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TNPM的全系统预防维修规范化体系—SOON流程
2007-11-20 22:05:20 来源: 作者: 【 】 浏览:1421次 评论:0

李葆文

    摘要  介绍SOON的全过程即预防维修管理的规范流程,包括依据维修理论和成功经验对宏观维修策略(S)的制定和确认;进行现场(O)调研、检查、检刚和诊断工作;依据设备实际状况对维修工作的组织(O)安排;维修行为的规范(N)约束。指出它是全面规范化生产维护体系的有机组成部分,也是任何检维修体系策略设计所遵循的逻辑过程和标准做法。

    TNPM是以设备综合效率和完全有效生产率为目标,以全系统的预防维修系统为载体,以员工的行为规范为过程,全体人员参与为基础的生产和设备保养、维修体制。
    在TNPM体系里,除了生产现场操作员工参与的规范化活动之外,精心设计的预防维修体系仍具有重要的实践意义。这个体系被称为SOON流程,即“Strategy-On-site-information-Orga-nizing-Normalizing”,意思为“策略—现场信息—组织—规范”流程,见图1。       

    一、设备维修体系策略
    设备维修体系按照设备服役时间(磨损老化状况)划分为三个不同的区域,采用不同的维修大策略;在这个框架下,再根据设备运行状况划分为不同的具体维修小策略或者模式。
    1.维修大策略的划分
    一般而言,设备一生的故障率水平划分为初始故障期、偶发(随机)故障期和耗损故障期三个阶段。
    设备在初始故障期,机械部分表现的主要故障是因为机械零件配合、啮合、对中、平衡、紧固、位置调整、表面粗糙、装配、匹配、安装、基础、水平等缺陷引起的,这些问题的解决要根据实际原因及时处理,如调整角度、调整距离、找准、加平衡块、紧固螺栓、强化润滑、加固基础、减振、水平定位等方式来解决。电子、电气部分主要是因为元器件接触不良、接地不当、电路电压等因素造成,需要通过检查接线、接地状况和电压参数来找出问题力加以解决。在设备初始故障期,主要采用的维修策略是检查、记录、原因分析和调整。设备的初始故障期是从设备安装投入使用之后到性能稳定为止,短则几个月,长达一两年,和设备的工作负荷有关。
    设备在偶发故障期,机械故障主要因为灰尘、松动、润滑问题引起,而润滑问题又多因为尘土进入润滑系统造成设备磨损、润滑介质泄漏以及润滑不良引起。北方寒冷地区冬天管道、机件冻裂,润滑介质凝固,南方潮湿地区的腐蚀、锈蚀也引起偶发问题。电子、电气故障往往因为外部的冲击和影响造成,如雷击、短路、电网不稳定引起的突然超负荷或者低负荷、尘土覆盖散热不良、绝缘烧毁等。操作失误、维修失误也是造成偶发故障的原因。因此在设备的偶发故障期,对设备的清扫、紧固润滑和堵漏是最主要的;对电子电气部分要注意冷却、散热、除尘、绝缘和屏蔽保护,防止小动物进入电气系统也是不可忽视的内容。北方地区的冬天防冻,南方潮湿地区的防锈保护涂覆,西北干燥风沙地区的防沙保护工作都应该因地制宜地有所侧重。其次,规范员工操作、减少运行差错、规范维修行为、制定维修工艺规则、减少维修失误也十分重要。设备的偶发故障期可以延续6~8年甚至更长时间,这也和设备的工作负荷及保养水平有关。
    设备在耗损故障期,机械故障主要是因为长时间使用引起的机械磨损、材料老化、疲劳断裂、变形、应力脆性断裂所致;而电子、电气部分的问题则主要因为接触点的变化和电参数的变化引起,如电阻、电容、电感、内部数字程序变化引起。因此,在耗损故障期,应侧重对设备修复性的纠正性维修和主动维修。如机械损坏部分的换件,几何尺寸的物理恢复,如刷镀、喷涂,电子器件的更换等。
    2.几种常用维修模式的界定
    维修模式是指维修微观策略设计。微观维修策略关系到每台具体的设备,或者是设备上的一部分。以下维修模式的选择可以作为微观策略选择的参考。
    (1)事后维修:指设备发生故障后的修理适用于故障后果不严重,不会造成设备连锁损坏,不会危害安全与环境,不会使生产前后环节堵塞等损害的故障后修理,事后维修是比较经济的模式。
    (2)周期性预防维修:指按照固定的时间周期对设备的检查、更换、修复和修理。适用于有明显和固定损坏周期的设备整体或者部件。如按照一定速度磨损的机械、塑料或者橡胶部件,按照一定速度老化的塑料、橡胶或者化工材料,按照一定速度腐蚀的金属部件,按照一定速度挥发或者蒸发的介质零件等。
    (3)状态维修(预知维修):是对设备进行状态监测,根据监测信息而进行维修决策的管理模式。状态维修适用于可实施监测、易于实施监测、监测信息可以准确定位故障的设备,而且实施设备监测防止故障发生应该比事后维修或者其它预防维修更经济才可行。目前可以采用的状态监测方式包括振动监测、油液分析、红外技术、声发射技术等。
    (4)点检定修:是按照一定规则和周期由操作人员和专职点检人员对设备进行的人工巡回检查,了解设备故障倾向,再进行维修计划决策的管理系统。定修是按照一定周期对主要设备的系统性检修。点检定修适用于可以通过人的感官或者借助简单工具仪器进行检查诊断的设备,这种维修模式可以与其它形式的管理模式结合起来进行。
    (5)改善维修:是通过对设备部件进行修理,包括零件更换、尺寸补偿、性能恢复等手段,使设备损坏的部件得到修复的活动。改善维修主要针对处于耗损故障阶段的设备,以及先天不足、经常出现重复性故障的设备
    (6)主动维修:是一种不拘泥原来设备结构,从根本上消除故障隐患的带有设备改造形式,即逢修必改的维修方式。主动维修适用于设备先天不足,即存在设计、制造、原材料缺陷以及进入耗损故障期的设备。
    (7)可靠性为中心的维修:是将故障后果作为判断的依据,综合考虑维修经济性,运用判断逻辑流程进行决断的一种维修管理模式。可靠性为中心的维修多应用于故障后果严重,甚至出现安全、环境性后果的设备体系。
    (8)以利用率为中心的维修:与以可靠性为中心的维修不同,以利用率为中心的维修是按照设备故障对利用率的影响排序,维修策略偏重于故障对利用率影响大的设备。利用率为中心的维修原则上适用于任何类型的设备。
    (9)风险维修:是基于风险分析和评价而制订维修策略的方法。风险维修也是以设备或部件处理的风险为评判基础的维修策略管理模式。风险=后果×概率,所谓后果是指对健康、安全与环境的危害,设备、材料的损失以及影响生产和服务损失:风险维修原则上适用于任何类型的设备。
    (10)绿色维修:考虑设备的环境寿命周期费用最小化,寻求设备整体、部件或者材料的再利用、可循环的维修体制,称为绿色维修。绿色维修侧重于加工制造困难,能耗、材料消耗较多以及设备环保处理费用较高的设备体系。
    (11)预定翻新或预定报废:预定翻新或预定报废是按照设备状况对设备整体或者部件所进行的计划翻新或者报废技术处理方式。预定翻新适用于可维修翻新的设备或者部件,预定报废适用于无翻新价值的设备或者部件。
    以上维修模式有的侧重维修技术方式,有的侧重维修微观策略选择,企业可以根据设备实际选择其中一种或者多种模式组合作为某设备的确定维修模式。
    3.维修策略与模式的组合
    维修策略与模式组合对提升企业设备效率具有重要意义:维修模式的组合需要五个步骤。
    (1)设备类型的划分:按照设备结构与故障类同状况来划分设备类型。
    (2)对每一类设备选择所有适合的维修模式。
    (3)对所选择的维修模式进行筛选组合,设计组合维修模式工作流程。
    (4)设计实施所选组合维修流程的所有管理程序和表格。
    (5)按照流程实施,检验流程的合理性并修改完善流程。
    4.流程工业组合维修模式设计案例
    进入WTO之后,国际制造业的重心逐渐转移到我国,越来越多的连续制造流程建立起来。流程工业设备维修管理变得日益重要。笔者在大量企业调研的基础上,结合国际先进的管理理念,提出流程工业设备的组合维修模式设计方案。这一设计的实施,将会提升流程设备的综合效率,极大限度地保证生产稳定和流畅运行,降低综合费用损失。
   (1)流程工业设备的主要特点
    仅就设备维修管理,流程设备具有以下特点。
    ①设备最薄弱环节的能力就代表全流程的能力
流程设备就像是一串首位相接的链条,而最细一环的强度就代表这个链条的强度。对于流程而言,某一最薄弱环节的生产状况,包括产能、稳定性、质量、故障停机、MTBF、OEE等指标,就决定了全流程的能力。
    ②流程各系统、线段的配合,影响着全流程效率的发挥
    流程是由一个个子系统组合而成的系统,各子系统的配合是否默契,决定着整个流程效率的发挥。广东中山威力洗衣机厂利用“点菜式”择优组合引进的生产线,以低价格,达到优质的生产效率,是系统配合的成功案例。
    ③局部停机,导致全线停机
    流程的最主要特征是某一局部停机会导致全线停机。从胶片、造纸、卷烟,连铸连轧的轧钢设备,到反应介质流动的石油、化工设备。局部停机就意味着上、下工序在制品的积压或短缺,迫使全线停机。即使是由各个环节的单机与劳动力密集型的加工、装配线段连接起来的准流程,局部故障也会造成全线停机或全线放缓运行。
    ④停机的经济损失严重
    流程设备停机,一般会造成严重的经济损失。有的流程停机一小时损失高达上百万元。这种损失主要由丢失的产量料、能源以及人工浪费构成。停机后的抢修又发生备件、材料及维修工时成本。停机还可能使交货期延迟,造成企业信誉损失。化学反应、冶金熔炼设备等停机往往会造成大量在用材料和能源的浪费。
    ⑤运行中的流程无法停机排除小故障隐患
    流程设备在运行中,局部小故障隐患即使被发现,因不能停机而无法排除。只要此故障隐患不会造成质量、成本、安全严重后果,或者短时间内不会造成全线停机,设备“带病”运行是允许的,也是企业里常见的状况。
    (2)流程设备的组合维修模式设计
    为了把流程设备的停机减少到最低限度,结合多数流程场实际,给出以下的设计方案。
    ①运用“机会维修”概念,组织生产淡季和节、假日保养、检修所谓的“机会维修”即不拘泥原来的维修计划,充分利用”假日进行“红班”维修,或者利用生产淡季,等待计划排产的空隙,进行全流程的检修和保养,使设备进入完好待命状态。设管理部门在有规律的生产淡季或节、假日到来之前,就要做好修保养的组织准备和后勤安排,使“机会维修”顺利实施。卷生产企业常常利用7、8月份天气潮湿闷热,卷烟市场清淡之日;进行全厂设备检修。多数企业利用“五一”、“十一”和元旦、春长假安排检修设备,都属于“机会维修”策略。
    ②应用设备检测技术,做好预测、状态维修
    对于适于振动监测、红外监测或油液分析诊断的流程设备,要积极引进这些先进手段和技术,及时预测隐患,把故障排除在潜在状态。这些技术引进的成本与故障停机损失相比常常是微不足道的。一些企业把状态监测和人工巡回点检结合起来,收到更好的效果。状态维修可以使计划停机减少,避免故障的连锁反应或多米诺骨牌现象,把损失降到最低。
   ③通过“总成”替换,降低全线停机机时
    所谓的“总成”又称为组件、部件,即构成设备局部,相对独立,可以整体快速拆、装的部件。一些流程设备一旦停机,实施在线维修,往往因为位置不便、工况恶劣或者维修难度较大、停机维修时间较长,因而造成全线停机等待。一些企业的做法是将损坏的“总成”拆下,换上一个正常的“总成”。然后再对损坏的“总成”从容进行修理,这样可以大大减少全线停机损失。同时还可以使损坏的“总成”得到精细、彻底的修复。将军集团济南卷烟厂十几年一直以“总成”维修代替“大修”,通过不断培训造就了一支精良的维修队伍,实现了设备终生不大修,并保持很高的有效作业率。
    虽然以“总成”为单元的备件储存,占有流动资金较多,但与生产停机损失相比,也许是合算的。生产线停机单位时间的损失越大,“总成”备件存储和替换维修方式就越经济。在实际操作上,不同的停机损失和不同的“总成”备件费用,应有不同的最佳“总成”储备水平或配置。也就是说,“总成”储备的水平与“总成”本身的价格及停机生产损失大小直接相关。实施“总成”维修的另一个条件是维修技术和维修队伍、人员培训精良的维修技术,稳定的维修队伍是实施这一策略的基础。
    ④同步检修—流程内部的“机会维修”策略
    所谓的同步检修是当流程某一局部进行停机检修、保养之时,全流程各个线段全部进入保养、检修状态。这样,局部检修期间的时间可以得到充分利用,把维护功能得到最大限度的发挥。鞍钢实施多年的同步检修也就是流程内部的“机会维修”。
    同步检修的实施依赖于全员参与维修、保养活动的意识和规范。流程中停机检修的关键线段需要集中主要维修力量,进行高效处理解决。其它部分的检修力量可能相对薄弱,甚至出现检修空缺。因此,全员的参与、维修技术的普及、淡化边界的分工协作就显得十分重要。
    ⑤实施“批处理”,扩大同步检修战果
    “批处理”是计算机术语,即同时整批处理某类问题。这里指的是在同步检修期间对各线段所有遗留问题、故障隐患进行集中、批量解决。“批处理”的管理依赖于日常点检中的“批处理”隐患发现和反馈表格。
    通过以上方式的管理,可以在同步检修期间在对重点线段检修的同时,处理和解决日常点检中发现、已经记录在案,但无暇或者不便处理的所有小故障隐患。
    ⑥统计停机对利用率的影响,按照主次图把握检修重点
    企业平时应做好各线段原因造成的停机机时统计,依据各个线段停机对利用率的影响大小排序,画出主次图。今后,应该把主要检修力量和保养重心放到对流程利用率影响最大的前两位线段或设备上,遵循帕雷托80/20分布率规则,尽最大努力减少这些部位的故障停机,整个流程停机损失就会明显降低。
                                                                                         

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Tags:TNPM 系统 预防 维修 规范化 体系 SOON 流程 责任编辑:流苏

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