0.4 设备管理工作的新理念和新方法

设备的技术进步正朝着集成化、高速化、精密化、自动化、流程化、综合化、计算机化、技术密集化等方向发展着。可以想象，如果运用落后的理念和方法，对先进的设备进行管理，那给企业带来的不是经济效益和社会效益的提升，而是企业发展路上的障碍。正如前面所说的，用马车挂导弹，即便是使用最上等的马车，也仍将被历史所淘汰。

0.4.1 设备预知维修体制的实践

设备预知维修（Predictive Maintenance，PM）产生于20世纪70年代，这种设备维修方式起初依赖于早期计算机系统及其与之相对应的软件系统来评估设备各系统的工作状态和故障情况。

设备预知维修管理体制案例：

20世纪70年代中后期到80年代初期，机械制造领域的数控机床从NC系统到简单的CNC系统只具备简单的自诊断功能，检测系统和传感器装置的技术水平比较落后，只能依赖于当时CNC系统相应的软件系统和简单的检测仪器来诊断设备的技术状态和设备故障的初始现象。

所以，在当时这样的技术条件下提出了设备预知维修体制的管理方法，来预先诊断和判断设备的技术状态。这在当时也解决了不少设备的故障问题，因此预知维修管理体制在设备管理的进程中也发挥了应有的作用。

尽管设备预知维修管理体制有它的局限性，但它毕竟向传统的、以时间为基础的在20世纪五六十年代非常盛行的设备预防维修体制提出了挑战，并将传统的设备预防维修方式进行了彻底的变革。

随着计算机技术和各类设备检测手段的涌现和不断进步，设备预知维修体制出现后没多久，许多工业发达国家的企业开始建立更为完善的状态维修的设备管理体制。

0.4.2 设备状态维修体制的实践

运用设备状态维修为基础的管理体制（Condition Based Maintenance，CBM），是相对事后维修体制和预防维修体制而提出的，可以说，状态维修是在预知维修的基础上发展和建立起来的，设备状态维修是预知维修更高一层的设备维修管理模式。

设备状态维修在国际上已经被广泛应用，目前我国也正在企业中大面积推广和应用。经过不断实践，设备管理中的状态维修体制在当前是一种科学的、适合企业的设备管理模式。

设备状态维修管理体制案例：

对任何类型的设备，检测人员都可以利用各种简单或复杂的技术状态检测仪器对其进行定期检查，实时监控设备技术参数和技术指标的微小变化，把故障消灭在萌芽状态。

全功能数控设备除了具有较强的自诊断功能外，还可以配备技术状态监测系统，并通过计算机对设备进行自动故障检测。除此以外，还可以对设备的机械传动进行监测分析，对液压系统、气动系统进行状态监测分析等。图0-4所示为设备状态维修诊断系统的示例。

设备状态维修就是当设备出现了较为明显的劣化或功能失效后所实施的维修。设备状态的劣化或功能失效，是由被检测设备状态参数的变化反映出来的。设备状态维修中的状态监测，实际上是对设备在运行过程中整体或局部物理现象的变化进行的监测和检测，目的是随时监视和检查设备的运行状况，收集、分析和处理设备技术状态变化的信息，以求及早发现或预测设备功能失效和出现故障的原因，掌握设备劣化或功能失效的规律，适时采取故障维修的对策或方法，以此来保证设备处于良好的技术状态。

设备状态维修，要求企业的设备管理人员和维修人员要适时地对设备进行各种参数的测量，随时反映设备的实际状态。所测量的设备参数可以在足够的时间内提前警示或提示，以便采取适当的维修方式和措施对设备进行调整和修理。

0.4.3 设备可靠性维修体制的实践

运用设备可靠性维修管理（Reliability Centered Maintenance，RCM）是以最低的设备维修费用保持设备可靠性的维修方式。它是从分析设备零件的可靠性、设备故障模式、设备故障影响入手，对不同设备维修对象（如设备系统、设备部件）的不同故障模式和故障影响，采用不同的设备维修方法的管理模式。

设备可靠性维修管理体制案例：

运用设备可靠性维修管理模式，对加工中心设备出现故障的后果进行结构性评价，以及对加工中心设备维修方法进行选择可参考图0-5所示的内容。

我了解的一些企业在进行精益生产、精细化管理、六西格玛管理、平衡计分卡管理的同时，在设备管理工作中也尝试着运用可靠性维修进行管理。他们利用这种方式进行管理的目的就是要提高设备的可利用率。

0.4.4 设备利用率维修体制的实践

设备利用率维修体制中的应用公式见表0-3。

设备利用率是反映设备工作状态及生产率的技术经济指标。设备利用率实际上是设备在数量、时间、能力等方面利用程度的量化。它包括：①设备数量利用指标,主要是设备制度台时利用率（实际开动台时与制度工作台时之比），设备计划台时利用率（实际开动台时与按计划班次可开动台时之比）；②设备能力利用指标，主要是设备综合利用率。而设备负荷率是实际生产量与设备标准生产能力之比。

运用设备利用率维修的管理体制（Availability Centered Maintenance，ACM）是企业把设备利用率放到设备维修方式的首要位置来制定设备维修策略的维修管理模式。它把设备维修方式分成不同的维修类型，有定期维修、状态维修、事后维修、机会维修和改善维修，具体内容见表0-4。

0.4.5 全面生产维护体制的实践

（1）全面生产维护体制的发展进程 全员生产维修体制（Total Productive Maintenance，TPM），是20世纪70年代初期正式提出来的，当TPM全面进入我国以后，有人将其与我国企业现状和具体实际相结合，将TPM称之为全面生产维护体制。TPM的发展概况如图0-6所示。

（2）TPM的思想和理念 TPM要求做到追求经济性，控制全系统，员工对设备的自主维护，即通过全面维护预防和全面预防维护以求最终达到全面改善维护的目的，如图0-7所示。

TPM的预防哲学就是要确立预防设备缺陷和设备故障的条件，即要分析可能造成设备缺陷和设备故障的相关问题，防患于未然；要排除设备的操作人员、维修人员、管理人员等心理上的缺陷；要排除由于人为因素造成的设备劣化；要消灭设备的慢性不良；要延长设备的使用寿命，最终达到设备效率最大化的目的。TPM的预防哲学如图0-8所示。

追求TPM的“0”目标，即追求设备的“0”缺陷 (Zero Defect,ZD)；TPM的全员参与，以提高企业经营能力和企业成果最大化。

（3）TPM自主维护工作的定义和目的1）TPM自主维修或自主维护工作的定义。TPM自主维修或自主维护工作是以企业制造部门为中心的生产一线员工的重要工作，是指生产一线员工以主人的身份，对“我的设备、我的区域”进行保护，维持和管理，实现企业生产处于理想状态的自主工作。自主维修或自主维护是TPM工作的灵魂。

2）TPM自主维护工作的目的。

① 人的方面。为企业培养理想的员工，即培养强大的有实力的作业能手。

② 物的方面。实现理想的生产现场，即所有员工都能发现并纠正设备的缺陷及故障点。

（4）设备综合效率 设备综合效率（Overall Equipment Effectiveness，OEE）的基本含义见表0-5。

TPM在企业管理和生产实践中也在不断地进行改进、发展，这里我们把TPM的理念、方法整理归纳如下：

① 着重于企业生产现场的设备管理。

② 以提高企业生产率为目标。

③ 以企业全系统的预防维修体制为载体。

④ 以企业的全体人员都参加为基础。

⑤ 全过程规范的全员生产维修或全面生产维护体制。

TPM工作在经过30余年的发展之后，又提出了更高标准的要求，它体现在TPM的5个特征上,见表0-6。

经过不断发展，TPM在原来5大支柱（员工个人提高、计划预防维修、PM管理系统、企业教育与培训、员工自主维护）的基础上，增加了质量维修体系、管理不断改进、安全健康与环境，成为8大支柱，如图0-9所示。

TPM的文化内涵就是由不断地调动人的资源和潜力开始，达到团队合作精神。团队合作是一种氛围，也是企业的一种文化，是人们追求的企业愿景。

0.4.6 开展TPM的阻力与对策案例

我曾经应邀到一个企业调研TPM工作，在调研中，有一位基层领导对我说了他的心里话，他说：“TPM在我们企业已经推行有几年的时间了，但是这项工作很难开展，根本搞不下去，阻力太大!”

通过调研工作，并与相关人员座谈，我们认为，TPM工作开展不下去的主要原因有以下几条：

1）企业高层领导不够重视，思想观念还没有根本转变。

2）TPM没有融入自己的企业文化之中。

3）TPM没有与自己企业的具体情况相结合，而是生搬硬套。

4）把TPM只作为设备管理部门要开展的工作，而没有放在企业管理工作之中，所谓全员只是表面现象。

5）把TPM作为一种任务，对企业的发展没有危机感。

6）企业的各阶层领导把TPM作为一种“秀”来“做”，自然没有生命力。

7）对员工的培训不够。

开展TPM工作，不是一朝一夕所能完成的，而应当在正确的轨道上不断地进行改进，坚持不懈地长期开展下去。开展TPM工作一定要以6S管理为基础，要与设备管理工作有机地结合，这样做了，就一定会给企业带来丰厚的回报。

0.4.7 设备风险分析维修体制的实践

设备风险分析维修方式（Risk Based Maintenance，RBM）是基于在设备维修工作中，对设备可能发生的各种风险进行分析和评价，从而制定出相应的设备维修策略的一种方式。这种方式是以对设备或设备的零件、部件进行处理时可能出现的风险为评判基础的设备维修策略管理方法。

设备风险分析维修方式可以用下面的公式进行表达：

式中 F——风险，即设备维修造成的风险；

E——后果，即对健康、安全、环境等造成的危害；

a——概率，即故障出现的概率。

式(0-1)中的设备维修后果是指设备在维修过程中对维修及相关人员的健康、安全和对生产环境、社会环境的危害，还包括设备本身、使用材料、使用备件的损失，以及影响企业生产和服务的损失等。

设备风险分析维修所面对的问题见表0-7。设备风险分析维修体制的工作流程如图0-10所示。

设备风险分析维修体制的特点见表0-8。

我们在开展设备风险分析维修管理工作时，要与企业开展的设备维修体制（如设备状态维修体制、设备利用率维修体制、设备可靠性维修体制以及全面生产维修体制）工作结合起来。只有这样，设备风险分析维修工作才能顺利开展起来，不至于理论与实践脱节。

0.4.8 “互联网+”与企业设备管理

“中国制造2025”给我们的设备管理工作带来了新的挑战和新的思路，互联网+设备管理可以解决设备管理工作中的某些瓶颈问题，使设备管理工作适应企业的发展。

我们可以把设备实物形态管理、前期管理、全面生产维护管理、技术状态管理、润滑管理、备件管理、技术维修管理等利用互联网这个平台高度柔性化、个性化以快速响应市场。图0-11所示的互联网+设备管理会把设备管理工作提升到一个新的管理平台。实际上许多企业已经这样做了。

设备管理工作与社会的各项活动一样，是与信息及数据的创造、传输和使用直接相关的。信息技术的每项突破都在逐渐打破信息及数据与其他要素的耦合关系，增强流动性，从而扩大使用范围并提升使用价值，最终提高经济和社会的运行效率。

数据除了作为必要成分驱动业务外，数据产品的开发更是为获得数据财富开辟了新的源泉。经济领域海量数据的积累与交换、分析、运用产生了前所未有的知识，极大地促进了生产率的提高，为充分挖掘数据要素的价值提供了超乎寻常的力量。互联网+设备管理中的设备管理就需要大数据的支持，或者说它本身就是由大数据组成的。互联网+设备管理与大数据的关系如图0-12所示。设备管理中的设备状态监测系统与大数据的关系如图0-13所示。

0.4.9 可穿戴智能设备与设备管理工作的实践

可穿戴智能设备，顾名思义就是可以穿戴于人身体上的智能设备。这些智能设备能够融合多媒体、无线通信、微传感、柔性屏幕、定位系统、虚拟现实、生物识别等最前沿的现代技术。此外，可穿戴智能设备还能通过结合大数据平台、智能云、移动互联网，随时随地对与人体有关及与人们工作、生活密切相关的一切信息进行收集、处理、共享、反馈。

可穿戴智能设备可以是眼镜、手表、手环、项链、帽子、服饰、鞋子、袜子等与人们生活息息相关的任何物品，如图0-14所示。它不同于手机、平板电脑这些智能移动设备，平板电脑只是人们生活中的一种附属品，而可穿戴智能设备未来的发展趋势是人们生活、工作的一部分。

可穿戴智能设备不但会在设备的点检、检修、状态监测等工作中起到重要作用，也一定会在设备管理工作的许多方面发挥重要作用。

可穿戴智能设备必将在现代企业管理和设备管理工作中体现出它的价值，它可能是直接的，也可能是间接的。可以想象，我们的设备管理工作也必将在可穿戴智能设备的影响下而发生深刻的变化。

0.4.10 大数据与设备管理的实践

智能制造与大数据有着千丝万缕的联系，在智能制造中离不开各种类型的大数据，而大数据又在为智能制造提供各类应有尽有的信息和为人们所用的各种类型的大数据。

大数据思维是指一种意识，如果我们把设备管理中的大数据处理得当，就能为设备管理人员解决问题提供答案。从另一个角度来说，大数据不一定是很大的，而这些数据对我们一定是有用的。

在设备全生命周期管理的各个环节中都包含着大数据。

设备全生命周期管理中的任何一个环节都由许多信息组成，而这些信息可以来自方方面面，而方方面面的信息都包含着我们所需要的大数据。自制设备中，从规划、设计、制造、安调、验收到生产运行、预防维修、维修实施、技术改造，再到点检、状态监测、日常维修直到报废更新；外购设备中，从规划、调研、选型、招标、采购安调，到生产运行、预防维修、维修实施、技术改造，再到点检、状态监测、日常维修直到报废更新；每个环节都会采集和汇总出大量的信息，可从这些信息中提取为人们所用的大数据。由图0-15可以看出，设备管理的所有信息都会形成为人们所用的大数据。

设备管理落地的标志应当是完善的设备管理信息和相应数据的积累和采集，以此保证我们在这个平台上完成相应的设备管理工作，目的是提高设备的可利用率和利用率，降低管理、维修、检修和保养成本，保证设备安全。

0.4.11 大数据在设备维保中的应用案例

我们可以从数控机床日维护保养的信息中收集大量数据，分析日维护保养不规范会造成的各种故障。图0-16所示为某类型加工中心日维护保养不规范所造成的设备故障类别，从中可以看出，如果排屑器、坐标传动装置、电主轴风冷装置、机械手装置、自动中心润滑装置日维护保养不规范将造成的相应故障。造成这些故障的因素是多方面的，多方面的因素又是由许许多多的信息所组成的，而各类信息又是由方方面面的数据所构成的。

就加工中心的维护保养来说，每个企业都有规范或标准，但不按规范去做，不按标准执行，会给正常运行的设备带来什么样的问题呢?问题有表面的，更重要的是有隐含的、暂时看不到的，就像冰山的一角。这些隐含的、暂时看不到的问题，可能会给设备带来更大的问题。

那么，收集各类加工中心维护保养工作的各类信息，再从这些大量信息中提取和找出大量数据来支撑我们的设备管理工作，来不断修正和改进加工中心维护保养的规范、标准。同时，来纠正不按规范去做、不按标准去做的不良习惯。利用数据、分析数据，是大数据时代所提倡的重要方法。

图0-17所示为某类型加工中心日维护保养不规范造成相应故障的鱼骨图。

从图0-16和图0-17中可以看出，这些信息所包含的就是大数据。在每一类型故障中，我们都可以看到因果关系或相关关系。它们会提供我们所需要的、必须得到的相关信息。我们可从这些信息中得到需要的数据，再通过计算机对这些数据进行分析，同时找出规律性的信息或数据，为建立规范、标准的设备维护保养体系打下良好的基础。

图0-18所示为日维护保养不规范造成加工中心故障频次的博拉图，它是用大量数据对信息分析的一种方法，利用计算机将主要问题找出来，并用选定的字母或编号排列出来，以便重点解决主要问题，而分析数据的方法远远不止这一种，但它可以说明收集设备日常维护保养信息的重要性和信息转变成大数据对设备使用、修理及维护保养的重要意义。同时，它给我们提供了大数据在智能制造中应当发挥的重要作用的提示。

通过对某类型加工中心的信息及数据进行收集、整理、归类、分析，制定出加工中心日维护保养细则，如图0-19所示。再通过这个细则对过去的点检规范进行修改和改进，又制定出适合这种类型加工中心的点检标准或规范。而这个标准或规范仍然不是一成不变的，它还将根据收集的信息和数据不断进行修正和改进，直到更加科学地管理好我们的设备。

经修改和不断改进后的某类型加工中心日维护保养规范点检表，见表0-9。

大数据和智能化管理在设备日维护保养中的应用使设备的故障率大大降低了，给企业带来了管理上的效益。这是过去企业传统式的设备维修和设备保养管理所不能比拟的。

数据的真实价值就像漂浮在海洋中的冰山，第一眼只能看到冰山一角，而绝大部分则隐藏在表面之下。设备管理中的各类数据也是一样，明白了这一点，创新型设备管理工作就能够提取其潜在价值并获得潜在的巨大收益。判断设备管理中的各类数据的价值也要考虑到这些数据在以后可能被使用的价值和各种方式，而并不是仅仅考虑它当前的用途和价值。

大数据在设备管理工作中已经或正在被一些设备管理者所利用并发挥着重要作用，而这还远远不够，我们每一位设备管理工作者都应当深入进去，来面对这样的思维变革，发现其潜在的价值，使设备管理工作在这个平台上发挥更大的作用。

我在参加研讨设备维修质量问题时听到同行讲起这样一个小故事，它深深地印在我的脑海里，在这里我把这个小故事分享出来，相信它能对大家有所启发。

“降落伞的故事”是否真实我们无法考证，但这个故事提醒我们，用户对产品质量的要求是多么的渴望。我们的设备管理质量及设备维修质量同样会影响企业生产产品的质量，影响客户，影响与之相关的每一个人，影响企业，甚至影响整个社会。

企业管理是企业为实现生产经营目标，针对企业资源所采取的行动。设备是生产产品的必要装备和手段，即使是在“工业4.0”“互联网+”“中国制造2025”的今天，设备管理仍然是设备质量的重要保证条件之一，而学习设备管理知识是我们搞好设备管理的第一步，不要忽视其中的每一个细节，要让“降落伞的故事”在我们的脑海里敲一下警钟。

设备管理工作要引起企业高层领导的高度重视。企业管理离不开“人、机、料、法、环、测和信息”。一个企业如果对设备没有管理好，那么这个企业就谈不上“做大做强”，甚至连生存都会出现问题。企业是不是重视了设备管理工作，就要看这个企业是不是把设备管理工作及设备管理的新理念和新方法与企业文化紧密结合了，是不是将其变成员工的行为了。