陳永聰,周建新,陳立亮,廖敦明,宋 健
(華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室,武漢 430074)
鑄造企業實施EAM的可行性分析
陳永聰,周建新,陳立亮,廖敦明,宋 健
(華中科技大學材料成形與模具技術國家重點實驗室,武漢 430074)
EAM(Enterprise Asset Management,企業資產管理)是一種先進的資產管理思想,它以設備維護為核心,以工單管理為主線,目標是提高維修效率,降低維護成本,提升設備壽命,目前EAM主要應用于電力行業。本文從EAM的特點、鑄造企業的管理概況以及企業實施EAM的技術、經濟可行性方面探討了鑄造企業實施EAM的可行性及必要性,明確了實施后所能帶來的經濟效益,為鑄造企業實施EAM系統提供了很好的理論依據。此外,本文還簡要介紹了一款專注于鑄造企業的EAM軟件。
鑄造企業;EAM;可行性分析;信息化
近些年來,特別是加入世貿之后,企業之前的競爭越來越激烈。企業要在市場中站穩腳跟,實屬不易。隨著信息化技術的不斷完善,利用信息技術,將使企業獲得新的價值、新的增長、新的商機以及新的管理模式[1]。信息化是一場新的管理革命,是在企業內部實現集成化、價值化、智能化和網絡化的管理。信息化管理的實施將給企業帶來新的競爭機遇。目前的信息化軟件主要有 ERP、EAM、CRM、SCM、OA、CIMS、MIS、PDM 等,種類繁多。然而每一種軟件都有自己的特點,也有自己的應用范圍,并不是每一種信息化軟件都適合鑄造企業。因此,如何為鑄造企業挑選一種合適的信息化管理軟件,把先進的管理思想應用到鑄造企業的經營管理中,為鑄造企業創造效益,這是一個難題。
Roger S.Pressman指出,IT項目的可行性研究可有4個固定的維度:技術、財務、時間、資源,即從這4個方面研究項目的可行性[2]。因此,我們在考查一種軟件時將從軟件的功能、企業的實際情況、必要性和經濟效益等方面進行仔細地分析,進而做出正確的決策。
EAM(Enterprise Asset Management,企業資產管理)是在計算機化維護管理系統(Computerized Maintenance Management System,CMMS)的基礎上發展起來的一種新的管理系統,它以企業有形資產為主要管理對象,以提高維修效率、降低設備維護成本為主要目標,積極改善資產回報。具體來說,它是以企業資產、設備臺賬為基礎,以工單的提交、審核、執行為主線,按照故障維修、預防維修、以可靠性為中心的維修和狀態檢修等幾種可能模式,跟蹤、管理資產的后生命周期過程[3]。它將設備的設計、制造、采購、運輸、就位、安裝、調試、使用、維護及報廢等各個階段共同組成了一個完整的過程,是設備全壽命周期管理的重要基礎[4]。EAM目前主要應用于資產密集型產業中,包括電力行業、石油化工行業、食品加工行業等,鑄造行業目前還沒有使用EAM的先例。
故障維修,也稱為事后維修,是最早發展起來的一種維修方式,指的是當設備發生故障或者失效后才進行的維修,是一種預期外的維修。這種維修方式沿用了很久,直到今天仍然有很多企業在使用這種方式,原因是它有一個顯著的特點,那就是相對其它方式來說最經濟,消耗的成本最低。因為只有出現故障才維修,沒有故障或者有故障但不影響生產則不維修。在流程化生產企業中,這種維修方式只適用于不影響生產的設備。如果用于生產過程中的關鍵設備則有可能打亂企業的生產計劃,影響交貨期,對企業的生產和信譽造成不可估量的影響。
預防維修指根據設備磨損的統計規律來制定設備的維修計劃,包括定期的檢查和維修。這種維修方式強調按照設備磨損的規律來制定計劃,如果計劃制定不合適,則會造成設備的過修或者欠修,從而造成維修成本的增加。但是由于這是一種計劃性的維修,所以維修的時間比較固定,因此可以有效地利用生產的時間間隙來進行維修,減少非計劃的故障停機,將潛在的故障消滅在萌芽階段。此外,還可以根據維修計劃提前準備好維修所需要的人力物力,避免維修時的混亂。這種方式相對故障維修來說維修的次數有所增加,成本相對也會增加。但是,它能夠保障生產的有序進行,而且定期的保養能夠在某種程度上提升設備的使用壽命,從長遠來說更能降低企業的成本,是目前企業采用的基本維修方法。
以可靠性為中心的維修,這是一種綜合設備可靠性、設備故障后果和故障模式的有關信息,以運行經濟性為出發點的維修管理模式[5]。這種維修方式主要通過采集設備關鍵指標的相關參數進行分析評估,然后制定相應的維修策略。如何根據設備的信息制定關鍵檢測指標是一大難點。但由于這種方式能夠最大限度地提高設備效率和降低維護成本,因此也是所有EAM系統和企業追求的目標。
狀態維修是上個世紀80年代發展起來的一種維修方式,該方式強調通過分析設備監測數據,判斷設備即將出現的問題及當前狀態,預測設備發生故障的時機來制定維修計劃。這種方式相對預防維修來說更科學,因為它的計劃制定是建立在數據的基礎上的,能夠更清楚地反映維修的必要性。
EAM主要解決資產價值如何,設備正在發生什么,何時需要維修,怎樣維修,需要什么備件,何時需要,設備運營成本如何等問題[6]。因此,通過實施EAM可以實現以下功能:
(1)管理企業設備的臺賬;
(2)制定預防性維護計劃,安排維護工作;
(3)組織維護所需的各項資源;
(4)控制與維護相關的各項成本;
(5)收集設備故障維修知識;
(6)規范企業業務流程,建立設備資產管理體系。
我國的鑄造企業主要分布于遼寧省、山東省、山西省、珠江三角洲和長江三角洲[7]。它們具有如下特點:①個體產量低。我國鑄件產量從2000年起連續9年穩占世界首位。2008年的產量更是達到了3350萬噸[8]。但是由于企業星羅棋布,數量很多,平均到每個企業頭上的產量就只有國外的1/5不到。②鑄件綜合品質差。鑄件尺寸精度比國外普遍低1~2級,表面粗糙度度比國外差1~2級,鑄件壁厚比國外的厚得多。鑄件材質多以灰鑄鐵為主,在成分、組織和性能上和國外有很大的差距[9]。③工藝技術設備落后。目前很多企業在熔煉方面仍然采用電弧爐、感應爐、焦炭坩堝爐,造型采用震壓式造型或者手工造型,制芯則以粘結劑砂為主。這在很大程度上制約了鑄造企業的發展。④資源消耗大,污染嚴重,能耗基本為國外的1.5倍。在節能減排的今天,能耗大戶如何在保證經濟效益的情況下降低能耗是一個亟待解決的問題。⑤生產環境惡劣。鑄造企業的生產車間一般溫度都很高,粉塵也很多,環境很差。
我國鑄造企業的設備種類繁多,不同的工序用到的設備類別完全不一樣。同時,鑄造企業的生產環境較差,設備大部分是在高溫、高粉塵的環境中工作,平時缺乏必要的保養。一些企業為了追求產量,或拖延檢修時間,或超負荷運作,或讓設備帶病作業,造成設備故障頻繁發生,設備有效作業率日趨下降,最終導致產品質量下降[10]。這些不規范的操作必然導致設備的磨損加速,壽命下降。因此,應該針對鑄造企業的情況制定相應的管理條例進行科學、嚴格、有效的管理。
我國的鑄造企業在設備維修方面,部分企業還停留在事后維修的階段,部分企業則處于基于經驗的預防維修階段,企業間的步調很不一致。維修方式的不當將可能加大企業的成本、影響設備壽命和影響企業的生產經營。維修后對設備故障的現象、故障原因、解決方案沒有統一的記錄,不便于知識的積累和傳承,也不便于為以后的維修提供參考。維修所需要的人力、物力和時間都沒有形成文檔,不便于維修成本的統計和設備折舊的計算。
因此,為了更方便地管理設備,提高設備生命周期,提高維修效率,改善企業管理水平,企業應建立自主的維修管理體制以適應市場的需要。
從上個世紀90年代后期開始,一些有識的企業家開始在鑄造企業內推行信息化管理,依據信息化技術的特點打破各部門間的信息壁壘,把企業的各項業務過程數字化,再通過不同的信息系統生成所需要的信息,輔助決策管理層作正確的決策,優化企業資源配置。目前鑄造企業信息化系統主要有ERP、SCM、CRM等。
ERP(Enterprise Resource Planning,企業資源計劃)是一種用于制造業的信息化管理系統,其內涵主要是“打破企業的四壁,把信息集成的范圍擴大到企業的上下游,管理整個供需鏈,實現供需鏈制造”[11],目的是最大化地優化企業的物資流、信息流、資金流。目前ERP占據企業信息化的大部分市場,主要的ERP軟件有SAP、Oracle、金蝶、用友等,專注于鑄造企業的ERP軟件有華中科技大學華鑄軟件研究室的華鑄ERP(HZERP)。自1995年起,該研究室就積極與我國中小型鑄造企業進行校企聯合,以逐步完善鑄造企業信息管理系統為宗旨,進行大膽探索嘗試,在為企業定制開發信息管理系統的基礎上,逐步完善并形成了完全符合我國鑄造企業特點的華鑄ERP系統[12-14]。
SCM(Supply Chain Management,供應鏈管理)就是對企業供應鏈的管理,是對供應、需求、原材料采購、市場、生產、庫存、訂單、分銷發貨等的管理,包括從生產到發貨,從供應商的供應商到顧客的顧客的每一個環節,是一種集成的管理思想和方法[15]。
CRM(Customer Relationship Management,客戶關系管理)是指以客戶為中心的包括銷售、市場營銷和客戶服務的企業業務流程自動化并使之重組,目的是改進客戶滿意度、增加客戶忠誠度,最終達到企業獲得的目標[16]。CRM主要是用于管理客戶在使用產品中遇到的問題、建議以及客戶的基本信息的一個信息系統。
不同的信息化管理軟件有不同的特點,ERP的管理范圍比較廣泛,是一個大而全的系統,主要管理的是企業內部的日常運作;SCM是對供應鏈的管理,CRM是對客戶的管理,兩者都是面向一個特定的領域的管理。但是在設備管理方面,雖然部分ERP系統也包含了設備管理模塊,但那只是對設備臺賬、設備維修記錄以及設備狀態的簡單記錄,針對鑄造企業特點的專業化的信息化管理軟件目前還是一片空白。
在前文中我們已經探討了鑄造企業實施EAM的必要性及EAM的功能,然而鑄造企業是否能夠承受得起流程重組帶來的企業變革,EAM在技術上是否能夠滿足鑄造企業的需要,以及鑄造企業有沒有充裕的資金足夠支付得起EAM實施的費用,這些都是值得探討的問題。
企業實現信息化管理,流程重組(Business Process Reengineering,BPR)是必然的。企業流程重組是對企業的業務流程做根本性的思考和徹底重建,其目的是在成本、質量、服務和速度等方面取得顯著的改善,使得企業能最大限度地適應以顧客、競爭和變化為特征的現代企業經營環境[5]。目前企業管理中存在著很多不合理的流程,這些流程不但不會給企業帶來任何的效益,可能還會降低企業的辦事效率,影響企業的生產經營。因此,對企業的流程管理進行改造有很大的必要性。然而如何重組,什么時候重組,這個度要把握好。很多企業信息化實施失敗的原因就是BPR沒有搞好。
部分鑄造企業有過實施ERP失敗的經歷,但這并不影響EAM在鑄造企業的實施。因為ERP是一個大而全的系統,它包括企業生產經營所涉及的一切部門,目的是高效地管理整個生產流程并把產品賣出去。EAM是一個小而專的系統,它專注于管理生產流水線以及生產設備,它的目的是確保設備能夠正常工作,保證生產活動的正常。所以相對來說EAM牽涉到的部門更少,牽涉到的流程也更簡單,在進行BPR的時候遇到的難度與壓力也相對更小,實施EAM也更容易獲得成功。
國內外目前有很多EAM軟件供應商,國外的軟件主要有 Maximo、Empac、MP2 以及 SAP、IFS、Oracle 公司的EAM管理模塊,國內的用友公司近年來和IFS合作,也推出了EAM系統。這些EAM系統都是通用性很強的軟件,目前主要應用于電力、石油化工行業。國外的EAM系統實施一般都是一開始就進行BPR,讓企業先面臨一個生死難關,然后才進行具體的實施。這種方式對企業的沖擊比較大,很容易導致實施失敗。國外的軟件一般都很貴,雖然他們能夠提供到位的解決方案,但是后期維護比較困難。此外,國外的成功實施經驗也不一定能夠適用于本土的企業。國內的軟件有一定的針對性,但是目前還不成熟且定制程度不高,不能根據企業的特點對軟件進行相應的變化。
華中科技大學華鑄軟件研究室一直專注于為鑄造企業提供合適的軟件,不僅有國內外著名的鑄造工藝分析和優化軟件華鑄CAE,還有為鑄造企業量身定做的信息化管理軟件華鑄ERP以及爐料配比軟件華鑄FCS、二維繪圖軟件華鑄CAD。近年來,針對鑄造企業設備管理機制比較落后這一局面,華鑄軟件研究室進行了大膽的創新,把EAM這一概念引入到鑄造行業,結合鑄造企業的管理特點開發出一套適合鑄造企業的設備管理軟件——華鑄EAM。華鑄EAM界面清爽、統一,操作簡捷方便,功能強大,數據管理方便,切合鑄造企業的管理實際。華鑄EAM主要包含設備信息管理、工單管理、預防性維護管理、采購管理、庫存管理、人力資源管理、財務管理和系統維護八個模塊。如圖1所示。

實施EAM的經濟可行性主要看實施該項目需要投資多少,能夠帶來多大的效益。EAM的投資主要包括軟件、硬件以及咨詢培訓費三個方面。國外這三者的比例是 1∶2∶4,國內則是 1∶4∶1[17]。無論比例如何,EAM 項目的投資是一筆不小的數目。相對于國外軟件需要動輒幾百上千萬的投資來說,國內的軟件則便宜得多,整個項目實施下來只需要幾十萬。因此,企業在實施EAM前要先對該項目的投資進行估算,計算軟硬件投資的金額以及可能需要的服務費用。如果企業資金相對比較充裕,則可以馬上上馬項目,否則可以考慮暫緩實施或者分期實施。EAM相對ERP來說投資規模要小,實施的周期也要短得多,但投資回報則快得多,一般成功實施一年以后產出將超過投入。
一般來說,實施EAM能帶來以下效益:①降低維護運營成本,包括減少設備故障,降低采購成本和庫存成本。②延長設備的壽命,降低故障停機時間,提高安全性。正確的操作以及經常性的保養維修,能夠極大地提高設備的使用壽命以及降低安全隱患。③減少浪費。由于設備的維修,備件、工具的使用都有一定的標準及限定,所以能夠在極大程度上降低物料消耗量。④增強員工的素質與能力。參與到EAM項目中的員工能夠接觸到先進的管理思想,提升了自己的業務水平。⑤提升企業管理水平。信息化的實現能夠打破部門間的信息孤島,讓整個企業真正地融合到一起。企業的管理層也能根據EAM系統提供的準確數據進行正確的決策。EAM的實施也能幫助企業設備管理的標準化與流程化。
綜上所述,EAM這種先進的管理思想可以應用到鑄造企業的管理中,鑄造企業也很有必要借助EAM的管理來改善設備管理狀況,提升設備的使用壽命,完善設備維護知識的管理,提升企業的總體管理水平。但企業是否應該上EAM項目則應該根據各個企業的實際情況進行進一步的斟酌。總的來說,雖然EAM對于鑄造企業還是一個全新的概念,但這種完善的管理理念還是值得企業家去嘗試一番。
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Feasibility Analysis of Implementing EAM System in Foundry Enterprises
CHEN YongCong,ZHOU JianXin,CHEN LiLiang,LIAO DunMin,SONG Jian
(State Key Laboratory of Material Processing and Die&Mould Technology Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,Hubei,China)
The necessarily implementing EAM system in foundry enterprises and its feasibility have been discussed with the features of EAM,the outlook of foundry enterprises management and the technical and economic feasibility of implementing.The economic effects after implementing have been determined,which should be a good theory for implementing EAM system in foundry enterprises,with a kind of EAM system for foundry enterprises introduced in brief.
Foundry Enterprises;EAM;Feasibility analysis;Information management
TG273.4;
A;
1006-9658(2011)03-4
2011-01-08
2011-004
陳永聰(1986-),男,在讀碩士研究生,主要研究方向:鑄造企業信息化,鑄造企業ERP、EAM
致謝:感謝“教育部新世紀優秀人才支持計劃(N CET-09-0396)”對本研究的資助。