設備故障停機率的統計及做法

田廣奎，汪王照，吳琛煒

（南京汽車集團有限公司，江蘇 南京 210036）

設備故障停機率是設備運行好壞的主要指標，設備管理的其余指標都是圍繞著該項指標的開展而確定的。如設備運行成本、TPM、PM的完成率等。設備故障停機率怎樣統計才能真實地反映設備運行的實際情況就成了一個重要話題。

一、“設備故障停機時間”的定義及模型建立

1.傳統設備故障停機時間的計算方法。

設備故障率的高低與設備故障停機時間的定義、統計方法有著直接的關系，傳統的設備故障停機率是以平均故障率或最大故障率兩種方式來反映的。

方法一：平均故障率

是將生產線所有設備故障率的平均值作為該生產線的故障率，即將生產線所有設備的故障時間累加作為分子，將每臺設備計劃開動的時間累加作為分母，兩者所得的商則作為生產線的平均設備故障停機率。

平均故障率計算公式如下：

方法二：最大故障率

是將生產線停線時間最長的那臺設備的故障率作為該生產線的故障率。

最大故障率計算公式如下：

生產線故障停機率＝MAX單臺設備最大故障停機率

上述兩種方法都有一定的局限性，不能真實反映生產線的實際運行狀況：

平均故障率掩蓋了很多有用的信息，如掩蓋了生產線上個別設備高故障率的現象，盡管平均故障率很低，但不能說明該生產線的開動效率一定高。

最大故障率確實能夠反映高故障率設備對整個生產線的影響，但忽視了低故障率設備對生產線的影響，最大故障率統計方法較平均故障率統計方法在反映故障率對設備開動率的影響方面有了改進，但如果低故障率的設備較多該種故障率統計方法的缺陷也是明顯的。

另外，在傳統采集做法中，故障數據都是由各維修班組進行統計，再由設備管理人員統一匯總，生成各類數據報表。環節多，周期長，易出錯，不利于對現場和客戶的快速響應。

2.設備故障停機時間統計方法的改進。

根據公司的要求，提出了以客戶為導向的“故障時間累加不重復”的科學統計方法，即以生產線為對象，以對對象的最終影響為故障時間統計原則。所謂“故障時間累加不重復”是指將生產線作為一個整體，按故障對整個生產線的全局性影響的全部結果統計停機時間，且對產生同一影響的多個同步故障不重復統計。

（1）若每道工序都是由一臺設備組成，則單臺設備故障停機，視同整條線故障停線，不同時間段多臺設備故障停機時間要進行累加。但在同一時間多臺設備故障時，故障停機時間只統計效率損失最大的一臺設備故障停機時間不再重復統計計算。另外，多臺設備交叉重疊發生故障在設備故障停機時間時需要減去重疊的設備故障時間。

如某條生產線故障記錄如下。

工序 故障時間 停機時間OP80 8:00～8:20 20min OP90 8:10～8:30 20min

該生產線設備故障停機時間為故障停機時間相加后再減去重疊計算的時間，即設備故障停機時間=OP80停機時間+OP90停機時間-OP80和OP90重疊停機時間=20min+20min-10min（8:10～8:20時間段）=30min。即生產線停機時間是30min（扣除了重疊停機時間10min），而不是40min（各工序停機時間累計）。也就是說設備故障停機時間是一種疊加關系，不是簡單的累加計算。

（2）若同工序有多臺設備組成，則某一臺設備的故障停機對整條生產線的影響也會隨著設備數量的增加而相應地減少。如生產線某工序有2臺設備，設備加工內容相同，若其中一臺設備發生故障停機，該設備故障停機對整條生產線的影響為工序生產能力降低了一半，由產能折損折算到停機時間，則整線故障停機時間應該是單機故障停機時間的一半。

如某條生產線OP50工序由2臺設備（OP50-1，OP50-2）組成。

情形一：其中OP50-1設備在9：10～9：30發生故障，設備故障停機時間為20min。

因OP50工序有2臺設備，OP50-1設備故障雖然未使整條生產線停線，但使生產節拍降低了一半，則對該工序的影響時間應該減半，即對整條生產線產生影響的故障停機時間應折算為單機停機20min的一半，為10min。

同理，如果該工序由多臺設備組成，則設備故障停機時間也要按產能影響進行相應的分攤。

情形二：若OP50-1，OP50-2這2臺設備同一時間停機，則判定為整線停機（即停線）。

以此類推，工序間的停機時間統計需要按上述兩類組合統計計算，需要時進行復合計算，但始終要堅持執行“故障時間累加不重復”的統計原則。

二、設備故障停機時間的統計改進

設備故障停機時間的定義和統計原則確定后，如何快速而準確地進行統計也是一個重要環節。

1.利用EXCEL常用軟件，設置統計方法和計算公式。

先將影響生產線的所有因素（設備或輸送機械手）進行排列，作為故障時間需要統計的對象，形成表格的列。再以5min為一個單元，將每天的工作時間（以單班8h為例）細化成若干單元，形成表格的行。

這樣，某一生產線就以行和列形成了一個坐標系，見表1，通過EXCEL電子表單強大的計算功能，按照設備故障停機時間的統計模型設置統計公式，生成最終的生產線設備故障停機時間統計表，并通過條件格式實現顏色區分顯示，清晰直觀。

表1截圖以連桿線為例、按“故障時間累加不重復”的統計原則進行的設備故障停機時間統計表，小計欄中為該生產線的故障停機時間目視圖，右側故障時間累加為各工序和各生產線的故障停機時間。

表1 每日的故障時間統計表

表格不可填寫任何數字，不可刪除更改（設置了權限），僅有下拉菜單選擇，自動生成相應顏色，顏色反映影響程度，紅色表示工序僅為單臺設備造成的停線，黃色表示工序多臺設備的停線，節拍降低，故障時間自動生成（單臺及整線）。

2.故障統計操作流程。

填寫表1（每日故障時間統計表）、自動生成表2（單臺設備和整條線故障停機時間），方便算出當月整線設備故障率和單臺故障率。

3.利用企業網共享平臺，實現多機操作，隨時獲取設備運行數據信息。

表2 當月的故障停機時間統計表（可展開）

4.按此法填寫表1，可最終形成現場故障時間統計的目視化圖(表2)，通過生產現場BPD（Business Plant Deploymen）t目視化墻展示每天的設備故障時間。最終實現故障停機率的統計和分析。

三、實施效果

從客戶鏈角度科學制定設備故障停機時間累加不重復的統計方法，客觀真實地反映了設備故障停機和生產效能之間的對應關系，得到了生產部門的一致認可。該模型利用常用的EXCEL辦公軟件，業務系統自主設計，實現了強大的數據統計功能，節約了管理軟件開發費用和平臺維護費用，并利用企業公共網絡平臺實現多個現場維修班組和辦公室的適時在線統計和查閱，保證了信息的及時性和準確性，避免了重復統計，節約了大量的人力和物力。

通過目視化拉動TPM全員生產性維護和現場BPD業務持續改進管理。通過目視化展示和拉動，讓設備維修人員、生產及相關人員能清楚地知道設備運行狀況與目標要求的偏差，增強設備維修人員的現場緊迫感和保障服務意識，拉動對生產現場的快速響應，對降低設備故障停機時間、提高設備系統保障效率起到良好地推動作用。