基于RCM模式的流程企業設備維修系統的研究

刁衣非

[摘 要]提供和實現面向流程型企業的基于RCM模式的動力設備維修管理系統的解決方案RCM-EMMS(Reliability Centered Maintenance-Enterprise Main-tenance Management System)。RCM-EMMS是在設備由事后維修轉變為預測性和預防性維修基礎上發展起來的集成化計算機管理業務平臺;是在大型數據庫基礎上,具有網絡化操作功能的設備維修管理軟件。它以優化企業設備維修管理為核心,通過信息化手段,理性評價設備重要度等級,合理安排維修計劃及相關資源與活動,降低企業設備維修成本,保障生產連續進行,從而提高企業的經濟效益。

[關鍵詞]RCM;流程型企業;設備維修;EMMS

一、引言

設備是企業生產中可供長期、反復使用的,基本上能保持其原有實物形態和功能外觀的勞動資料和物質資料的總稱。設備構成了企業生產經營活動的物質基礎,是整個企業固定資產的重要組成部分。

維修伴隨著設備的出現而出現,它是對設備進行維護和修理的總稱。維護是為保持設備良好狀態所做的所有工作,包括清洗擦拭、潤滑涂油、檢查調校等;修理是為恢復設備設計功能所做的所有工作,包括故障診斷、故障排除、故障排除后的測試以及全面翻修(大修、中修、小修)等。

隨著科學技術的迅速發展,設備現代化水平的迅速提高,現代設備的特點較傳統設備發生了重大改變:設備的容量、規模和能力越來越大;設備的運轉速度、運行速度、運算速度以及化學反應速度大大加強;決定零件使用性能的最終加工精度和表面質量越來越高;在微電子科學、自動控制與計算機科學的高度發展下,以機電一體化為特色的嶄新一代設備逐漸代替傳統的機器設備;設備的自動化水平越來越高。現代設備正在朝著大型化、高速化、精密化、電子化、自動化等方向快速發展,這給企業和社會帶來了一系列新問題,對設備管理工作提出了嚴峻的挑戰。一方面維修費用、設備管理已經不再是一項輔助性投入,而是成為企業建設的重要組成部分;另一方面維修效益、管理效果己經不再是微不足道的因素,而是成為影響企業的總體投資和損耗、生產的安全性、產品質量、市場競爭力、環境保護等眾多重大方面的重要因素。所以現代設備從研究、設計、制造、安裝調試到使用、維修、改造、報廢等各個環節都需要進行管理,既要改善設備性能、提高素質,又要優化設備效能,發揮設備投資效益,現代設備管理已經發展成為一項社會系統工程。

目前致力于CMMS的研制與開發的工業控制系統廠商越來越多,推出的CMMS產品達200種之多。如美國DataStream公司的資產管理和維修解決方案Datastream7i,美國PSDI的設備維護管理系統MAXIMO,德國西門子公司的設備維修管理軟件BFS++,以及比較著名的德國SAP公司的ERP PM 等等。一般認為CMMS的投資大約在3年就可以回收,第五年的受益可以達到投資的3倍。

二、流程型企業設備維修管理存在的問題與解決措施

維修管理可簡單定義為對企業設備維修活動的管理。如今,維修成本成為影響設備維修管理發展的重要因素。但對于流程型企業,如何將總的設備停工時間減到最小,并降低生產損失和維修成本是設備維修管理系統首要考慮的問題。

對于流程企業,例如冶金、化工、糧食企業等的生產運行具有以下特點:

設備最薄弱環節的生產能力代表整體生產能力;

各管理部門間的配合,影響著總體設備效能的發揮;

局部停機,將導致全線停機,停機的生產損失嚴重;

運行中的生產設備無法停機排除小故障隱患。

應采取以下措施:

(1)對現行的管理模式優化、改造和重組。引進先進的維修管理理念,從組織模式、管理業務流程和管理指標上對現行的管理模式進行優化、改造和重組。具體內容包括:實現組織機構的優化管理,提高組織機構效率;從專業化角度進行業務流程優化和重組,利用計算機技術實現管理流程并用軟件系統約束和確保流程的成功執行;取消陳舊和不合理的管理指標,細化、優化新的維修管理指標并將各項管理指標量化,從而實現維修工作的標桿管理體系。

(2)基于網絡集成設備運行狀態。采用目前先進的基于Internet的應用開發技術,實現維修管理軟件的WEB架構。現場設備的運行狀態數據可通過網絡進入設備維修管理系統,作為數據成為分析的重要部分,提供對維修規劃的支持。同時不同地理區域的各個企業都能通過網絡共享維修數據和經驗,進行設備會診和協同管理。

(3)提高維修管理的科學性、計劃性和可靠性。融合先進的設備維修管理理論,包括:基于工單進行設備維修活動的全程管理;利用標準化的故障體系進行設備故障跟蹤、記錄和分析;對庫存備件進行綜合性評定,結合維修消耗確定備件、材料采購計劃等,從而大大提高維修管埋的科學性、計劃性和可靠性。

三、RCM-EMMS的構建

RCM-EMMS采用基于B/S模式的Web三層體系結構,通過網頁的形式查詢維修記錄、維修模式、維修項目、維修計劃以及相關維修費用,具有良好的人機界面。客戶端用戶在使用系統時,僅僅需要一個瀏覽器就可運行全部的模塊,符合普通用戶的基本操作習慣。其次,該結構具有良好的靈活性和可擴展性,對于環境和應用條件經常變動的情況,只要調整業務邏輯層即可適應新需求;由于該結構的特殊性,系統可以在服務端進行調整,當用戶通過瀏覽器下次進行登錄時就可以直接生效,無須繁瑣發放更新程序,大大提高了系統的擴展性和可維護性,通過這種化整為零的方式極大的方便了系統的部署以及后期的調整。

如下圖所示,在RCM-EMMS內部,根據設備基本臺賬,對設備進行部位劃分,RCM維修決策模塊以設備部位為基本單位進行管理,RCM是一個專家系統,用于決定最優維修策略和計算不同維修任務下對應的量化參數。維修系統在運行階段不斷提取設備綜合狀態信息,并結合設備設計情況來管理和實施維修策略。這樣,RCM可以綜合利用設備設計和運行階段的數據進行設備資產和故障的全面評估,從而制定出合適的維修策略和維修任務。

系統運行初始階段,RCM模塊基于所選設備的原始模型提出設備最初的最優維修策略。設備原始模型是設備設計工況下原始的輸出,描述了設備靜態資產信息。這些信息被傳遞到RCM-EMMS中。故障模式是在設備設計階段利用故障樹(FTA)和故障模式和影響分析(FMEA)等方法檢測出來的,并傳遞到故障風險數據庫。系統運行之初通過RCM決策分析確立一個最初的維修策略,然后利用系統運行得到的資產數據,可靠度數據,故障診斷數據,維修歷史數據等信息在設備整個壽命階段動態的調整維修策略,從而增強了維修策略的適應性。

在RCM-EMMS外部與之緊密相關的是庫存管理系統、采購管理系統、人力資源管理系統。維修模式審批之后,下達維修任務,維修任務下達以后形成各車間的維修任務,各車間的維修人員執行此任務后,將維修情況、維修時間、經費支出、更換/維修備件/材料規格型號及數量、維修人員、維修工時等記錄下來,將此數據作為維修系統的數據來源;采購系統根據庫存中的備件/材料情況形成采購計劃;人力資源部門根據維修工工時統計工作量。

四、結論

本文提供和實現面向流程型企業的基于RCM模式的動力設備維修管理系統的解決方案RCM-EMMS(Reliability Centered Maintenance-Enterprise Maintenance Management System)。探討了設備由事后維修轉變為預測性和預防性維修維修,為適合中國流程型企業實際的ERP提供了理論支持。

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