。明确点检作业和点检结果的处理程序。如急需处理的问题，要通知维修人员，不急处理的问题则记录在案

• 点检制的保障措施

1. 点检制是以点检为中心的设备维护保养体制。一般推行“三位一体”的点检制和“五层防护线”
2. “三位一体”是指：岗位操作工人的日常点检，专业点检员的定期点检和专业技术人员的精密点检三位一体
3. “五层防护线”

A、是把岗位操作工作的日常点检作为第一层防护线

B、把专业点检员的定期点检作为第二层防护线

C、专业技术人员的精密点检作为第三层防护线

D、在此基础上，对上述点检中出现的问题，再进一步利用技术诊断以探明因果，作出对策，这也就是第四层防护线

E、第五层防护线是每半年或一年一次的精密检测

• 点检制实战案例

 设备管理的一级绩效性评估指标：OEE

01、OEE管理中常见的混乱

• 众多企业居然没有导入OEE指标

1. 当然设备管理可以使用其他的指标，例如：平均故障间隔时间、平均故障损失时间。但OEE作为一级管理指标必须导入
2. 对于非关键性设备，暂时可以不使用OEE管理

• 有些企业虽然导入了OEE，但计算公式错误百出，而且不同子公司之间或不同的分厂之间也不完全相同。导致数据没有可比性！
• 没有设计设备或机台的记录报表，需要记录的数据没有明确、准确的记录，因此无法精确地计算
• 性能稼动率的计算依赖标准设备标准工时ST（或者标准产能），它不是记录的数据、而是设计或测定得到的标准。在ERP系统中还属于受控的基础数据Master Data。有些企业的ST十分不准确、没有及时更新或者十分的不完善，这将导致OEE的计算不准确、甚至无法计算
• 当完成了多个机种的生产，并且每个机种的ST不同的时候，如何计算所有机种综合之后的OEE呢？
• 当某个生产单元由多台设备连接而成，而品质检查只是在最末的设备加工之后才能实施的场合，如何选择OEE的管理对象呢？
• 只有日次机台报表，没有实施OEE的月度统计与分析

02、OEE正确的计算公式与作用

• 设备产能损失6大因素

• OEE构成的3大维度

1. 运行时间效率
2. 运转性能效率
3. 品质良品率

03、OEE正确的定量计算公式

• 设备综合效率 （Overrall Equipment Effectiveness）= 运行时间效率 ×运转性能效率 ×一次良品率 ×100 %
• 关键点说明

1. “运行时间”-“停止时间”=“运转时间”
2. 运行时间、停止时间是必须通过原始机台记录而计算出来的
3. “停止时间”只能用于计算时间效率，在计算性能效率是必须使用“运转时间”、切不可再度使用“运行时间”
4. 计算性能效率时，需要使用“标准工时ST或标准产能”。它不是通过原始机台记录而计算出来，而是设备设计阶段就已经确定的“技术工艺类标准”，在ERP系统中属于基础数据Master Data。如果ST缺失将无法计算性能效率、若ST不准确将导致性能效率的计算出现偏差
5. 品质效率所表示的是“一次品质合格率”，也被称为“品质直通率”。绝对不可以使用最终良品率

04、OEE可以直接等价于产能损失

• 只有如此计算的OEE才有明确的管理意义。（1-OEE）得出的数据就是产能损失的百分比，例如：87%的OEE就意味着产能损失恰好是13%
• OEE可以直接用于评估设备的产能损失现状，换言之当然也可以用于评估改善的成果，特别是财务性的效益。例如：OEE提升8%则意味着产出提升了8%，将此换算成产量，再跟据产品的利润率则可以直接计算出提升的利润额

05、OEE报表管理

• 初级水平：纸质机台手工报表

• 中级水平：设备内藏记录，人工导出
• 高级水平：MES系统实时收集设备内藏数据，及时传输至终端

06、OEE不是最终目的

• OEE数据只能反应设备的现状，它不能告知具体的产生原因、更不能提出自动提出改善对策
• 如何通过设备管理的改善与革新以提升OEE、因此而为企业创造了经济效益才是OEE管理的最终目的！
• 提升OEE才能真正提升设备产出效率

三、设备TPM管理体系的经营性战略目标

1、设备TPM管理体系的目的与目标

 高层管理人员：“4个零”终极目标

• 零故障：设备运行效率提升，即：异常停机降低
• 零缺陷：产品品质提升、损耗降低、报废降低
• 零灾害：安全生产提升、事故降低
• 零浪费：呵护设备、点滴节约
• 绝不可偏颇某个指标，特别不可为了提升产出效率而影响品质、更不可罔顾安全！

 中层管理人员：追求3种水平的提升

• 点检与保养
• 合理化建议与改善提案
• 设备技改

 基层机修工、设备操作员：缺陷意识

• 设备点检的目的是为了“发现缺陷”，而不是简单地填写设备点检表
• 及时消除缺陷是设备故障低减的根本，而不是抢修设备故障
• 消除设备缺陷必须做到“有计划无遗漏”才能确保彻底

2、设备TPM活动的2种境界提升

• 改善设备体制
• 改善人的体质
• 设备如人、精心呵护！

3、设备TPM体系成果评估的5大维度

• “显性”的财务性效益当然必须评估，而且往往占取极大的比例，但“隐形”的成果也不能忽视
• 有些企业在突击运动式推进一段时间之后，确实取得了阶段性的绩效提升。但虎头蛇尾，之后则难以为继，成果逐渐稀释殆尽。原因何在？令人反思！
• 5大评估维度

1. 数据革新率（异常停机率、设备故障率、OEE、产品合格率、报废率、工伤事故率、、、、）
2. 设备消缺4大基础手段的定期开展
3. 成果固化与标准化
4. 人员教育（OPL）与人员培养（OJT）
5. 全员参与（操作员、机修人员、设备管理人员、各级管辅人员）

四、共感、共悟

设备TPM管理体系从企业成本与效益视角来看，它可以通过4个零的目标提升而达到减少资源的投入、节流增效的贡献，所以践行设备TPM管理与自主保全活动可以为企业创造更大的效益。这正是设备管理的价值所在！