煤炭生產精益化管理體系的研究與實踐

朱拴剛

（神華神東煤炭集團企業管理部，陜西省神木縣，719300）

精益生產源于日本豐田生產方式，是指過系統結構、人員組織、運行方式和市場供求等方面的變革，使生產系統能很快適應用戶需求變化，并能使生產過程中一切無用、多余的東西被精簡，最終達到包括市場供銷在內的各方面最好結果的一種生產管理方式。與傳統的大生產方式不同，其特色是“多品種”，“小批量”。精益生產方式的優越性不僅體現在生產制造系統，同樣也體現在產品開發、協作配套、營銷網絡以及經營管理等各個方面，它是當前工業界最佳的一種生產組織體系和方式。

受宏觀經濟形勢影響，煤炭市場持續低迷，特別是受廉價進口煤炭的嚴重沖擊，煤炭的價格自2013年下半年以來，就 “跌跌不休”。煤炭企業的“寒冬”已經到來，如何在煤價持續下滑的市場下，降低成本，增加利潤，是所有煤炭企業需要破解的難題。神東煤炭集團率先在煤礦生產過程中引入了精益化管理的理念，通過不斷的實踐與研究，建立了煤炭企業精益化管理體系，為煤炭生產精益化管理提供了理論基礎。

1 煤炭生產精益化管理體系的建立

精益生產來自豐田汽車，主要應用在汽車生產和流水線生產線上，應用到煤炭生產屬于首創，煤炭企業需要對豐田精益化生產進行深入研究，并結合煤炭生產的特點，經過不斷實踐和總結，建立起適合煤炭生產的精益化管理體系，為煤炭生產精益化推行工作提供理論指導。

1.1 體系建立背景

2010年10月，麥肯錫公司對神東上灣煤礦進行診斷，當時設備綜合利用率只有56%，而國際標桿企業達到66%；設備綜合利用率低，有待進一步提高；神東礦區隨著開采向深部區延伸，地質條件日趨復雜，成本壓力增大，加之煤炭市場持續低迷。神東采用 “典型引路、試點先行”方法，選取基礎條件較好的上灣煤礦和維修中心一廠，研究煤炭生產精益化管理體系，如圖1。

1.2 體系建立的思路

深層次挖掘和應用現有信息化系統，以標準作業流程、標準檢修流程、現場質量標準化為基礎，挖掘和整合歷史積淀的和成熟員工的生產管理、生產技術經驗和智慧，并以精益化思想為引導，以系統工程相關理論為指導，構建一套完善的高產、高效精益化管理體系。

1.3 體系建立的原則

基于神東煤礦現狀，系統整合設備、人力等現有資源，通過 “6S”全面推行精益化管理，使得本安體系建設、質量標準化等融為一體。充分利用“本質安全管理體系”、“MES”、“EAM”等現有管理手段和先進理念，系統實施精益化管理，設計煤炭生產精益化管理架構，形成一套完善的煤炭生產精益化管理體系。在推行過程中不斷改進提高，充分挖潛，在少投資甚至不投資的情況下，實現高產高效。主要應遵循以下4項原則：

圖1 上灣煤礦設備綜合利用率示意圖

（1）基礎性。全員參與，立足基層，從基礎做起。

（2）規范性。尊重規律，建立標準流程、標準作業、標準參數。

（3）人本性。尊重人性，注重交流溝通，充分調動發揮人的作用。

（4）創新性。問題導向，不斷暴露問題持續改善，創造性解決問題。

1.4 煤炭生產精益化管理體系

1.4.1 精益化管理模式

以精益化管理理論為基礎，立足上灣煤礦生產運作實際，結合神東礦井當前管理需求，構建神東TPCI精益管理模式，形成系統化的精益化管理提升思路。

TPCI精益管理模式以精益意識養成和精益能力提升為根本出發點和落腳點，精益目標為牽引，精益文化為基礎，持續創新為動力，通過精益化運營，實現各環節各要素的有機匹配，推動煤炭生產精益化管理水平持續提升。具體如圖2所示。

1.4.2 神東煤炭生產精益化管理架構

經過現場調研和前期診斷，神東結合煤炭生的特性，圍繞精益管理模式中的內容和要素，構建了精益化管理體系的9大模塊、25個要素，見圖3，保證體系落地。

（1）生產指揮系統精準化是通過研究生產系統各子系統的有效調度，建立生產系統有效度模型，客觀評價生產系統的運行狀況，評價生產系統的生產潛能，為礦井高產高效奠定基礎。

圖2 TPCI精益管理模式示意圖

（2）設備有效率系統提升是引入先進的設備管理體系、優化設備維修流程和建立維修知識管理體系。

（3）信息系統深層次挖掘的目的是通過挖掘信息系統數據，凸顯現有信息系統的價值。改進思路是分析現有的信息系統架構，以礦井生產需求為主體，圍繞精益化目標，整理信息系統價值，進一步提出信息系統改進目標。預期可以總結信息系統在精益化管理方面的價值，進一步挖掘信息系統價值。

（4）礦務工程模塊標準化的目的是以少變應多變，以盡可能少的投入得到盡可能多的產出，以最為經濟的方法滿足各種要求。實現礦務工程模塊化，可以較好的解決勞動組織問題，能夠很好節約人力資源，提高企業的效率。主要目的包括技術儲備、提高效率、防止再發、教育訓練等，將礦務工程標準化，使上灣煤礦在成為標桿煤礦上做的更好更持久。

（5）成本管控進一步提高，形成精益化成本管理體系。通過價值鏈分析、作業成本法 （增值／不增值，主要作業／次要作業）、精益管理等7 種浪費，降低運營成本10%。

（6）煤礦隊伍建設從團隊與個人角度出發，建設包括區隊建設、班組建設和個人技能素質建設，培養一崗多能的多面手，促進煤炭生產效率和效益的提升。

（7）精益文化以6S為切入點，實行全員精益化管理，結合煤礦工作特點和員工行為因素，營造適合提升員工士氣的企業文化。形成以人本為核心，以追求卓越、止于至善為主要訴求，以崗位職責為基礎，以目標管理為主要推動，以考核激勵為重要支撐，具有上灣特色的精益文化。

（8）6S 為精益化必不可少的一個現場環節，是行之有效的現場管理理念和方法。其作用是提高效率、保證質量，使工作環境整潔有序，預防為主，保證安全。6S的本質是一種執行力的企業文化，強調紀律性的文化，不怕困難，想到做到，做就做好，作為基礎性的6S工作落實，能為其他管理活動提供優質的管理平臺。

（9）科技創新是提高煤炭企業生產效率和安全管理水平的重要途徑，也是煤炭生產精益化管理的最高階段。

圖3 神東精益化管理體系示意圖

2 煤炭生產精益化管理的推行

許多企業的高層領導是在按照傳統方式的運行經驗而成長起來的，要求放棄已熟悉的、曾經創造過輝煌的作業方式，無疑是很不容易的事情。而要在煤炭生產企業推行精益化管理就是難上加難，如何將精益生產思想和理念，貫穿到煤炭生產的實際，并取得的良好效果，就需要從以下幾個方面入手。

2.1 取得高層領導重視和支持

從神東煤炭生產精益化管理的推行的實踐中得出，精益化管理推行必須有最高領導層的大力支持，并且在這個實施過程中始終如一地堅持。因為推行精益生產方式是管理思想的重大變革，它涉及重新設計生產管理系統、重新組合與調整生產管理功能，變更作業現場的布局和作業劃分，更新管理人員和操作人員的思想觀念等，這些都需要高層大力支持。采取自上而下的驅動方式才可以順利實現，高層管理層的認識和決心是推行精益生產方式成功的關鍵。

2.2 成立煤炭生產精益團隊

為了推動煤炭生產精益化管理并在工作中能順利協調工作，必須建立以各生產礦井單位一把手為領導小組的精益化管理組織機構，并設立精益化管理推進辦公室，辦公室對本單位精益化管理推動起到總的組織和協調作用，安排協調其他部門開展精益化管理推進的日常工作。組建的精益化管理推動團隊要根據業務的關系來劃分，強調以 “人性化管理”為中心，強調團隊成員一專多能，充分調動團隊成員的潛能，發揮團隊的積極性，為實施精益生產發揮促進作用，從而實現精益化管理工作全員參與的良好局面。

2.3 全面診斷確定改善目標

企業高層做出實施精益生產的決策之后，需要對企業生產現狀進行全面的診斷，尋找改善的切入點和重點改善的項目，建立可量化的精益生產改善目標。全面診斷可從客戶的需求、企業和自身發展需要和員工的理念行為等方面入手。在進行診斷時，關鍵點是企業生產現狀的準確描述，充分利用價值流分析法，以最終客戶的觀點定義價值流，從客戶的需求出發來繪制企業的核心業務過程和管理流程中的各種價值流，發現阻礙物流和信息流的問題點，以找到產生七大浪費的根源，找出影響企業發展的關鍵問題，并進行分析歸類，并加以量化；用消除非增值活動觀點優化流程，制定各種改進措施，并撰寫診斷報告。以“減少浪費、提高效益、降低成本”的思想為核心，按照SMART 原則，確定精益生產改善的提升目標，為深入推行精益化管理明確方向。

2.4 加強精益化管理的績效考核，強化精益化管理推行的執行力

神東將精益化管理推行情況與企業績效考評掛鉤，優化企業績效考核指標體系，通過公司、礦、區隊、班組、員工五級考核，有效增強了員工對精益管理文化的認知，促進員工精益意識養成和精益能力提高，引導員工自覺參與到精益改善當中來，實現員工推行精益化過程的自主管理、自我約束、自發改善，強化精益推行的執行力，同時對于經實踐檢驗確有成效的做法及時進行歸納提煉，固化到相關制度、標準、流程中，逐步形成精益推行的長效機制。

3 煤炭生產精益化管理實踐

神東采取典型引路試點先行的做法，率先在上灣煤礦和維修中心一廠試行推行精益生產，在取得良好效果之后，經過對試點單位的經驗總結，建立了神東煤炭生產精益化體系后，于2013年在神東19個生產礦井單位推行精益化管理，取得了較好效果。

3.1 推行煤炭生產精益化管理總思路

按照神東的精益化管理模式和架構，從精益管理“持續消滅浪費，不斷創造價值”的思想出發，以“提高生產效率”為目標，以業務 “剛性”和管理“柔性”為主線，進行現狀診斷查找不足，確定關鍵業務指標，制定切實可行的改善措施，全員參與，全面推行，不斷總結分析，完善精益化管理體系，不斷提升神東精益化管理水平。

3.2 推行煤炭生產精益化管理的主要做法

3.2.1 現狀診斷，確定指標

從生產組織、設備運營、成本管控、科技創新、文化建設等9個方面進行診斷，診斷出礦井運營效率較低、隊伍素質有待提高、管理體系精益性不足和生產過程存在七大浪費，即等待浪費、檢修浪費、生產過程浪費、不良品浪費、生產組織浪費、人力資源浪費和運營效率浪費等。如圖4 所示。

圖4 診斷精益性不足、確定各種浪費

通過診斷分析，按照時間利用模型 （見圖5），在保證安全的前提條件下，提高煤炭生產效率，須不斷提高煤礦的單產單進水平，決定綜采工作面單產水平和掘進工作面單進水平的關鍵因素是綜采系統的綜合利用效率，決定系統的綜合利用效率是綜采設備的綜合利用率。最終確定提高煤礦生產效率的指標為綜采主要設備的OEE （設備綜合利用效率）

綜合運營效率 （TEEP）=生產能力利用率×開機率×負荷率

OEE （設備綜合效率）=開機率×負荷率

開機率=實際運行時間÷計劃生產時間

負荷率=實際產出／理論產出

圖5 時間利用模型圖

3.2.2 提升綜采的效率

提高綜采生產效率，通過延長生產時間、提高檢修效率和檢修質量、減少生產過程中的停機時間和影響速度的因素，從而提高生產效率 （見圖6）。

（1）提高能力利用率

實施 “3+X”柔性檢修組織，減少計劃檢修時間，增加計劃生產時間。綜采設備每天按照3小時檢修安排，主機按照2.5小時檢修安排，以3天為一個小周期，每個小周期內安排一次5h檢修；每10天為一個大周期，每個大周期內安排一次7h檢修；每個月根據情況安排一次12～16h的預防性檢修。月增加計劃生產時間約14h。

優化并行檢修作業流程，減少計劃檢修時間，增加計劃生產時間。采用 “ECRS”工業工程分析法，優化標準檢修流程，特別是對停機檢修流程進行了取消、合并、重排、簡化。

（2）提高開機率

組織好生產過程中的每一個環節，增加實際生產時間。通過采取生產作業 “四到位”法，對比標桿作業，縮短作業時間；通過優化停機作業內容，縮短生產過程停機時間；控制好工程質量，保證正規循環作業。

實施TPM 管理，降低設備故障率，增加實際生產時間。TPM 管理核心是 “全員參與，預防為主”，達到設備 “零故障，零災害，零損失”目的。重點是強化標準化點檢作業體系，并不斷完善設備預防性維修體系。

（3）提高負荷率

優化主運輸系統 “開、停”順序，縮短空轉待機時間。以上灣礦為例，通過優化每天可以增加18min的運轉時間，減少27min的空轉時間，增加了有效作業時間，相當于每天節約半個小時停機時間。這樣算下來，全公司可多生產1.5萬t左右的煤炭，全年多生產500萬t煤，同時可節約電費1500萬元。

合理控制煤機速度，提高產能。重點是根據主運輸系統能力、轉載機、破碎機、刮板運輸機的能力，結合地質條件，合理確定采煤機的割煤速度。做到生產過程參數標準化。

圖6 綜采效率提升對各層次的影響

3.2.3 提升連采的效率

通過縮短計劃檢修時間，減少外部影響時間，提高生產能力利用率；通過減少非設備停機，降低設備故障率和科學支護，提高開機率；通過合理確定循環進度、合理確定聯巷距離、采取軟底割煤法和實施連采定額管理，提高掘進效率，進而提升連采掘進效率 （見圖7）。

圖7 連采效率提升對各層次的影響

（1）提高能力利用率

實施 “3+X”柔性檢修，優化并行檢修作業流程，減少計劃檢修時間，增加計劃生產時間。連采實施 “3.5.8”檢修方式，有效消除了 “過維修、欠維修”的浪費，與精益化之前相比，此檢修方式月可節約32h，相當于一個月多掘80m 進尺。一個連采隊全年可多掘進1000m 巷道。

（2）提高開機率

降低設備故障率，縮短設備故障處理時間，增加實際生產時間。建立設備24h 點檢作業機制，使設備始終處于受控狀態。建立設備故障分析模式，有針對性的制定檢修計劃，提高設備檢修的精準度。建立設備預防維修體系，通過對設備過煤量、歷史大修次數、大型部件及易損件更換頻次等各項指標做現狀分析，指導設備科學檢修。

（3）提高掘進效率

實行目標定額管理，提高生產組織效率；合理確定循環進度，提高掘進效率；優化工藝，實現連采機割煤能力和梭車運輸能力的最佳匹配；完善特殊地質條件的預案，科學支護，提高效率。

3.2.4 建立相應組織保障

圖8 各項機制保障綜連采效率提升

以安全為核心，以效率提升為目標，以精益子文化為平臺，建立精益運營保障體系，即生產組織保障、制度保障、人力資源保障、創新機制保障和文化保障 （見圖8）。生產組織保障實現精準調度和快速響應；制度保障是建立一套確保精益化管理推行的制度體系；人力資源保障是指通過建立三級培訓體系，加強培訓基礎建設，構建員工能力素質模型，提高員工整體技能和素質，為精益化管理推行提供人才保障；創新機制保障是指構建創新機制常態化管理模式，具體采用科技創新獎勵辦法，充分調動廣大員工的積極性，發揮其聰明才智，做到持續改善；文化保障是指建立精益子文化。采用網絡、電視、報紙和班前會等方式進行精益文化宣傳，營造濃厚精益文化氛圍，促進精益文化落地，使員工對精益化管理有更深的認識，實現了文化對管理的柔性支撐。

3.3 推行煤炭生產精益化管理的成果

2013年，神東綜采單產比2012年44.1萬t提高3.4%，連采、掘錨、綜掘單進比2012年810m提高6.8%；綜采煤機綜合利用效率比2012 年53.14%提高5%，有效開機時間月均增加196h；機電設備故障停機率為0.35%，同比減少故障23起，減少影響時間91h。2012年，僅神東自產煤同比增長932萬t，2013年，神東自產煤同比增長1225萬t。

4 結論

（1）神東采取 “典型引路，試點先行”的方法，建立了神東煤炭生產精益化管理體系，并應用體系指導在19個礦井單位推行煤炭生產精益化管理工作，取得了較為明顯的效果，證明精益生產方式不僅適合機械制造業，同樣可以在煤炭生產企業發揮作用，提高煤炭生產效率，降低生產成本，增加市場競爭力，同時促進了煤炭企業生產方式從粗放型向精益型的轉變。

（2）煤炭企業推行精益生產方式，更多地注重精益生產思想，按照精益化管理思想的五個原則（價值、價值流、流動、拉動、盡善盡美），有選擇性地選取精益化管理的工具和方法，結合企業實際，建立適合本企業精益化管理體系，消除煤炭生產過程中的各種浪費，全面診斷，抓住制約煤炭生產效率提升的關鍵要素和環節，優化流程，規范操作，提高煤炭生產企業效率和效益。

（3）精益生產方式的推行，是對本單位生產方式的一次變革，需由單位一把手進行推動，同時做好精益推行效果的績效評價和相應保障機制和制度建設，強化精益生產推行的執行力。同時要樹立長期做戰的思想準備，以問題為導向，不斷暴露問題不斷改善，創造性地解決問題；尊重規律、注重科學，建立標準流程、標準作業、標準參數；尊重人性、注重交流與溝通，充分調動與發揮人的作用，營造全員參與的良好氛圍，立足基層、從基礎做起，循序漸進。

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