生產(chǎn)與運作管理（第5版）課件：生產(chǎn)維護與設(shè)備管理

《生產(chǎn)與運作管理》第5版

生產(chǎn)維護與設(shè)備管理一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

1、掌握系統(tǒng)可靠性的衡量

2、掌握設(shè)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(shè)備管理在企業(yè)生產(chǎn)管理的地位

2、設(shè)備可靠性原理

3、零件磨損與設(shè)備故障規(guī)律

4、基本設(shè)備維護決策

5、設(shè)備維修制度

生產(chǎn)維護與設(shè)備管理基本設(shè)備維護決策設(shè)備管理在制造與服務(wù)系統(tǒng)中的作用和地位零件磨損設(shè)備故障規(guī)律重點掌握知識要點本章知識結(jié)構(gòu)圖設(shè)備可靠性原理設(shè)備維修制度引導(dǎo)案例：打牢生產(chǎn)基礎(chǔ)：首鋼通鋼推進全員生產(chǎn)維護

閱讀本章引導(dǎo)案例材料,思考如下問題:1.首鋼通鋼推進全員生產(chǎn)維護的目的是什么?2.首鋼推進全員生產(chǎn)維護過程中如何調(diào)動員工的積極性的？一、設(shè)備管理在制造與服務(wù)系統(tǒng)中的地位1．設(shè)備管理是企業(yè)生產(chǎn)與服務(wù)順利進行的前提2．設(shè)備管理是企業(yè)安全生產(chǎn)和環(huán)境保護的保證3．設(shè)備管理是保證產(chǎn)品與服務(wù)質(zhì)量的基礎(chǔ)工作二、設(shè)備可靠性原理1.可靠性的定義可靠性指在一定條件下設(shè)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12－1和12－2所示。

（12－1）（12－2）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

（12－3）衡量設(shè)備可靠性應(yīng)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

（12－4）應(yīng)用范例12－1：假設(shè)某設(shè)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12－1所示。設(shè)備的運行時間為180小時。求該設(shè)備的平均故障間隔期。11-412-212-412-212-212-112-3１2－４2.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12－2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：（12－5）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12－2串聯(lián)配置12-312-52.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）。冗余的意思就是備份，比如火箭點火線路設(shè)計中，為了增加點火可靠性，通過采用增加一備份連接線的辦法，當(dāng)正的連接線路故障不能點火時，備份連接線就啟動點火，保證點火正常。增加備份就是并聯(lián)更多相同的機件，這就是并聯(lián)系統(tǒng)。圖12－3是n個機件關(guān)聯(lián)配置圖，并聯(lián)系統(tǒng)的可靠性為：R1R2R3RnRS系統(tǒng)圖12－3并聯(lián)配置12-412-6R1=0.95R2=0.90R3=0.98R4=0.96Rs2.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12－4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：（12－7）圖12－4

k級串聯(lián)，第i級有ni個并聯(lián)機件的綜合配置12-5

解:原來的系統(tǒng)由三名員工構(gòu)成一個串聯(lián)系統(tǒng)，可靠性為=0.9*0.8*0.85=0.612。對可靠性最差的員工，就是中間員工，增加一名員工，系統(tǒng)變成串并聯(lián)系統(tǒng)。0.90.80.850.90.80.85增加一名中間員工的可靠性變成,用公式12-7得0.9*((1-(1-0.8)^2)*0.85=0.7344原來的系統(tǒng)增加一名員工的系統(tǒng)三、零件磨損與設(shè)備故障規(guī)律可靠性高的設(shè)備不容易壞損，工作性能穩(wěn)定性好，對于生產(chǎn)或者服務(wù)系統(tǒng)的運行有好處。但是任何設(shè)備都會出現(xiàn)壞損，因此零件和設(shè)備在使用過程中一般會發(fā)生磨損和故障。了解零件和設(shè)備的磨損和故障規(guī)律，對于建立科學(xué)的設(shè)備管理制度有幫助。下面介紹零件磨損規(guī)律和設(shè)備故障曲線。零件磨損規(guī)律設(shè)備故障曲線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(shè)備工作條件正常，它應(yīng)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(dāng)設(shè)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。初期磨損階段正常磨損階段劇增磨損階段2.設(shè)備故障曲線

設(shè)備的故障率隨使用時間的推移有明顯的變化，其形狀如圖12－6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12－6設(shè)備故障曲線四、基本設(shè)備維護決策設(shè)備維護管理涉及很多的決策問題，比如，維護組織形式的決策，維護計劃決策、備件庫存決策、設(shè)備更新改造決策、維修人員的管理決策等。（一）維修組織決策（二）備件決策（三）設(shè)備更新決策（一）維修組織決策（1）集中維修：在企業(yè)中設(shè)立一個專門的維修部分，集中負責(zé)整個企業(yè)的設(shè)備維修任務(wù)。（2）分散維修：在企業(yè)的各個生產(chǎn)單位建立相應(yīng)的維修組織，負責(zé)本生產(chǎn)單位的設(shè)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(dān)維修任務(wù)。（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(12-8)

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(shè)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(yīng)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。（三）設(shè)備更新決策設(shè)備使用到一定年限，故障發(fā)生的概率增加，這個時候應(yīng)該考慮更換新設(shè)備。年平均設(shè)備費用可以表示為：TC=*n/2+T0/n式中，T0：設(shè)備的初始價值；

n：設(shè)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（12－9）求導(dǎo)，得到最佳的更新年份：n=2*T0/（12-9）五、設(shè)備維修制度（一）設(shè)備維修的發(fā)展歷程（二）全員生產(chǎn)維護制度（三）設(shè)備綜合效率加一個圖片（一）設(shè)備維修的發(fā)展歷程

設(shè)備維修體制的發(fā)展可劃分為事后修理、預(yù)防維修、生產(chǎn)維修、維修預(yù)防和全員生產(chǎn)維修五個階段。（1）事后修理（BM，BreakdownMaintenance）（2）預(yù)防維修（PM，PreventiveMaintenance）（3）生產(chǎn)維修（PM，ProductiveMaintenance）（4）維修預(yù)防（MP，MaintenancePrevention）（5）綜合設(shè)備管理（6）智能維護（二）全員生產(chǎn)維護制度全員生產(chǎn)維護TPM(Totalproductivemaintenance)是日本企業(yè)在綜合設(shè)備工程學(xué)的基礎(chǔ)上提出的全員參與的設(shè)備管理制度。1.TPM的基本思想（三個全）（1）全效益全效益就是要求設(shè)備一生的壽命周期的費用最小、輸出最大，即設(shè)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(shè)備的設(shè)計、制造、使用、維修、改造到更新的設(shè)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(shè)備的規(guī)劃、設(shè)計、制造、使用、維修有關(guān)的部門和有關(guān)人員都參加到設(shè)備管理的行列中來。所以，TPM是全員參加的、以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)的、以設(shè)備一生為對象的生產(chǎn)維修制度。（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(shè)備綜合效率為目標(biāo)；（2）建立以設(shè)備一生為對象的生產(chǎn)維修總系統(tǒng)：（3）設(shè)備的計劃、使用、保養(yǎng)等所有部門都參加；（4）從最高領(lǐng)導(dǎo)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（二）全員生產(chǎn)維護制度3．TPM的主要內(nèi)容全員生產(chǎn)維護的內(nèi)容很豐富，包括了設(shè)備管理的各個方面。其主要內(nèi)容有如下幾點。（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。（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(shè)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(shè)備事故?，F(xiàn)場整潔，物料、工具等分門別類擺放，也可使設(shè)置調(diào)整時間縮短。（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(zhǔn)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(shè)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(dāng)于下達產(chǎn)品生產(chǎn)任務(wù)書一樣。（3）實施階段:制定目標(biāo)，落實各項措施，步步深入，這就相當(dāng)于產(chǎn)品加工、組裝過程。（4）鞏固階段:檢查評估推行TPM的結(jié)果，制定新目標(biāo)。這就相當(dāng)于產(chǎn)品檢查、產(chǎn)品改進過程。階段步驟主要內(nèi)容準(zhǔn)備階段1．領(lǐng)導(dǎo)層宣傳引進TPM的決心以領(lǐng)導(dǎo)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(xùn)按不同層次組織培訓(xùn)，利用投影宣傳教育3．建立TPM推進機構(gòu)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(biāo)找出基準(zhǔn)點和設(shè)定目標(biāo)結(jié)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(guān)公司參加，宣布TPM正式開始實施階段7．提高設(shè)備綜合效率措施選定典型設(shè)備，由專業(yè)指導(dǎo)小組協(xié)助攻關(guān)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(yù)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(xùn)分層次進行各種技能培訓(xùn)11．建立前期設(shè)備管理體制維修預(yù)防設(shè)計，早期管理程序，壽命周期費用評估鞏固階段12．總結(jié)提高，全面推行TPM總結(jié)評估，接受PM獎審查，制定更高目標(biāo)表12－1

TPM的推進過程（三）設(shè)備綜合效率1綜合效率OEE的定義在現(xiàn)代設(shè)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(shè)備管理指標(biāo)－－設(shè)備綜合效率又稱全效率(OverallEquipmentEfficiency,OEE)。設(shè)備綜合效率由設(shè)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(shè)備故障損失工藝、調(diào)整損失空轉(zhuǎn)、短暫停機損失速度