计量设备是企业计量工作中所使用的“武器”,是确保计量工作有序进行,保证计量工作的准确性的保障。所以加强企业计量设备的管理对于企业技术水平、产品质量、生产安全等诸多方面都具有非常重要的作用。而在传统计量设备管理中,以人工记录的方式进行管理,不仅管理效率低,而且容易出现人为失误,给企业造成损失。所以在技术不断革新的今天,采用现代化的管理方法,使用软件系统对计量设备进行管理,提高计量设备管理能力具有一定的可行性。
计量设备的使用贯穿企业生产和管理的全过程,所以对于计量设备的管理要求对计量设备全生命期进行管理,保证计量设备从采购到报废的全构成都能够有详细的信息记录。在对计量设备的维护和保养过程中,根据计量设备的性能要求计划不同计量设备的保养及维护执行周期,并设置提醒功能,保证计量设备定期进行维护。要保证各项计量工作不影响到生产进度,所以计量设备不仅要具有备用设备,而且要对有故障的设备能够及时处理,计算分析设备的可用率、利用率、和故障率。对计量设备的信息、参数文档、图片及影像信息进行管理,保证设备维护时可做有效的参考数据,降低人为操作导致设备故障的发生机率。通过对计量设备的管理,合理安排维修人员的工作量,对设备维护保养的费用进行核算。对设备备件的库存进行统计,对计量设备的使用进行使用和消耗的追溯。
根据计量设备的管理需求将系统模块划分为权限控制模块、计量计划管理模块、计量设备管理模块、日程表管理模块和统计报表模块。
权限管理功能根据需求划分为4类用户,即:计量科工作人员、保管员、收发员、检定员。计量科工作人员制定计量设备的周检计划,并通过系统下发周检通知单,由保管员将计量器具送检,收发员接到送检通知后将器具交由检定员,检定员进行检定,合格的器具再交由保管员给使用部门使用,不合格的器具则填写报废通知单,并制作详细检定记录。
计量计划管理模块根据计量设备的维修、保养时间制定一天计划、一周计划、一月计划、一年计划,并将计划循环执行。计量计划管理模块字段包括日期、设备类型、设备维护与保养计划日期,设备状态等,由计量科工作人员对计划进行填写,并生成计划。
对不同的计量设备进行登记管理,设计计量设备管理的数据库,数据库字段包括分类、出厂编号、规格型号、精度、测量范围、分度值、使用部门、器具编号、配备位置、检定日期、周期、后检定日期、生产厂家、检定结果、检定单位、检定代号、备注。
日程表是以时间为基准单位,给出每一日计量设备的维修、保养信息,分为未结束维修和结束维修两项,未结束维修的计量设备不予以交付使用,结束维修的计量设备分为修好可以使用和报废不可以使用。
建立计量设备数据库、计量设备使用情况数据库、计量设备维护保养信息数据库、计量设备维修信息数据库等,根据数据库中的字段建立索引关系,可根据关键字段生成对应的统计报表。
系统应用是根据计量设备管理规范进行系统各项功能的应用操作,使计量设备管理更加快速、便捷,使计量管理流程更加有序化。
在权限管理中,通过系统权限控制功能进行精细化管理,用户可根据需要按照系统功能的不同使用者划分出不同的使用权限,如上级部门可查看下级部门的管理情况,而下级部门不能查看上级部门的管理情况。根据用户操作计量设备的需求,建立分组,负责企业某项计量工作业务的工作人员只能在其组内查看所使用的计量器具信息情况。维修人员建立工段管理,执行维修时选派相应工作人员到其所负责的工段中进行计量设备的维护、维修与保养。
计量计划管理是根据计量设备维修、保养规定建立计划,设置相应的循环周期,系统根据计量设备的维护与保养日期自动滚动计划,到期提醒用户执行维护与保养计划,确保计量器具的计量准确性。此功能可设置多次循环,完成一次后,系统将自动根据保养时间设置滚动到下一次计划中。
计量设备管理是对企业所有的计量设备进行统一的管理,建立设备分类和设备附属设备或者零件的归类。每一个设备可以增加多个附属设备,可进行完成的故障报修、维修保养、添加保养计划、循环计划等一系列的设备管理操作。计量设备的管理详细记录设备的采购日期、使用日期、维护日期、设备参数、设备维修记录等信息,并对计量设备建立三种类型的设备状况提醒,设备完好可以使用标记为绿色,设备不完整但可以使用标记为,设备报修不可以使用标记为红色。
日程表管理是对维修和保养的日常登记进行管理,通过日程表可以清楚地查看每一个月份计量设备的计划安排、执行情况、未完成情况等,可根据需求按照日期进行检索,方便进行问题查找和处理,同事也可以根据企业实际需求,临时添加保养计划,并登记在日程表中。
统计报表是对计量管理工作中的所有信息进行按条件统计,包括时间、范围、故障率、完整率等,通过统计报表可对数据库按关键字进行归类统计,例如对年度计划的完成情况进行统计,对故障报修情况进行统计,按照维护与保养级别进行统计等,确保对企业计量设备的信息能够根据用户需求进行有效的归类,并显示在客户端供用户参考。
宁波卷烟厂卷包车间有18台套的卷包设备,设备机龄最长的设备是1992年到厂的卷烟机,至今工作已经超过22个年头。设备基本上是2002年之前投入使用的设备,投入使用年限普遍偏长,宁波卷烟厂的设备机龄见图2。鉴于宁波卷烟厂的生产实际,保证市场供应,卷包车间设备基本上处于满负荷运转。由图3可知,卷烟机、包装机未项和中修的比例分别达到56%和67%,无时间正常安排设备的项、中修。卷包设备中从投入使用至今,卷接机有8套进行了一次项、中修,包装机有6套进行了一次项、中修。面对紧张的生产、设备的项、中修的定期维修得不到保障、产质量要求不断提高、维护费用要求降低的条件下,如何开展设备周保工作,是一个全新的课题。宁波卷烟厂卷包车间的设备维修符合设备维修费发展规律,经历了事后维修、预防维修阶段,从事后维修转换到计划性的预防性维修应该说是设备维修工作的一个进步。定期实施设备计划检修在设备管理上起到了积极的作用,但是我们也认识到了这种定期检修带来的成本和维修充足率的问题,正在积极探索和确定自己的设备维修模式。由于卷烟机生产速度高达7000支/min的卷烟机(M8型号高达20000支/min),对于卷烟企业来说更加注重生产效率,对卷包设备的保养维护往往投入更大人力、物力成本,为了保证生产在预防性维修的时候往往不计成本,容易导致过渡维护保养,而卷包的备件的价格比较高,容易导致设备维护费用逐年高涨。面对生产紧张、设备机龄偏高、维护费用要求逐年下降的要求,如何开展设备周保工作将是一个全新的课题。
对卷包车间18台套设备进行每2周轮流保养1次,保养内容依据《设备维护保养规定》要求对设备进行清洁、检查和更换、调整、,同时包括设备故障维修。经过摸索,以RCM为中心、信息化支撑、运用六西格玛、FMEA(失效模式与影响分析)等方法,对周保流程进行总体优化,周保时间从原先的5h完成提高到3h完成。追求设备保养周期内故障率尽量低。对周保组成员明确责任,采取既分工又合作的方式,组员工作内容每半年轮换1次,打造学院式班组。
(1)企业设备管理中,可靠性和安全性是工作的重点,被动的维修只能保持和延续设备的性能,而无法提高。RCM的出发点是特别注重设备可靠性、安全性。随着市场对品质要求的不断提高、原辅料的不同的特点,以及备品备件国产化的推进带来的不稳定因素,通过增加维修频次已经不能满足安全性的要求,反而会可能会影响设备的可靠性。基于这点,周保组通过技术创新、QC、小改小革等方式从设计上、源头上加以解决。(2)设备故障发生后,出现的影响和结果不同,应当对不同类型的影响和记过进行甄别和分类,采取不同的策略,将设备故障的破坏程度作为判别是否进行维修的基本出发点。(3)不同零部件的故障规律不同,故障表现形式不同,发生的原因也不同。因此,不同零部件的维修计划要采用不同维修策略制定。对于有规律的耗损性部件采用定期周保进行定期的拆修和更换,预防因部件引发的系统故障;对于无规律的无耗损性的故障部件,则是通过点检,并根据磨损情况进行维修。(4)不同预防性维修工作所耗用维修时间不同,维修难度和范围也相差很大,可通过优先级排序选择合理的维修方式。对于耗时较长,安排周末时间进行维修,或安排在假期进行;对于功能及性能相同的备件,选择国产的,节省维修费用,并保证设备可靠性和设备的安全性。
根据卷烟企业的设备特征,成立RCM小组,系统地分析RCM的工作流程。根据工作流程的要求,系统地收集设备现状、故障信息、维修保障信息、维修费用等,并确保收集的数据准确,为顺利开展RCM工作打下基础。(1)设备现状:从2007年开始,宁波卷烟厂就对卷包设备建立了单机档案,以固定资产编码为身份证号码,借助于信息系统,设备的维护信息、改装信息、调换信息等,都可以通过信息系统查知,对卷包设备概况了如指掌。(2)卷包设备的故障信息:每周四把下周需要保养的“设备隐患调查表”发到3个班,由3个班的维修人员负责填写,主要调查设备故障模式、故障原因和影响、故障率、故障判断、潜在故障等;同时在维修间设立故障信息留言板,便于故障信息的收集齐全。每天下午周保组人员需对明天要保养的设备进行跟踪观察,收集到第一手资料。(3)设备的维修保障信息:对于收集到的信息,依据时间、工具、备件、人力等条件做出判断。对于所需维修时间做出判断,是否立即维修,还是该安排在周保时间维修,还是利用周末时间维修;备件、工具是否具备,还是等备件到货再进行;人力条件是否具备,维修力量是否具备,还是请专业厂家来维修等。维修后的信息做好记录输入到制造执行系统(manufacturingexecutionsystem,MES)中。(4)费用信息:更换该备件需要多少金额,能否用国产备件来代替,从而节约资金。能否通过技术革新,彻底解决需要多少资金等。(5)相似设备的上述信息:举一反三,其他设备上是否存在上述4点相同的信息。
(1)重要功能产品确定:按照故障的后果危及到安全性、严重影响有效作业率的程度,制定卷包设备零部件的不同的维修策略。(2)故障模式及影响分析(FMEA)[5]:周保组每天收集信息,对信息分类汇总,对选定的重要设备功能进行故障模式及影响分析(FMEA)。FMEA的核心工作流程:①分析设备产品的重要功能;②识别设备故障的模式;③分析故障发生的深层次原因;④预测故障造成的后果。通过以上分析,为RCM决策分析提供基本信息。(3)RCM逻辑决断:对于每一个故障原因都要严格按预先制定的RCM流程处理,见图4,要根据RCM逻辑决断流程严格判断,并对该故障原因的维修方式提出针对性意见。(4)系统综合、形成周保计划:设备管理中,维修工作往往不是1+1=2,单项维修效率的最并不代表着综合效率是最优的。为了有效地提高维修工作质量,确保综合维修效率最大化,把维修周期不相同的维修任务进行组合,组合工作周期应以预定的间隔期为基准,即2周1次的设备保养时间,尽量把维修安排在周保时间进行。把时间稍长的放到周末,或者放到国家规定的长假加班进行。
信息化应用已成为设备现代化管理的主要手段。计算机特别是在维修策略和维修预测方面拥有人脑无法比拟的优势[6]。宁波卷烟厂自从95技改后开始,计算机就应用于设备管理。多年来信息系统不断的更新,新技术不断的应用,对RCM的实现提供了强有力的支撑。2011年开发的新MES更加贴近宁波卷烟厂的生产实际,各项功能都有很大提升,更加符合RCM的要求。卷包车间的周保体系借助新MES的开发,使RCM、MES、周保,三者有机融合。4.1周保工作流程图设备的周保由车间设备管理员发起,车间主任确认,再由工装科设备员确认,最终由维修工实施保。
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