李明宇

（北京奔馳汽車有限公司，北京 100176）

0 引言

由于市場需求增加，公司多個車間的生產(chǎn)計(jì)劃已超出現(xiàn)有設(shè)備設(shè)計(jì)產(chǎn)能負(fù)荷，而大部分設(shè)備進(jìn)入故障偶發(fā)或頻發(fā)期，其中也有不少設(shè)備狀態(tài)陳舊老化，可靠性急劇下降。面臨著這樣的雙重壓力，如何持續(xù)提升生產(chǎn)效率，成為擺在生產(chǎn)運(yùn)營和設(shè)備維修團(tuán)隊(duì)面前的挑戰(zhàn)。以智能互聯(lián)為導(dǎo)向，創(chuàng)建iTPM品牌策略的全員生產(chǎn)維護(hù)設(shè)備管理創(chuàng)新實(shí)踐在空前的挑戰(zhàn)和機(jī)遇面前順勢而生。

依據(jù)奔馳發(fā)動機(jī)工廠4年實(shí)踐的基礎(chǔ)，以及在汽車制造4大工藝推廣中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，形成了較為完善的體系，不僅有效提升了全員維護(hù)意識，為設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力支持，而且也為德國工業(yè)4.0和中國制造2025孕育首批設(shè)備智能互聯(lián)化維修維護(hù)的實(shí)體案例。

1 iTPM設(shè)備維護(hù)品牌策略實(shí)施背景

設(shè)備保全從最初的事后維修到預(yù)防保養(yǎng)，再到生產(chǎn)保養(yǎng)，最終到全員生產(chǎn)維護(hù)，經(jīng)歷了四個不同的階段。起初設(shè)備使用者和設(shè)備保養(yǎng)者的分工非常明確，由此發(fā)展出了PM（Preventive Maintenance，預(yù)防性維護(hù)）制度。到1968年，日本電裝公司在PM方面取得了里程碑式的成就，生產(chǎn)制造部門80%的員工均參加了PM活動，真正將PM變成了TPM（Total Productive Maintenance，全員生產(chǎn)維護(hù)）。傳統(tǒng)的TPM體系是以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)，以全系統(tǒng)的預(yù)防維修為過程，全體人員參與為基礎(chǔ)的設(shè)備保養(yǎng)和維修管理體系。

雖然在設(shè)備資產(chǎn)管理ISO 55001—2014標(biāo)準(zhǔn)下TPM體系日趨成熟，但是依然缺乏對汽車制造業(yè)經(jīng)過實(shí)踐檢驗(yàn)的具體化工作內(nèi)容的定義以及對全員預(yù)防維護(hù)程度標(biāo)準(zhǔn)化的評價。此外，北京奔馳作為戴姆勒本土外最大的生產(chǎn)制造基地，在建立初始即注入了中國制造2025和德國工業(yè)4.0的基因，隨著硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)的不斷升級，傳統(tǒng)的TPM體系已經(jīng)局限了“智能工廠”的發(fā)展，面臨著一系列問題。

（1）管理任務(wù)分配、確認(rèn)、統(tǒng)計(jì)、分析、改進(jìn)均依靠紙質(zhì)文件進(jìn)行排程，工作繁瑣復(fù)雜。

（2）線邊作業(yè)指導(dǎo)類型繁多，內(nèi)容體量大，審批過程復(fù)雜，文件不易管理和控制。

（3）對設(shè)備技術(shù)可用性的分析不夠具體和精確，不能進(jìn)行系統(tǒng)性的效率提升。

（4）由設(shè)備保全部門主導(dǎo)，生產(chǎn)參與，流程中的重復(fù)環(huán)節(jié)與資源浪費(fèi)點(diǎn)多。

（5）當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，從生產(chǎn)人員升級至維修人員解決，價值流中存在浪費(fèi)。

（6）設(shè)備的操作和維護(hù)界限鮮明，生產(chǎn)與維修的員工技能不能形成高效的互相支持。

（7）缺少對復(fù)雜設(shè)備關(guān)鍵數(shù)據(jù)的采集、行之有效的預(yù)測性維護(hù)方法實(shí)踐以及大數(shù)據(jù)分析。

（8）設(shè)備維護(hù)成本不斷增加。

（9）檢修時間不斷被壓縮，面臨如何做好精準(zhǔn)維護(hù)的挑戰(zhàn)。（10）缺乏持續(xù)改進(jìn)的動力。

鑒于以上原因，為適應(yīng)發(fā)展的需求，必須對傳統(tǒng)的TPM體系進(jìn)行改革。

2 iTPM的創(chuàng)新實(shí)踐

2.1 品牌策略驅(qū)動體系完善

將品牌策略結(jié)合到設(shè)備全員生產(chǎn)維護(hù)的體系中，驅(qū)動設(shè)備管理體系的改進(jìn)完善。區(qū)別于傳統(tǒng)的TPM，iTPM最大的品牌特色就在于對“i”的定義?！癷”即為互聯(lián)（Interconnected）、智能（Intelligent）、綜合（Integrated）3個英文單詞的首字母。具體含義：①互聯(lián)即互聯(lián)管理，IT方案的全面應(yīng)用。②智能即智能制造，大數(shù)據(jù)的應(yīng)用和進(jìn)化學(xué)習(xí)。③綜合強(qiáng)調(diào)責(zé)任經(jīng)營和跨部門的深度合作。

iTPM的品牌策略可細(xì)化解讀為1個品牌——iTPM；5大支柱——自主管理、效能管理、數(shù)據(jù)管理、物料管理、持續(xù)改進(jìn)；16個模塊——安全與5S、設(shè)備分級、深度清潔和點(diǎn)檢、計(jì)劃性維護(hù)、崗位職責(zé)與技能提升、緊急維護(hù)、性能稼動改善、質(zhì)量穩(wěn)定改善、時間稼動改善、參數(shù)監(jiān)控、FMEA（Failure Mode and Effects Analysis，失效模式與影響分析）、數(shù)據(jù)可視化、備件控制、易損件控制、工裝工具控制、持續(xù)改進(jìn)；2套評價體系——過程評價與指標(biāo)評價；4步走計(jì)劃——模塊評估矩陣（從救火Fire Fighting到卓越Excellence的5階段分4步走）。

在iTPM的品牌策略驅(qū)動下，通過對標(biāo)行業(yè)TPM要求、梅賽德斯生產(chǎn)制造體系、資產(chǎn)管理體系ISO 55001—2014標(biāo)準(zhǔn)，建立起來智能化、互聯(lián)化、綜合化設(shè)備全員生產(chǎn)維護(hù)五大支柱的框架基礎(chǔ)，并細(xì)化隸屬于5大支柱的16個模塊，在每個模塊中，都將工作內(nèi)容具體化，形成有指導(dǎo)性和可行性的標(biāo)準(zhǔn)，并創(chuàng)新性地賦予逐步推廣和實(shí)踐的可能性。

2.2 5大支柱中的16個模塊定義的標(biāo)準(zhǔn)

如包含在“自主管理”這個支柱中的2個模塊“計(jì)劃性維護(hù)M4”和“緊急維修M6”旨在構(gòu)架起“兩維修、兩維護(hù)”即“緊急性維修 EM（Emergency Maintenance）、修正性維修 CM（Corrective Maintenance）、預(yù)防性維護(hù) PM（Preventive Maintenance）、預(yù)見性維護(hù)PdM（Predictive Maintenance）”的體系模型，如圖1所示。通過基于緊急性維修的故障倒查機(jī)制，分析設(shè)備故障根本原因并有效辨識設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，及時調(diào)整優(yōu)化修正性維修策略。在此基礎(chǔ)上通過總結(jié)維修經(jīng)驗(yàn)，持續(xù)監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對設(shè)備效能進(jìn)行合理分析，預(yù)見可能的失效模式進(jìn)而制定針對性的設(shè)備預(yù)見維護(hù)策略，避免繁重與低效的維修任務(wù)。同時提煉統(tǒng)計(jì)共性規(guī)律，結(jié)合設(shè)備指導(dǎo)手冊，變被動維修為主動預(yù)防，尋求生產(chǎn)制造系統(tǒng)最優(yōu)的設(shè)備預(yù)防性維護(hù)策略，更加合理有效的利用維護(hù)成本，將設(shè)備故障停機(jī)所帶來的損失降至最低，達(dá)到既有資源利用最大化的要求。對于長期無法有效消除的故障，應(yīng)進(jìn)行持續(xù)性改進(jìn)，追本溯源，從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上杜絕故障的發(fā)生。

2.3 智能互聯(lián)化的TPM體系

使用IT（Information Technology，信息技術(shù)）方案將生產(chǎn)制造的大數(shù)據(jù)有序地采集，并實(shí)現(xiàn)各IT系統(tǒng)之間的互聯(lián)，不僅能提升效率和確保數(shù)據(jù)信息在傳遞的過程中可靠性，而且為有效的篩選及分析相互關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)設(shè)備數(shù)據(jù)提供了可能。

在互聯(lián)化iTPM體系下有標(biāo)準(zhǔn)和定制的IT解決方案應(yīng)用于設(shè)備維護(hù)工單管理、生產(chǎn)管理系統(tǒng)包括質(zhì)量、工藝、設(shè)備報(bào)警、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)查詢系統(tǒng)等。舉一個具體的互聯(lián)方案為例，在全面、實(shí)時、全員管理所有設(shè)備的效率的指導(dǎo)思路下，基于生產(chǎn)制造信息監(jiān)控系統(tǒng)Prisma系統(tǒng)數(shù)據(jù)利用Excel宏平臺實(shí)現(xiàn)設(shè)備效率損失分析目視化的瀑布圖，再依據(jù)效率損失分析的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，制訂、修正或完善基于時間周期或者基于設(shè)備使用頻次的預(yù)防性維護(hù)工單，并錄入iPro系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)自動提醒的工單管理，可以大大提高維護(hù)的效率、精準(zhǔn)度和可操作性。

圖1 iTPM品牌策略框架之5大支柱16模塊

互聯(lián)化方案整合的大數(shù)據(jù)，也為建立了智能維護(hù)系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。智能維護(hù)一個重要的發(fā)展方向就是推進(jìn)預(yù)見性維護(hù)的應(yīng)用，即啟用大數(shù)據(jù)思維創(chuàng)建數(shù)據(jù)模型，力求在未發(fā)生故障時提前預(yù)警。預(yù)見性維護(hù)是以狀態(tài)為依據(jù)的維修，在設(shè)備運(yùn)行時對其進(jìn)行定期或連續(xù)的狀態(tài)檢測和故障診斷，預(yù)測設(shè)備狀態(tài)的未來發(fā)展趨勢和可能的故障模式，預(yù)先制定維修計(jì)劃，提前準(zhǔn)備必須的技術(shù)和物料。同時通過大數(shù)據(jù)的挖掘和分析，支撐機(jī)器學(xué)習(xí)模式，反饋預(yù)測結(jié)果，并不斷優(yōu)化模型和算法以提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。

2.4 雙重評價實(shí)現(xiàn)量化評估設(shè)備的管理水平

建立評價體系的初衷在于標(biāo)準(zhǔn)化地評價某臺設(shè)備管理水平。在iTPM品牌策略下，依托5大支柱與16模塊，建立起2大評價體系即指標(biāo)評價與過程評價?？陀^的指標(biāo)評價可以直接描述設(shè)備的能力和效率，而保證設(shè)備長期高效穩(wěn)定，則必須依靠全面、可靠的過程，當(dāng)客觀指標(biāo)與主觀的過程評價相輔相成，不僅有效的量化設(shè)備管理水平，也能為設(shè)備管理人員指明了不斷改進(jìn)的方向。

3 實(shí)施效果和展望

iTPM活動就是在傳統(tǒng)的全員參與并以團(tuán)隊(duì)協(xié)作維護(hù)設(shè)備方式的基礎(chǔ)上，通過兩套評價體系的建立，推動全員生產(chǎn)維護(hù)向互聯(lián)化、智能化、綜合化方向發(fā)展，逐步完成5大支柱16模塊中各個關(guān)鍵環(huán)節(jié)定義的目標(biāo)，最終實(shí)現(xiàn)提高設(shè)備的利用率，增進(jìn)安全性及高質(zhì)量，全面提高生產(chǎn)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

在北京奔馳iTPM設(shè)備管理系統(tǒng)已經(jīng)成為有力的支持工具之一，不僅能夠降低企業(yè)的制造成本，如維修維護(hù)成本及其他管理（人工、時間）成本，而且能夠有效降低不良品產(chǎn)生概率。當(dāng)然，為了降本增效提升企業(yè)的競爭力，iTPM品牌策略下的內(nèi)涵還在不斷擴(kuò)充、改良和創(chuàng)新。