高端进口设备如何做好TPM

来源/作者：精益常识与新知/曹晓峰丨发布时间：2021-03-05 丨浏览次数：

　　TPM咨询服务中心TPM管理培训公司概述：设备的可靠运行和维保质量直接影响着企业的效益。因此，以设备为中心的全面生产维护（TPM）成为企业经营管理的一个重要方法。TPM中的T强调的是全员参与，尤其是操作者参与的自主保全，然而，这里有个前提，那就是专业保全的能力必须要有保障。本文通过对几家高端设备技术密集型企业的现场调研，总结了这类企业在高精尖设备维保管理中存在的问题，提出一些参考建议。

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　　案例背景

　　最近去了几家企业开展TPM培训，并在培训期间对所在企业的设备管理现状进行调研。这几家企业的设备都有一个明显的特点，那就是，80%以上的设备都是高精尖、专业性很强的特殊设备，例如离子注入机、光刻机、真空镀膜机、多轴震动测试台等，而且主要是国外进口设备，这些设备的故障维修和计划性的专业保养也长期依赖设备厂家或外部机构。可以想见，这些价值高昂的设备，每年发生的维修和保养费用很高（据估算有数千万元），而且一旦发生故障停机，对公司生产计划的完成或客户订单的交付会产生巨大的不利影响，因为，价值高昂的设备通常都是瓶颈设备或关键的独生子设备。

　　在交流的过程中，企业负责人提出，对于这类关键设备，应用传统的TPM方法，比如像对待普通加工设备那样做好日常的清洁、润滑和点检，基本上是不会有什么效果的，那些都是表面功夫，不能从根本上解决问题。他的问题是，如何才能更为快速、有效地开展TPM？

　　这是一个好问题。这个问题的提出反映了我们多数人对TPM的理解偏差，以为TPM的重心在于操作者的自主保全。这或许也是因为国内很多顾问和企业在推行TPM时，都把重点放在了自主保全的7阶段活动上，让大家误以为TPM就是以自主保全为主的全面生产维护活动。然而，如果企业缺乏最为基本的专业保全能力，TPM活动或自主保全就更像是一场热热闹闹的运动。

　　实际上，TPM的自主保全和专业保全二者相互支持，虽有侧重，不可偏废。自主保全做的再好，也无法替代专业保全，而只是让专业保全可以有更多的精力从事更有价值和专业性更强的工作。反过来，专业保全如果做的好的话，不仅可以产生更高的设备经济效益，还可以更有效地指导操作者的自主保全活动。

　　不同类型的企业，TPM工作的侧重点不同。对于设备技术密集型的企业，TPM工作的基础和重点反而是在专业保全的能力保障上。

　　设备技术复杂度对专业保全和自主保全的依赖关系

　　以笔者最近接触的这几家设备技术复杂度颇高的企业而言，设备管理中存在的突出问题有哪些？

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　　进口设备维修和保养的突出问题

　　公司的80%以上的关键设备都是从国外进口的高精尖特种设备，这些设备的维修和保养需要非常专业的工程技术人员，公司内部没有这样的维修技术人员，甚至国内也很少。一旦发生故障或需要周期保养，必须联系国外的设备厂家或其指定的维修保养机构进行处置。这样一来，设备故障或保养的停机时间就很长，维修费用也很高。故障停机的问题已经严重影响到了生产计划的完成和订单的准时交付，但是，公司十多年来却一直没有建立自己的专业维保队伍，而是长期依赖国外的设备厂家。

　　问题1：设备故障停机时间长，但对时间的管理却粗枝大叶

　　故障维修时间长是多长？有人说一般是两三个月，最长的接近半年，少的也有二三十天。但并没有这方面的统计分析。

　　停机时间长的最大原因是等待时间长。等待什么？等待联络厂家、等待维修人员到来、等待备件等等，而且这种等待时间是没有被列为重点关注的被动等待。为什么？因为管理者对停机时间的关注度不够，而非没有方法。我相信，有很多等待时间的浪费是不必要的，是完全可以应用精益的方法大幅改进的。说起来，公司开展精益工作已经好多年了，精益方法中最为直接有效的就是减少各种不必要的等待时间，前提是我们关心停机时间这一重要因素。

　　管理者关注什么，什么就会成为员工行动目标的指引。

　　如果我们希望快速修理，我们就会关心维修时间的长短，我们就会计较和衡量怎么才算快怎么才算慢。这就会用到时间颗粒度的概念。在多家公司调研中，笔者看到的维修记录，无论是高端设备还是普通设备几乎都是以天为单位来计量，只有少数的设备故障记录是按照小时来衡量的。提高时间管理的精度，第一件要做的事情就是停机时间记录至少要按照分钟统计，比如6月7日9：23发生故障，6月7日15：42故障修复完成。

　　设备停机的影响和造成的损失有多大？

　　在调研中，笔者提出一个问题：设备停机1小时给公司造成的损失是多少？这个问题大家都不能回答，似乎也不怎么关心。但是，对于这家公司其实是很好计算和回答的。因为公司的很多设备都是关键的独生子设备或生产线，停机一小时就相当于公司的有效产出损失一小时。相对于区区几万甚至数十万的维修费用来讲，设备停机导致的产能损失和生产交付延迟才是更为巨大的损失。

　　设备停机显然没有引起公司管理层的足够重视。总经理说现在是有很多订单做过不来，不敢接单或不得不延期交付，但生产部门经理对此意见很不一致，至少是不认为设备停机对公司的销售收入和完成订单有太大的影响，似乎是轻轻松松就可以完成。我猜想这大约是因为公司尚有富余的设备和产能吧！

　　因此，也能看到，公司实施计划保养的时间也是按天来衡量的，1天或3天都行。在保养设备的时候，需要一天24小时连续进行吗？当然不需要，我们只是不关心保养时间的长短。然则，保养时间长，保养的质量就高吗？也不是。调研中了解到，没有见到或制定详尽的保养作业标准。因为是聘请外部机构做专业保养就更不关心他们是怎么做的了。如果没有良好的保养流程和细致的保养标准，花费的时间越长，保养的效果就越差，保养停机的机会损失就越大。

　　通过专业保养的过程能发现很多有价值的信息，包括异常征兆。所以我们需要更有心地去搜集和索取。再讲个题外话，设备厂家或外部机构给我们提供的设备保养过程就是专业的吗？你是依据什么来判断的？如果你自身的专业修养不够，你是看不出别人的专业水平高低的。所以，又回到了原点，我们必须快速提高我们的设备管理的专业水准。

　　问题2：设备维修和保养费用高，但却没有对费用进行分析和管理

　　设备维修费用一年是多少？这似乎是一个好回答的问题。然而，哪些费用项目是合理的花费，哪些属于异常花费？如果更换备件，换下来的备件使用了多长时间？什么原因导致损坏的？其可靠的（（95%CI）平均寿命是多少？等等此类问题，就不那么好回答了。

　　控制不必要的维保费用，就需要对上述问题进行认真分析和仔细研究了，如此一来，既可以减少设备故障的发生，同时又可以延长关键备件的使用寿命。

　　如果你相信故障是有原因的，是有规律可循的，那么就会尝试找出导致故障的现实原因和潜在原因而提前采取预防措施。比如某些关键备件已经接近或超过了预期的使用寿命，那么就要储备备件或制定应急响应计划。

　　在TPM培训中，讲到一个重要观点，“如果你不能做到未雨绸缪，至少也应做到亡羊补牢”。对照这句话，我们的有些工厂，既没有做好未雨绸缪，更没有做到亡羊补牢，只是在一次次地浪费从故障中学习和积累经验的机会。

　　从整体经济性的角度看，设备坏了再修也不是什么问题，但它应该是我们设备维保策略的一个构成部分，为此，我们需要提前做好预案，一旦故障发生，如何高效率地应对。从调研的结果看，当前的设备故障应对方式都是被动响应，而非主动预防或预案使用。预案肯定不会是完美的，对比预案实施后的差异分析才是提高预案措施有效性的关键，但我们的设备管理工作缺少这一重要环节。

　　问题3：设备故障记录和原因分析浅层化，几无再利用价值，也没有制定有效的防止再发措施。

　　请外部厂家维修或保养后，没有详细的故障原因分析报告和过程记录。或许是厂家不愿意主动提供，但最为关键的原因是，我们没有向人家要求，我们只关心是否修好了，不关心是什么原因损坏的（所谓的用久了、老化了、寿命到了，这些往往都是不认真研究的托词），更不关心如何延长使用寿命或防止再次故障。为什么会这样？原因在于缺少实际的责任部门、相应的职责设置和必要的管理流程。

　　设备是我们自己的，如果厂家不能给我们提供详实的故障分析报告，那么我们自己就必须要认真地把这项工作做起来。有很多好的工具方法可以帮助我们容易地做到详尽的故障分析，如设备故障树（FTA）、设备失效模式与影响分析（E-FMEA）。真正的困难不是因为我们不懂设备，而是因为我们没有足够的意愿去了解设备，所以我们一直没有采取有效的行动。一旦我们行动起来，很快就会发现，那些我们以为的大多数的困难就消失不见了。

　　设备故障发生后，无论是请外部机构维修还是我们自己有能力维修，把设备修复只是一个最为初级的要求，它决不是我们的目标，我们的目标是找出故障发生的机理，提前识别故障发生的征兆，采取预防性或预见性的维护策略。所以，一旦发生设备故障修理，该故障的关闭必须要满足四个条件，我们需要把这四个条件以流程方式固化下来。

　　如果知道设备故障的发生机理，对故障的维修和备件更换就是一个相对容易的事情。当然有些更换过程也很有技术含量，没有经验或不借助专业工具，更换的过程也会引发大的问题。在公司的历史上，这类问题也发生过，但是有没有将这些宝贵的经验或教训从个人的记忆沉淀为组织的记忆呢？这就能体现出一个公司的管理水平了（不仅仅是设备管理的水平）。所以，在公司内部，以设备为中心，建立系统化的专业保养和修理（包括故障修理、计划检修等）流程、作业标准和管理制度是一个非常关键和重要的事情。

　　问题4：公司当前的设备管理政策和绩效激励机制是制约设备管理水平提高的最大障碍。

　　对设备管理的理解不能停留在设备资产的管理上，这是最初级的设备档案管理和资产台账管理，尽管有些公司这一点做的也不好。

　　提升设备资产管理水平，借助信息化手段可以快速和高效地实现。但是提高设备技术水平和技术管理的水平就不那么容易实现跨越了，所以我们既需要有耐心，也需要有方法来实现设备技术的积累。

　　因此，设备技术队伍的建设需要投入很大的资金和精力去做，这是一个公司级别的对待设备管理的策略性的问题。这个问题就是，公司是否有必要建立一支具有专业水准和训练有素的设备工程师队伍？澄清一下，这里说的是设备技术工程师，而不是设备维修人员，即使是维修人员，也是具有相当专业水准的维修技师，而非备件更换人员。

　　是否应当建立专业的设备维修和保养队伍，这是一个重大决策，我们最需要考虑的是该不该做这件事情，而不是能不能做好。如果做好这件事情对于我们很重要，那么我们就别无选择，尽管艰难，也必须迎难而上，一步一步地建立这种能力。如果评估后认为这不是我们应建设的核心能力，那么就可选择外包。

　　以我们当前的管理政策和产生的效果来看，成立专门的设备维保队伍是自找麻烦和出力不讨好，因为当设备发生故障或需要停机保养时，所有的压力、责任、考核等统统会扑上来，如果是不设专职的设备维保机构和人员，设备的故障修理和专业保养全都委外，则我们就可以把这些压力和责任统统转移出去了。问题是，对于局部利益来说，这可能是最好的选项，对于公司整体而言，却可能是较差或最差的选项。过去的这些年以来，我们花了不菲的代价聘请设备厂家和外部机构给我们提供维修和保养，我们自己却几乎没有积累什么维保的经验。

　　以TPM顾问的眼光来看，面对公司复杂生产环境所依赖的众多高端专业设备，设备工程技术是我们必须建立的、避免长期受制于人的核心能力之一，如前面所讲的，这种能力的建设对于公司在制造工艺的上的改进和综合良率的提升亦有莫大的帮助。

　　设备的维修和保养费用越低越好吗？公司制定了设备费用降低的目标，并进行绩效考核。考虑到公司有不少的关键设备已经到了大修周期，备件的更换会增加维修费用。是按计划更换备件以延长设备的使用寿命还是延期更换以换取维修费用在考核期内的达标？调研中听到一种观点，如果考核维修费用，那么还不如提出申请购买新设备来说更划算，毕竟新设备又好用，故障率低，相应的维修机会和费用就低。至于设备投资回报率和每月增加的折旧费用往往不是我们这类企业的考核重点。

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　　问题背后的深层原因是什么？

　　在外部机构提供维修和保养的过程中，因为公司方面没有设置专门的设备技术人员来跟踪学习和潜心研究，白白浪费掉了很多熟悉设备和建立专业维保能力的机会。换句话说，如果我们不能从一次次的故障修理和专业维保中进行学习和经验积累，这将是公司资产管理方面的一个巨大的损失。

　　我们的目标不是要完全替代设备厂家的专业维修和保养，我们既没有必要也不可能完全替代。那是人家的核心技术和看家本领，不是我们在旁边看两眼就能学会的。但是我们有必要认识到，绝大多数的设备故障都是重复发生的低层次的问题，这些问题完全可以从故障和经验中学到解决方法，从日常的操作和保养中防止问题的再次发生。到最后，只有那些不到10%或20%的问题才是我们的经验和技术积累所不能快速解决的。最重要的是，我们不该忽视或放弃那80%的可凭借自身能力解决的设备维修和保养的问题。

　　制造技术和设备技术看似是两个不同的类型，实则相关性很强。对于调研中接触到的公司而言，制造产品的技术高度依赖于设备技术，但是我们没有专门从事设备技术研究的工程师。我们更多的是使用这些高精尖的设备，如果我们的工程技术人员对设备的性能、结构和工作原理能够更为熟悉或者能够快速地得到设备工程师的技术支持，则产品制造的工艺和良率是否可能进一步提高？

　　上图的因果树，应从底部顺着箭头向上读，箭头表示出了两个实体框之间的因果关系，椭圆符号表达的是“逻辑与（and）”的关系，即同时存在。例如，如果“公司缺少熟悉高端设备维保的技术人员”，同时，“公司没有培养自主维修能力的计划和目标”，那么就会导致“不注重收集故障原因和维修过程的经验”。如果“不注重收集故障原因和维修过程的经验”，那么就”不能从故障分析获得宝贵的设备使用和维保经验“，同时，因为”多数故障都是因为操作不当或缺少正确的保养“，这又将导致”重复性故障多次发生“。

　　透过这样的一个因果树，我们能看到很多观念、行动和政策之间的相互作用，以及不良效应（如维修时间长、费用高、交付延迟等）发生背后的深层次问题。只有解决了这些深层次的核心问题，才能更好地将我们不期望的结果（不良效应）转变为期望的结果（良好效应）。

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　　从哪里开始改变？

　　行文至此，应该可以结束了。

　　如下文字，是从给某企业提供的报告中摘录的，供读者参考

　　作为一个总结，整理以上文字中提出的设备管理问题的改进建议，重新归纳为如下的几个要点。该段总结性的文字还不能称其为工作目标和行动计划，而只能是作为制定目标和行动计划的一个重要输入。对于目标而言，其制定时必须符合SMART原则，对于行动计划而言，其制定时必须建立行动与目标之间的因果关系连接。很多企业推行革新活动的失败，几乎都是因为没有在目标与行动之间建立良好的因果关系，都是在革新活动的规划之初就缺乏这样的系统思考。正所谓，胜兵先胜而后求战，败兵先战而后求胜。

　　1）目标愿景：

　　建立一个高效的设备管理体系

　　建立一支专业水准的设备工程师队伍

　　2）行动策略：

　　检讨和调整公司的设备管理政策和绩效衡量方式。评价一个绩效激励政策好坏的标准，就是看这个绩效政策是在激励部门和个人做有利于公司整体的事情，还是在鼓励局部利益和各自为战。

　　选拔和培养一批专注于设备技术研究的人才队伍，为他们提供职业发展的技术通道。

　　成立专职化的设备保全部门，目标是建立一个高效的设备管理体系。

　　设备管理信息系统需要加速建设和投入使用。

　　设备维修和保养费用的预算管理和使用流程需要检讨和优化。

　　设备维修和保养记录的情报化，并实施故障关闭的四个必要条件。目的是将维修和保养过程中的经验和知识沉淀为组织的有效记忆。就如同三甲医院的病历档案一样，能够从过往的诊疗中学习他人的处置方法和经验。

　　导入综合设备效率管理（OEE）方案。设备管理的时间精度定义为分钟，至少是精确到5分钟。将设备停机时间与公司的有效产出损失挂钩，引起所有管理人员对设备停机损失的关注和重视。

　　评估和购置必要的设备诊断仪器，开展TPM方法中的预见性维护（CBM），即依据设备的状态条件进行有计划和有目的的预防保养。