第11章生產(chǎn)維護與設備管理

第11章生產(chǎn)維護與設備管理第一頁，共35頁。第11章生產(chǎn)維護與設備管理一、學習目標

1、掌握系統(tǒng)可靠性的衡量

2、掌握設備維護改進策略

3、了解全員生產(chǎn)維護二、內(nèi)容提要

1、設備管理在企業(yè)生產(chǎn)管理的地位

2、設備可靠性原理

3、零件磨損與設備故障規(guī)律

4、基本設備維護決策

5、設備維修制度

第二頁，共35頁。引導案例：上汽全員生產(chǎn)設備維護管理—小細節(jié)大成效

閱讀本章引導案例材料,思考如下問題:1.設備維護對提高生產(chǎn)率,產(chǎn)品質(zhì)量有什么幫助?2.上汽的全員生產(chǎn)設備維護管理和傳統(tǒng)的設備管理的觀念有什么?第三頁，共35頁。一、設備管理在企業(yè)生產(chǎn)管理中的地位1．設備管理是工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)順利進行的前提2．設備管理是企業(yè)安全生產(chǎn)和環(huán)境保護的保證3．設備管理是保證產(chǎn)品質(zhì)量的基礎工作第四頁，共35頁。二、設備可靠性原理1.可靠性的定義可靠性指在一定條件下設備或產(chǎn)品正常運行一定時間的概率，記為R（%）?？煽啃詼y量的基本單位是產(chǎn)品故障率（FR,productfailurerate）。故障率是指在所有測試的產(chǎn)品中出現(xiàn)故障的產(chǎn)品比率，記為FR（%）；或者說在一定時間內(nèi)出現(xiàn)故障的次數(shù)，記為FR（N），如公式11－1和11－2所示。

（11－1）（11－2）第五頁，共35頁。1.可靠性的定義

從FR（%）的計算公式可以容易地推出可靠性的計算公式，即

（11－3）衡量設備可靠性應用最多的方法是計算平均故障間隔期（MTBF，meantimebetweenfailures），它是FR（N）的倒數(shù)，即

（11－4）第六頁，共35頁。應用范例11－1：假設某設備的運行周期為200小時，在此期間，共發(fā)生了5次故障，如圖11－1所示。設備的運行時間為180小時。求該設備的平均故障間隔期。11-211-4第七頁，共35頁。11-211-111-311-2１１－４第八頁，共35頁。2.串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性

（1）串聯(lián)系統(tǒng)現(xiàn)在我們來看看串聯(lián)機件故障對整個系統(tǒng)可靠性的影響。圖11－2為n個機件串聯(lián)配置圖，此時測量系統(tǒng)可靠性（Rs）的方法比較簡單，公式如下：（11－5）式中：R1是機件1的可靠性；R2是機件2的可靠性；依此類推。R1R2R3Rn-1RnRS系統(tǒng)圖11－2串聯(lián)配置第九頁，共35頁。11-311=5第十頁，共35頁。2.串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性（2）并聯(lián)系統(tǒng)要提高系統(tǒng)可靠性，就要增加冗余（redundancy）。這種方法就是為系統(tǒng)的機件備份，是一種標準的運作管理策略。圖11－3是n個機件關聯(lián)配置圖，此系統(tǒng)的可靠性為（11－6）R1R2R3RnRS系統(tǒng)圖11－3并聯(lián)配置第十一頁，共35頁。11-411-6第十二頁，共35頁。2.串并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性（3）串并聯(lián)綜合系統(tǒng)如果系統(tǒng)中同時存在串聯(lián)和并聯(lián)的機件，如圖11－4所示，那么該系統(tǒng)的可靠性是指組成系統(tǒng)的每一級中至少還有一個機件能工作的概率，計算公式如下：（11－7）RS系統(tǒng)第1階段R1,1R1,2R1,3R1,nR2,2R2,3R2,nRk,2Rk,3Rk,nR2,1Rk,1第2階段第k階段圖11－4

k級串聯(lián)，第i級有ni個并聯(lián)機件的綜合配置第十三頁，共35頁。11-511-7第十四頁，共35頁。三、零件磨損與設備故障規(guī)律零件磨損規(guī)律設備故障曲線第十五頁，共35頁。1.零件磨損規(guī)律（1）初期磨損期：零件在投入使用的初期，一般會存在一個“磨合”或“跑合”的階段。（2）正常磨損期：經(jīng)過初期磨損期，如果設備工作條件正常，它應該能在一個較長時間內(nèi)正常運轉(zhuǎn)，故障率很低，這個階段就是正常磨損期。（3）急劇磨損期：當設備使用一定時期，機器故障增加。這個時期的零件磨損叫急劇磨損期。第十六頁，共35頁。2.設備故障曲線

設備的故障率隨使用時間的推移有明顯的變化，其形狀如圖11－6所示。由于典型的故障曲線的形狀與浴盆相似，故又稱為浴盆曲線。圖11－6設備故障曲線第十七頁，共35頁。四、基本設備維護決策（一）維修組織決策（二）備件決策（三）設備更新決策第十八頁，共35頁。（一）維修組織決策（1）集中維修：在企業(yè)中設立一個專門的維修部分，集中負責整個企業(yè)的設備維修任務。（2）分散維修：在企業(yè)的各個生產(chǎn)單位建立相應的維修組織，負責本生產(chǎn)單位的設備維修工作。（3）委托維修與自行維修：通過外包的方式由別的企業(yè)來承擔維修任務。第十九頁，共35頁。（二）備件決策

價值分析法通過備件的購置成本、庫存成本、庫存缺貨成本等因素作為備件儲備的價值分析依據(jù)。

Vs=(Co+Cn)/Cs(11-9)

式中，Cs：備件的儲備價值；Co：備件的購置成本；Cn：備件的庫存成本；Cs：設備故障時，因無此備件而造成的經(jīng)濟損失。一般，如果Vs<1，則該備件就應該作為備件進行儲備；如果Vs>=1，則該備件不必作為備件儲備。第二十頁，共35頁。（三）設備更新決策設備使用到一定年限，故障發(fā)生的概率增加，這個時候應該考慮更換新設備。年平均設備費用可以表示為：TC=*n/2+K0/n式中，K0：設備的初始價值；

n：設備的使用年限；：每年的低劣化增加值。為了使總費用最小，對式（11－10）求導，得到最佳的更新年份：n=sqrt(2*K0/)（11-10）第二十一頁，共35頁。五、設備維修制度（一）設備維修的發(fā)展歷程（二）全員生產(chǎn)維護制度（三）設備綜合效率第二十二頁，共35頁。（一）設備維修的發(fā)展歷程

設備維修體制的發(fā)展可劃分為事后修理、預防維修、生產(chǎn)維修、維修預防和全員生產(chǎn)維修五個階段。（1）事后修理（BM，BreakdownMaintenance）（2）預防維修（PM，PreventiveMaintenance）（3）生產(chǎn)維修（PM，ProductiveMaintenance）（4）維修預防（MP，MaintenancePrevention）（5）綜合設備管理（6）智能維護第二十三頁，共35頁。（二）全員生產(chǎn)維護制度1.TPM的基本思想（三個全）（1）全效益全效益就是要求設備一生的壽命周期的費用最小、輸出最大，即設備綜合效率最高及六大損失最小。（2）全系統(tǒng)全系統(tǒng)就是從設備的設計、制造、使用、維修、改造到更新的設備一生的管理，因此，有時又稱全過程管理。（3）全員參加全員參加就是凡是和設備的規(guī)劃、設計、制造、使用、維修有關的部門和有關人員都參加到設備管理的行列中來。所以，TPM是全員參加的、以提高設備綜合效率為目標的、以設備一生為對象的生產(chǎn)維修制度。第二十四頁，共35頁。（二）全員生產(chǎn)維護制度2．TPM的基本特征（五大支柱）（1）以提高設備綜合效率為目標；（2）建立以設備一生為對象的生產(chǎn)維修總系統(tǒng)：（3）設備的計劃、使用、保養(yǎng)等所有部門都參加；（4）從最高領導到第一線工人全體成員參加；（5）加強生產(chǎn)維修保養(yǎng)思想教育，開展班組自主活動，推廣生產(chǎn)維修第二十五頁，共35頁。（二）全員生產(chǎn)維護制度3．TPM的點檢制（1）日常點檢（2）定期檢查（3）計劃維修（4）改善性維修（5）故障維修（6）維修記錄分析（7）開展5S活動，TPM教育。第二十六頁，共35頁。（二）全員生產(chǎn)維護制度4．TPM的推進過程推行TPM要從三大要素上下功夫，這三大要素是：（1）提高工作技能：不管是操作工，還是設備工程師，都要努力提高工作技能，沒有好的工作技能，全員參與將是一句空話。（2）改進精神面貌：精神面貌好，才能形成好的團隊，共同促進，共同提高。（3）改善操作環(huán)境：通過5S等活動，使操作環(huán)境良好，一方面可以提高工作興趣及效率，另一方面可以避免一些不必要設備事故?，F(xiàn)場整潔，物料、工具等分門別類擺放，也可使設置調(diào)整時間縮短。第二十七頁，共35頁。（二）全員生產(chǎn)維護制度4．TPM的推進過程四個階段的主要工作和作用是：（1）準備階段:引進TPM計劃，創(chuàng)造一個適宜的環(huán)境和氛圍，這就如同產(chǎn)品的設計階段一樣。（2）開始階段:TPM活動的開始儀式，通過廣告宣傳造出聲勢。這就相當于下達產(chǎn)品生產(chǎn)任務書一樣。（3）實施階段:制定目標，落實各項措施，步步深入，這就相當于產(chǎn)品加工、組裝過程。（4）鞏固階段:檢查評估推行TPM的結果，制定新目標。這就相當于產(chǎn)品檢查、產(chǎn)品改進過程。第二十八頁，共35頁。階段步驟主要內(nèi)容準備階段1．領導層宣傳引進TPM的決心以領導講演宣布TPM開始，表示決心，公司報紙刊登2．TPM引進宣傳和人員培訓按不同層次組織培訓，利用投影宣傳教育3．建立TPM推進機構成立各級TPM推進委員會和專業(yè)組織4．制定TPM基本方針和目標找出基準點和設定目標結果5．制定TPM推進總計劃計劃從TPM引進開始到最后評估為止開始階段6．TPM正式起步舉行儀式，開大會，請訂貨、協(xié)作等相關公司參加，宣布TPM正式開始實施階段7．提高設備綜合效率措施選定典型設備，由專業(yè)指導小組協(xié)助攻關8．建立自主維修體制步驟、方式及診斷方法9．維修部門建立維修計劃定期維修、預防維修、備件、工具、圖紙及施工管理10．提高操作和維修技能的培訓分層次進行各種技能培訓11．建立前期設備管理體制維修預防設計，早期管理程序，壽命周期費用評估鞏固階段12．總結提高，全面推行TPM總結評估，接受PM獎審查，制定更高目標表11－1

TPM的推進過程第二十九頁，共35頁。（三）設備綜合效率1綜合效率OEE的定義在現(xiàn)代設備維護管理中，特別是全員生產(chǎn)維護體系（TPM）中，有一個非常重要的設備管理指標－－設備綜合效率又稱全效率(OverallEquipmentEfficiency,OEE)。設備綜合效率由設備時間開動率、性能開動率和合格品率相乘而得。2影響綜合效率的因素——六大損失設備故障損失工藝、調(diào)整損失空轉(zhuǎn)、短暫停機損失速度損失廢品、返修損失試生產(chǎn)損失第三十頁，共35頁。（三）設備綜合效率第三十一頁，共35頁。（三）設備綜合效率應用范例11－7：假設某設備一天的負載時間為480分，班前計劃停機時間為10分，故障停機為10分，更換產(chǎn)品型號設備調(diào)整時間為20分，產(chǎn)品的理論加工周期為0.7分/件，實際加工周期為0.8分/件，一天的產(chǎn)量是500