iTPM設備維護品牌策略

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計劃已超出現有設備設計產能負荷，而大部分設備進入故障偶發或頻發期，其中也有不少設備狀態陳舊老化，可靠性急劇下降。面臨著這樣的雙重壓力，如何持續提升生產效率，成為擺在生產運營和設備維修團隊面前的挑戰。以智能互聯為導向，創建iTPM品牌策略的全員生產維護設備管理創新實踐在空前的挑戰和機遇面前順勢而生。

依據奔馳發動機工廠4年實踐的基礎，以及在汽車制造4大工藝推廣中總結的經驗，形成了較為完善的體系，不僅有效提升了全員維護意識，為設備高效穩定運行提供了有力支持，而且也為德國工業4.0和中國制造2025孕育首批設備智能互聯化維修維護的實體案例。

1 iTPM設備維護品牌策略實施背景

設備保全從最初的事后維修到預防保養，再到生產保養，最終到全員生產維護，經歷了四個不同的階段。起初設備使用者和設備保養者的分工非常明確，由此發展出了PM（Preventive Maintenance，預防性維護）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，全員生產維護）。傳統的TPM體系是以提高設備綜合效率為目標，以全系統的預防維修為過程，全體人員參與為基礎的設備保養和維修管理體系。

雖然在設備資產管理ISO 55001—2014標準下TPM體系日趨成熟，但是依然缺乏對汽車制造業經過實踐檢驗的具體化工作內容的定義以及對全員預防維護程度標準化的評價。此外，北京奔馳作為戴姆勒本土外最大的生產制造基地，在建立初始即注入了中國制造2025和德國工業4.0的基因，隨著硬件設備和軟件系統的不斷升級，傳統的TPM體系已經局限了“智能工廠”的發展，面臨著一系列問題。

（1）管理任務分配、確認、統計、分析、改進均依靠紙質文件進行排程，工作繁瑣復雜。

（2）線邊作業指導類型繁多，內容體量大，審批過程復雜，文件不易管理和控制。

（3）對設備技術可用性的分析不夠具體和精確，不能進行系統性的效率提升。

（4）由設備保全部門主導，生產參與，流程中的重復環節與資源浪費點多。

（5）當設備發生故障時，從生產人員升級至維修人員解決，價值流中存在浪費。

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

（7）缺少對復雜設備關鍵數據的采集、行之有效的預測性維護方法實踐以及大數據分析。

（8）設備維護成本不斷增加。

（9）檢修時間不斷被壓縮，面臨如何做好精準維護的挑戰。（10）缺乏持續改進的動力。

鑒于以上原因，為適應發展的需求，必須對傳統的TPM體系進行改革。

2 iTPM的創新實踐

2.1 品牌策略驅動體系完善

將品牌策略結合到設備全員生產維護的體系中，驅動設備管理體系的改進完善。區別于傳統的TPM，iTPM最大的品牌特色就在于對“i”的定義。“i”即為互聯（Interconnected）、智能（Intelligent）、綜合（Integrated）3個英文單詞的首字母。具體含義：①互聯即互聯管理，IT方案的全面應用。②智能即智能制造，大數據的應用和進化學習。③綜合強調責任經營和跨部門的深度合作。

iTPM的品牌策略可細化解讀為1個品牌——iTPM；5大支柱——自主管理、效能管理、數據管理、物料管理、持續改進；16個模塊——安全與5S、設備分級、深度清潔和點檢、計劃性維護、崗位職責與技能提升、緊急維護、性能稼動改善、質量穩定改善、時間稼動改善、參數監控、FMEA（Failure Mode and Effects Analysis，失效模式與影響分析）、數據可視化、備件控制、易損件控制、工裝工具控制、持續改進；2套評價體系——過程評價與指標評價；4步走計劃——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的品牌策略驅動下，通過對標行業TPM要求、梅賽德斯生產制造體系、資產管理體系ISO 55001—2014標準，建立起來智能化、互聯化、綜合化設備全員生產維護五大支柱的框架基礎，并細化隸屬于5大支柱的16個模塊，在每個模塊中，都將工作內容具體化，形成有指導性和可行性的標準，并創新性地賦予逐步推廣和實踐的可能性。

2.2 5大支柱中的16個模塊定義的標準

如包含在“自主管理”這個支柱中的2個模塊“計劃性維護M4”和“緊急維修M6”旨在構架起“兩維修、兩維護”即“緊急性維修 EM（Emergency Maintenance）、修正性維修 CM（Corrective Maintenance）、預防性維護 PM（Preventive Maintenance）、預見性維護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制，分析設備故障根本原因并有效辨識設備風險，及時調整優化修正性維修策略。在此基礎上通過總結維修經驗，持續監測設備運行狀態，對設備效能進行合理分析，預見可能的失效模式進而制定針對性的設備預見維護策略，避免繁重與低效的維修任務。同時提煉統計共性規律，結合設備指導手冊，變被動維修為主動預防，尋求生產制造系統最優的設備預防性維護策略，更加合理有效的利用維護成本，將設備故障停機所帶來的損失降至最低，達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，應進行持續性改進，追本溯源，從結構設計上杜絕故障的發生。

2.3 智能互聯化的TPM體系

使用IT（Information Technology，信息技術）方案將生產制造的大數據有序地采集，并實現各IT系統之間的互聯，不僅能提升效率和確保數據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聯的生產設備數據提供了可能。

在互聯化iTPM體系下有標準和定制的IT解決方案應用于設備維護工單管理、生產管理系統包括質量、工藝、設備報警、標準作業查詢系統等。舉一個具體的互聯方案為例，在全面、實時、全員管理所有設備的效率的指導思路下，基于生產制造信息監控系統Prisma系統數據利用Excel宏平臺實現設備效率損失分析目視化的瀑布圖，再依據效率損失分析的經驗數據，制訂、修正或完善基于時間周期或者基于設備使用頻次的預防性維護工單，并錄入iPro系統以實現自動提醒的工單管理，可以大大提高維護的效率、精準度和可操作性。

圖1 iTPM品牌策略框架之5大支柱16模塊

互聯化方案整合的大數據，也為建立了智能維護系統打下了基礎。智能維護一個重要的發展方向就是推進預見性維護的應用，即啟用大數據思維創建數據模型，力求在未發生故障時提前預警。預見性維護是以狀態為依據的維修，在設備運行時對其進行定期或連續的狀態檢測和故障診斷，預測設備狀態的未來發展趨勢和可能的故障模式，預先制定維修計劃，提前準備必須的技術和物料。同時通過大數據的挖掘和分析，支撐機器學習模式，反饋預測結果，并不斷優化模型和算法以提高預測的準確性。

2.4 雙重評價實現量化評估設備的管理水平

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

3 實施效果和展望

iTPM活動就是在傳統的全員參與并以團隊協作維護設備方式的基礎上，通過兩套評價體系的建立，推動全員生產維護向互聯化、智能化、綜合化方向發展，逐步完成5大支柱16模塊中各個關鍵環節定義的目標，最終實現提高設備的利用率，增進安全性及高質量，全面提高生產系統的運行效率。

在北京奔馳iTPM設備管理系統已經成為有力的支持工具之一，不僅能夠降低企業的制造成本，如維修維護成本及其他管理（人工、時間）成本，而且能夠有效降低不良品產生概率。當然，為了降本增效提升企業的競爭力，iTPM品牌策略下的內涵還在不斷擴充、改良和創新。