浅谈设备精益化管理的方法与实践

摘 要 随着“设备现代化”时代的到来，精益制造被生产者更多地提出和应用。作为精益制造的支撑，设备的精益管理应运而生。设备综合工程学方法作为设备精益管理的理论基础之一，本文重点引用了其设备生命周期最佳化理论、设备技术费用与财务费用关系理论以及设备的可靠性与可维护性理论等内容，指导设备管理在基础资料、使用、维护及管理团队的精益化管理实践，努力推动设备精益化管理的发展。

关键词 设备精益化 管理的方法 实践

一、前言

设备是现代化建设必要的物质技术基础。设备管理是保证设备发挥应有效能、提高设备经济性的有效手段。当今世界，日新月异的科学发展带动了各行各业快速进入了“设备现代化时代”，也带动了设备管理水平的迅猛提升。放眼国内，快速发展的工业化经济使全国的制造业设备更新加快了进程，促进了制造业本身从粗放式逐步向精益化的转变，从而对设备管理工作提出了新的挑战。

众所周知，设备管理是精益制造的基础支撑，设备的精益化管理是有效提升设备经济技术水平，也是制造过程中提质、提效、降耗、消危的重要手段，对企业的发展至关重要。

二、当今国内设备转型发展的主要特点

（一）设备的性能逐步由低劣粗转向高优精

无论是机械制造、化工、纺织，还是电子、食品、烟草等等行业，资金的积累、高性能产品的加工能力、人工费用的急速增长等，都对企业的制造水平提出了更高的要求。例如，加工精度、控制的自动化水平、多种加工模式的可能性、操作的智能化等使产品的制造设备广泛采用了复杂的高新技术，高优精的特点集中开始显现。

（二）设备的结构逐步由粗放式机械式转向精细化程控化

设备的高性能必然要求去粗取精，而科技的发展促进了粗放的机械式结构转化精细的程控化模式，使得现代设备的技术综合性很强，设备的操作、维修和管理人员除了常规的机电知识外，还需掌握电子、应用程序、计算机等专业相关知识。

（三）设备的作业逐步由单机加人工的半自动化作业方式转向全过程的连续自动化

工业化的发展要求对设备进行科学组合，以使企业的产品生产工序流程化。这种流程化的工序作业能力和效率较单机生产时有一个质的飞跃，但工序中只要一个段位发生故障就会造成全线停产，故障对生产的影响更加大。

三、设备转型发展、精益化制造对设备管理工作提出了新的挑战

当前的设备转型发展速度较快，使制造业不断向精益化制造迈进。它对设备技术本身和对设备的管理都提出了更高的要求。然而，在当前或今后一段时间内，设备管理水平仍然会在一定程度上制约着设备能力的发挥。主要体现在设备应有的生产效率不能充分发挥、设备的用不用周期达不到设计水准、设备的经济性得不到有效应用。分析这些问题存在的原因，以下几个方面应占据着主导方面：一是对设备及其相关系统的技术研究和技术掌握的水平不够。二是设备管理的理念更新不快。三是设备管理技术得不到有效提高。四是设备管理的方法比较单一。实际上，以上问题的存在是对设备管理工作的一种挑战，必须加快速度研究解决，以适应“设备现代化”时代的快速到来，适应精益化制造的必然需求，因为精益制造必然要求其设备管理的精益化。

四、设备综合工程学方法是设备精益化管理的有效手段

设备综合工程学是一门被发达国家广泛应用的设备管理科学理论，是为了求得经济的寿命周期费用而把适用于有形资产的有关工程技术、管理、财务及其相关的业务工作加以综合的学科。设备精益化管理重点关注并包括以下几个方面：

（一）设备寿命周期费用最佳化

设备寿命周期费用最佳化是设备综合工程学追求的主要目标。设备寿命周期费用包含原始费用和使用费用两部分。原始费用即购置费，是一次性集中支付的费用；使用费用又叫维持费用，它是每年需支付一次的。

虽然设备综合工程学的目的是达到设备寿命周期费用最经济，但费用最经济并不等于费用越少越好。最经济是指最佳化，主要以设备综合效率等指标来考量。

设备综合效率=设备周期效益输出/对设备的输入

设备周期效益的输出为P、Q、C、D、S、M的总和，即在满足安全卫生环保（S）和劳动情绪（M）的条件下，做到规定的质量（Q）、成本（C）、工作准时完成（D）的指标后保证的产量（P）。它是设备输出的综合指标，也就是设备寿命周期总收益。对设备的输入即是设备寿命周期费用（包括购置费用和维持费用）。

显然以较少的设备输入创造出较多的效益输出是提高设备综合效率的途径。设备综合工程学的目标是使寿命周期费用最经济，也就是设法提高设备综合效率。提高设备综合效率的方法主要有两种：一是包括产量（P）在内的P、Q、C、D、S、M的总和最大化。即在设备正常运转情况下产品的成本、质量和交货期均较为稳定时，设备的产量最大化。另一种是在设备周期效益稳定的情况，有效地降低设备的费用。当然，如果此时输出最大而输出最小，即可达到最理想的状态。

需要说明的是，当设备生产负荷达到很高时，产品的质量有可能会出现不稳定的情况，成本也可能会有所提高，关键是设备安全卫生环保等相关要素可能会出现重大问题，从而使输出的效益在综合各要素情况下不会那么理想。因此，寻找最合适的设备产出，需要很高的综合能力。同样，设备的输入中由于购置费用相对稳定，维持费用决定着输入的大小。而维持费用并非越小越好，也需要找到一个理想的平衡点。而且，维持费用还会随着设备的生命周期变化而产生变化。

在设备使用过程中，设备综合效率还可以用以下的公式更为直观的体现：

设备综合效率=时间开动率×性能开动率×合格品率

也就是说，设备综合效率与设备的实际开动时间、设备的性能发挥以及设备产出的产品合格率是息息相关的。

（二）做到设备的技术管理与财务管理的有效结合

设备的技术管理与财务管理的有效结合称之为广义的设备管理，它是通过科学的管理，把设备在寿命周期内技术管理与经济管理进行综合研究，达到管理科学、技术先进、费用合理的统一。

设备管理从本质上来说，是对设备运动过程的管理，而设备的运动包括物质和价值两种形态。设备的物质运动形态是以可见的物质形式出现的，包括设备的设计、制造、购置、安装与调试、使用、维修与保养、改造、更新直到报废；设备的价值运动形态是通过设备的资产和费用形式呈现的，包括设备的投资、折旧、维修与改造费用的支出以及核算、资金筹措和经济效果分析等一系列经济手段与经济形式。对设备物质运动形态的管理称为技术管理，技术管理受技术规律支配；对设备价值形态的管理称为经济管理，经济管理受经济规律支配。为此，设备管理的成果将最终体现在两个方面：技术成果和经济成果。也就是说，设备管理一方面要求设备经常保持具有良好的技术状态；另一方面要求设备须节约维修与管理的经费支出。将设备的技术管理与经济管理紧密结合，才能有效获得设备寿命周期费用最低，也就是设备的综合效率最高。

传统的设备管理多注重设备的技术管理，满足于把设备管好、用好、修好，而对经济效益不那么重视。设备综合工程学提倡运用设备寿命周期费用的概念，在设备管理上不只看技术成果，也要考虑费用消耗；在设备使用上不只重工艺需要，也追求设备的合理使用和发挥的设备潜力。

为了便于对设备管理工作中的经济效益做出有效判断，应适当增加设备管理的经济效益指标。例如，自主维修的备件耗用、委外维修的材料成本与人工费用等。

（三）追求设备的高可靠性和设备可维修保养性

设备的可靠性是指设备在使用过程中准确、安全、正常运转的无故障特性，也可表达为是设备在规定条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。

现代工业化生产技术的特点之一就是自动化水平很高。而一条自动化生产线是由许许多多各种各样的零部件组成，一个零件的失效就会导致生产线上一台设备的故障，从而导致整条线停产。由此可以看出，现代自动化生产技术要求其组成线上的设备要有高可靠性。只有这样，才能满足现代工业化技术和自动化生产的需要。

设备的可靠性通常用可靠度来表达。但在设备使用过程中，我们通常又用设备的无故障率表示，也可称为利用率。无故障率=（1-停机时间/生产时间）×100%。这里所说的故障率事实上叫故障强度率。设备的无故障率与设备的运行时间密切相关。当然，无设备故障率也与其设计与制造的水平密切相关，这里仅讨论设备的使用过程。

设备在使用过程中要提高设备的可靠性，降低故障率。其方法有许多，如采用高标准的零部件、充分改善设备的使用环境、有效提升设备相关人员的综合素质等等。而通过管理实现的方法主要有技术规程的制订与实施、点检与按时巡查、及时与有效的保养和维护、高效率的故障检修与排除等。

设备的可维修保养性，就是指设备易于维修保养和方便维修保养的特性。简单点说，就是当产品发生故障后，能够很快、很容易地通过维护或维修排除故障。设备的可靠性影响设备的利用率，维修保养性影响检修的劳动量、工作时间和效率。可靠性和可维修性的理想极限是“无维修设计”，这是设备综合工程学追求的长远目标。推行精益管理，较为可行的就是在保证设备有效运行的基础上，尽可能减少维修保养的作业时间，让设备充分发挥其效能，体现设备的价值。

五、设备精益化管理的手段和措施

（一）设备基础资料的精益化管理

设备基础资料管理是设备生命周期管理的重要内容，是设备精益化管理的手段之一。通过它，能够促进设备维修的准确性、及时性和速度等，提高设备的效率、效益。设备基础资料的精益化管理的方法主要有以下几个要点：一是扩充设备档案信息，将设备所涉及的各种参数、技术指标、设备操作手册、使用说明书、电器线路图、控制原理图及相关文档尽可能地收录其中。二是将设备的原理、结构、性能以及操作、保养维修的方法与规则编制成要点。三是制定设备点检标准、编制点检作业指导书、设备操作作业指导书。四是利用信息化手段，将设备档案信息传输至管理与操作、保养和维修的现场，并尽可能将操作、保养和维修的重要步骤和关键注意事项通过影音形式挂接到使用末端，为设备使用者提供全面帮助，也为现代设备精益化管理夯实了基础。

此外，设备的故障信息、维修信息等也应收集至设备档案中（有条件的可以通过使用末端的数据采集汇总计入设备管理系统的电子档案），为设备的累积故障分析和预防性维修提供决策和数据支撑。

（二）设备使用过程的精益化管理

设备使用过程管理是设备管理的主要精力所在，设备用得好与坏直接影响设备的效率、设备的生命周期长短以及设备维修的耗用等设备综合工程学考量设备的重要指标。设备使用过程的精益化管理主要通过将设备的输出指标分解到使用者，让设备的产出提高。主要有以下几个方面：一是保证设备使用者素质水平，在年轻员工中通过选拔发现一部分优秀者来使用设备，同时也保证了劳动情绪（M）的效果。二是将设备的完好性与设备使用者挂钩，确实保证设备安全卫生环保（S）的效果。三是将设备的产品质量与使用者挂钩，最终保证设备产成品的质量（Q）指标合格。四是将设备使用过程中的消耗与使用者挂钩，努力减少产品过程损耗，降低产出成本（C）。五是促进使用者按计划及时完成交付的任务，也就是准时完成交货期（D）的指标。六是努力使设备效益扩大化，即在以上五个指标都能够准确完成的情况，重点让设备的产出量（P）提高。

（三）设备维护的精益化管理

设备维护是设备维修与保养的结合，是为防止设备性能劣化或降低设备失效的概率，按事先规定的计划或相应技术条件的规定进行的技术管理措施。设备维护包括人工（技术）投入和材料（备件）投入。设备维护在设备综合工程学里体现在设备的输入上，因此应适度降低维护投入以扩大设备综合效率。重点应做好以下几个方面：一是做好设备点检。设备点检是设备使用者记录设备状态和及时维护设备的一个重要方面。使用者一方面通过点检发现设备问题和记录设备状态；另一方面通过有效方法解决点检中发现的问题。维护者利用点检信息归纳分析设备状态，找出其中的问题并解决，有效保持或改善设备状态。二把设备保养组织好、实施好、利用好。设备保养是一项提前策划好的集体活动，因此必须有组织、有计划、有方法地开展。开展好设备保养必须按计划进行、按分工进行、按规程进行、按要求验收。另外，还需要有效地利用好设备保养。由于设备保养需要一定的时间，这段时间正是设备维护的好时机。此时的维护应重点关注已经出现的问题、通过点检等记录归纳与分析可能发生的问题以及安全卫生环保（S）和质量（Q）等问题的解决，以保持设备良好的状态。三是确实保证按计划组织设备的维修、按需求组织设备的维修。设备的维修虽然是费用投入，但没有维修设备将不能保证正常的产出，而设备维修却能通过维持设备的技术性能，以此提高设备的经济性能，并最终获得价值增值。因此维修投入需要和产出寻求一个可靠的平衡点，以便于制订设备的维修计划（周期、投入等）。这是一项长期且难于形成结论的工作，因为这个平衡点是变化的，是在维修投入与产出的关系曲线上按特定方向和速率移动的动点。设备维修工作应重点关注好计划性、维修组织、维修规程、零件检查的准确性、重新装配的精确性、维修的及时性、设备性能的恢复与提升效果以及设备维修的经济成本。在当今的信息时代，将维修过程和要求及需要的效果等通过动画等直观状态和数字状态体现的效果会更有效。维修之后，还应及时进行总结，探讨精简维修步骤、提高维修速度、减少维修工时等问题，为下一次的维修优化提供科学依据。

（四）建立优化机制，精益化管理设备管理团队

设备操作、保养、维护及专业管理、组织管理等人员都是设备管理团队的一分子，因此管理团队是一个专业化的多层次人员的结合体。优化不同层次人员的素质，是保持一个高水平团队的必要手段。优化的方法包括操作与维修的人员的岗前培训、竞争入围、定期专业培训、按期深化培训、实际操作与维修的产质耗定额考评等。精益化管理团队就是管理团队的人员素质要精、管理要多出效益。人员素质精不仅要学会知识和熟悉设备的工作原理、性能、结构，更要学会发现设备问题、分析引发的根源、及时解决问题并提出改进措施，要将使用者锻炼成高级操作工、将普通修理工锤炼成技术型的专家、专业管理人员培养成管理学者。管理要多出效益既要通过管理让设备多出效益，还要让设备少增加投入，更要通过管理更新观念、植入知识、简化流程、优化步骤、培训人才，最终让管理出效益。

当然，设备的精益化管理基础应用理论还有许多，应此衍生的管理措施也很多。但万变不离其宗，当今时代不仅需要设备的精益化管理，更要努力去实施和实践设备精益化管理，去综合运用各种先进理论、方法和技术等手段，在设备的使用周期中保持住良好设备状态（S、M、Q、C、D）、提高设备的产能（P）状况、适当降低设备的维持费用，努力追求设备运转“零故障”、设备诊断“零失误”、设备管理“零冗余”、设备安全“零事故”。

（作者单位为江苏鑫源烟草薄片有限公司）