設備管理的反饋閉環控制分析研究

王虎恒，馬張帆

（寶雞住金石油鋼管有限公司，陜西 寶雞 721008）

設備管理的反饋閉環控制分析研究

王虎恒，馬張帆

（寶雞住金石油鋼管有限公司，陜西 寶雞 721008）

設備的管理是現代生產型企業管理的重要環節，如何提高設備的管理水平已經成為企業管理的研究重點。閉環負反饋控制理論已廣泛應用于各個領域，隨著不斷的研究學習，如何將閉環負反饋控制理論應用在設備管理中的研究也有了很大的進展，衍生出了一系列相關管理辦法。本文重點討論如何有效的將閉環負反饋控制理論對應于設備管理的運用。

設備管理；閉環負反饋控制；PDCA

設備是現代企業生產的物質技術基礎。設備管理，作為一個既屬于管理范疇，又和技術緊密相連的工作，要求管理和技術的雙重結合，設備管理既包括設備的技術管理，又包括設備的經濟管理，是兩方面管理的綜合和統一，偏重于任何一個層面的管理都不是現代設備管理的最終要求。

企業要提高管理水平，設備管理水平的提高是必不可少的。無論是安全系列的認證，還是質量系列的認證，設備管理都是其中必然考察的一個環節。設備管理水平的提高，一方面可以減少設備本身的故障率，降低設備維修維護成本，另一方面也可以促使生產更加安全環保，優質高效，在保證產品產量、質量方面是一個重要的手段。

1 設備管理的反饋閉環化控制

1.1 反饋閉環控制的理論及應用

20世紀40年代，美國數學家維納把反饋的概念推廣到控制系統中，并出版了著名的《控制論》一書，為控制論奠定了理論基礎。之后眾多的學者在總結了以往關于反饋理論的實踐并加以發展的基礎上，形成了較為完整的控制系統理論。設備的自動控制通常是閉環控制，是基于反饋原理建立的自動控制系統，是根據系統輸出變化的信息來進行控制，即通過比較系統行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預期的系統性能。在反饋控制系統中，既存在由輸入到輸出的信號前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號反饋通路，兩者組成一個閉合的回路。因此，反饋控制系統又稱為閉環控制系統。閉環控制是根據控制對象輸出反饋來進行校正的控制方式，它是在測量出實際與計劃發生偏差時，按定額或標準來進行糾正的。

反饋控制系統由控制器、受控對象和反饋通路組成（見圖1）。圖中的圓圈為比較環節，用來將輸入與輸出相減，給出偏差信號。這一環節在具體系統中可能與控制器一起統稱為調節器。

圖1

1.2 設備管理的反饋閉環控制

對于設備來說，設備控制是一個技術層面的負反饋閉環控制系統。從設備管理體系的方面來說，自動化最核心的閉環控制理論，是一個大系統理論，是能夠和管理體制緊密對應的理論。我們將閉環負反饋控制中的研究對象稱作“系統”，作為“系統”一定會有系統輸入（輸入信號）和系統輸出（輸出信號），將系統輸出和輸入之間建立一條信息渠道稱作反饋通道（反饋信號）。按照以上原理進行類推，將設備管理當做一個“系統”進行研究時，為了使“系統”能夠順利實現某種目的或作用，對其進行控制的方法也應是建立在閉環負反饋控制的管理基礎上。因此如何使設備管理能夠正常順利的形成一個閉環控制，便成為設備管理的一個重要步驟。

從管理的體系來說，PDCA管理循環，即計劃（Plan）、執行（Do）、檢查（Check）和處理（Action），就是一個閉環控制系統。對應于自動控制原理的給定、執行、檢測比較、調節調整。管理活動就是計劃的制定和組織實現的過程，設備的管理更是需要搜集大量的數據資料，有效的了解設備的運行狀況、備品備件情況、故障周期、常見故障的預防辦法等信息，綜合這些信息，按照PDCA循環不停地周而復始的運轉，實時的進行信息的更新和計劃目標的更新，一旦達成改善的目標，改善后的現狀，便隨即成為下一個改善的目標（圖2）。

圖2

PDCA的意義就是永遠不滿足現狀，因為人通常較喜歡停留在現狀，而不會主動去改善。所以管理者必須持續不斷地設定新的挑戰目標，以帶動PDCA循環。PDCA環每轉動一次，不良就越少，管理方案越趨于完整與符合實際，管理水準也越高。PDCA循環還需要管理者具有問題意識和改進意識，才能促使管理制度的活性化，避免形式化。

建立一個有效的設備管理閉環主要需要以下四個部分：被控對象與被控目標；給定的預期目標；管理部門與執行部門；反饋系統（圖3）。

圖3

（1）設備管理的被控對象和被控目標。建立設備管理閉環的第一步，是明白我們的被控對象和被控目標。設備管理的被控對象就是設備。針對設備進行的一系列管理手段都是為了促進設備的高效運轉。所以設備管理的直接被控目標就是設備的一系列直觀數據，比如設備故障率、設備投資花費、備品備件消耗、設備生產效率等一系列體現設備管理水平的有效數據。

（2）設定管理的預期目標。設備管理的預期目標是針對設備的管理要求提出的目標，是根據上一個管理周期的反饋數據，比較偏差做出的管理要求的調整改進。提出新的管理目標，針對不足，建立針對性的、可操作的、可完成的新管理目標，并對這個目標進行全周期管理活動的計劃。

（3）設備管理的調整和執行機構。為了讓閉環管理有效的運轉起來，實現設備管理預期的目標，就需要管理部門進行偏差調控和執行部門來實施整個計劃。通常企業中都有專門的設備管理機構，例如機動處、設備處、維修組等類似的專業設備管理部門，這種部門在整個閉環管理過程中起到調整的作用，根據預定目標與實際效果的偏差來進行計劃調控，相當于閉環系統里的調整單元。同時，由于設備管理的特殊性，設備部門的管理人員和維修人員又是閉環管理過程的執行機構。這個執行機構，不僅要進行日常的設備維修工作，還要實施設備管理的計劃。這就使得設備管理的計劃、實施過程必須要有序，且針對性明確，實施人員既要懂得專業技術知識，又要具備一定程度的管理知識。

（4）設備管理的反饋機構。反饋機構的通暢性和真實性是最重要的環節，保證這個環節，是保證有效調整的基本。因為引入反饋后，才能和最初的預期進行比較，及時進行管理過程的細節調整，甚至最終目標的調整。要建立設備管理的反饋系統，就要有足夠并且真實的數據依托，將管理過程標準化、程序化。通過對設備運行及管理的數據進行測量采集，建立起設備的原始記錄和數據等項目文檔。而形成反饋信息的過程，就是依托設備管理人員的技能，通過對數據的分析判斷，得到真實的設備運行及維護情況，形成有效的反饋環。

1.3 實現設備閉環管理的有效方法

對設備控制系統穩、準、快的要求，同樣適用于設備管理系統。影響這一要求效果的重點在于防止系統擾動，即計劃和管理過程的外界影響。一個好的管理體系要有足夠的抗干擾性，最有效的辦法就是將管理過程制度化、細節化，將行動過程程序化、格式化。通過具有明確規定的產品工藝卡、設備操作手冊、生產和設備的數據記錄等，來保證管理系統有效的抗干擾性。設備管理相對于控制來說，量化是一個很必要的過程，量化的過程其實就是管理過程中各種流程以及數據的記錄。實現設備的閉環管理，要制訂合理的目標，制訂管理實施過程的流程圖，可以制訂5W2H相對應的表格，用于執行實施管理過程中的詳細記錄，以及精準的數據記錄，便于分析判斷并處理管理過程中出現的各種問題。將設備閉環管理表格化、數據化、流程化的依據有很多，可以依托ISO9000等系列國際管理體系規范，設備管理體系的TMP系統，以及5S、6S等精細化管理的方法規范，利用質量管理五大工具和QC工具等，建立健全管理模式。管理者需要更多考慮的是對反饋信息的正確評價以及對新目標的決策。

2 結語

設備管理是特殊的管理，既是技術性的，也是管理性的。雖然是管理設備，但設備管理系統的對象全部以人為主，人作為政策的的制定者，計劃的安排者，以及對目標的執行者，這些環節缺一不可。所以管理的重中之重是執行力，執行力的強大才能保證整個閉環系統的有效運行。還需要有通暢的溝通機制，確保信息的流暢性。信息的流暢是反饋機制建立的前提。而要實現閉環控制，就必須有精準的反饋機制，再加上正確的比較決策，以及強有力的執行機構，便可以形成一個高效的管理閉環。

[1]維納著,郝季仁譯．控制論[M]．科學出版社,2009．

[2]項國波．控制論的發展[J]．電器時代,2005．11．

[3]張維迎編著．企業理論與中國企業改革[M]．北京大學出版社，1999．

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1671-0711（2017）10（上）-0119-02