設備維修體系的現狀分析及管理提升探索研究

文/南洪國，柳中喬，李明將，錢超,蔡昆

(一汽-大眾汽車有限公司，吉林長春130011)

設備維修是指設備發生故障后或設備技術狀態劣化后，為恢復其功能而進行的技術活動，包括計劃性的檢修活動和計劃外的故障維修活動。設備維修的基本內容包括設備檢查、設備維護和設備維修。[1]本文基于某合資公司發動機生產車間的設備維修管理現狀進行分析。

1.維修體系發展分析

歷史上，設備維修體系的發展經歷了四個階段。

1.1 事后維修階段

19世紀，在第二次技術革命后，工廠中生產設備的數量和類型逐漸增多，設備維修工作逐漸由專業維修工人負責。其特點是機器故障后進行維修，也就是所說的事后維修。

1.2 預防維修階段

從20世紀初到50年代初，工廠生產方式變革為大批量流水線式，生產效率實現了大幅提升，設備故障停臺對生產的影響逐漸增大。在此基礎上，以預防為中心的管理思想逐漸盛行，預防檢修和計劃檢修應運而生。

1.3 生產維修階段

20世紀50年代美國針對預防性檢修存在的問題，對維修方式進行了系統性優化，整合了日常設備保養、預防性維修、事后維修、改善性維修和維修預防5個部分，針對差異化的設備和生產方式，分別采取不同的維修策略，避免了過剩維修或維修不足，大大提高了設備維修的經濟性。

1.4 多種設備管理模式并行階段

20世紀60年代后期，美國提出了后勤工程學，日本提出了全員生產維修以及中國的設備綜合管理等，維修管理進入了現代設備管理范疇，維修模式呈現多元化發展趨勢。預防維修、預知狀態維修、可靠性維修、設備綜合管理、全員生產維修等都在不同的企業取得了良好的效果。[2]

2.發動機車間維修現狀分析

目前發動機車間采用的是以預防性維修、計劃性檢修、故障修復為主的設備維修管理體系。

預防性維修：以單周或雙周設備故障檢修和設備清擦保養為主。專業維修人員根據設備運行狀態滾動制訂預防性維修計劃，并利用檢修時間開展預防性維修；同時生產操作人員按照TPM設備保養計劃，對設備進行清擦保養。

計劃性檢修：專業維修人員和生產線TPM負責人根據全年檢修計劃，針對可進行壽命評估的易損件和備件，組織檢修或更換。

故障修復：指依靠專業維修人員進行故障分析、技術判斷、故障修理、修復驗證、總結報告的維修過程。目前，故障維修時間占車間全部停臺的70%以上，故降低故障停臺時間，成為提高生產效率的關鍵。

2019年，車間通過開展預防性維修狀態評價，解決了部分設備檢修后停臺時間非降反升的問題；通過對故障維修停臺時間進行復盤和對可優化時間進行分析，實現了故障停臺時間的大幅優化。裝配線設備總效率由2019年的88%提升至2020年的95%，機加線設備總效率由78%提升至85%，但是效率持續提升難度加大。

2020年，面對持續的產能提升壓力和人員勞動生產率提升壓力，車間維修管理體系陷入困局，亟須進行新的創新和變革。

3.發動機車間維修管理體系提升的探索

3.1 建立以“零”停臺為目標的維修目標管理體系

車間通過深刻思考設備停臺的目標管理體系，從目標管理入手，與各線維修工程師簽訂設備“零”停臺的管理目標，對每一個故障按照項目管理模式，運用PDCA模型和8D分析法進行分析，找出真因并積極解決問題。

3.2 維修管理向數據化轉型分析

(1)故障技術分類定義。將所有的故障按照磨損、老化、堵塞、松動、碰撞、保養缺失、操作問題、結構缺陷、檢修不當等進行分類，以便針對性地制訂維修方案。

(2)故障類型定義。將所有的故障按照“首發”和“重復性故障”進行分類，其中“首發”即歷史上第一次發生的故障，需要記錄到維修知識管理體系中，指導后續維修經驗傳承和維修過程指導；“重復性故障”即歷史上出現次數超過2次，需要對故障過程、維修過程進行復盤和模擬，分析其維修過程中的技術難點和維修管理的不足。

(3)故障維修三階段劃分。將所有的故障維修按照“三階段”進行故障維修時間統計，分別是“故障探查”“故障維修”“驗證”三個環節。“故障探查”需通過人員能力提升培訓和維修知識管理來優化時間；“故障維修”需通過對維修的每個行為動作是否可以優化進行分析和標準化維修過程定義，消除維修人員在維修時間上的個體差異性。

(4)維修三班次分析。由于車間生產為三班次生產，在長周期數據對比中，我們可以認為每個班次遇到的設備故障難度均相同。2018年，車間對維修三班次故障停臺分別進行統計，發現某一班次維修時間明顯高于其他班次。其后，將班次數據的黑盒打開后，班次維修時間顯著下降，三個班次的平均維修時間也逐漸趨于以致。

(5)故障停臺與維修人員的強關聯分析。以單個維修人員為統計單位，分別統計每個人參與故障維修（“主修”和“副修”）的時間，建立人員能力評估體系。

(6)建立維修人員“能力等高線”評價機制。車間針對技術點進行分類，對每一項技術點所對應的維修能力按照6分制進行評價，以確認同一個技術點不同人員的掌握程度，以及同一個人在不同歷史時期能力的變化趨勢。

3.3 建立維修報告管理體系

車間通過建立維修日報、月報、季度報告、年度報告的體系化管理機制，促使維修管理標準化。

(1)日報：每日的故障分析報告。車間通過標準化故障分析報告模板的建立，規范故障維修過程，方便維修工針對可能的問題點進行逐項分析、逐項排除；同時通過標準的維修報告，有利于實現維修工維修知識的快速積累。

(2)月報：每月的故障分析報告。車間需要針對每條生產線，按照故障類型、故障技術分類、維修三班次、維修過程三段線進行分類數據統計，找到影響月度停臺的關鍵因素。

(3)季度報告：每季度的故障分析報告。相對于月度報告，季度報告的分析維度和數據量更多，分析結論更加準確，對解決重復類故障有很大的支撐。

(4)年度報告：主要集中在對維修管理能力的提升上。車間針對開展的“設備精度管理”“設備技術模塊梳理”“螺栓地圖管理”等管理手段進行評估，以確認管理手段的有效性。

4.發動機車間維修管理體系數字化轉型探索

4.1 面向未來的維修管理存在的問題

2020年，車間在維修體系管理上雖然進行了一系列的創新，但是在以下三個方面還存在一定問題：(1)維修過程及結果難以評價；(2)現有維修管理方法還是以手工記錄、統計為主，過度依賴個人能力；(3)設備保養缺乏科學性，知識積累不夠系統化。

4.2 面向未來的維修管理數字化轉型探索：用互聯網思維變革維修管理方式

(1)優化響應速度，將維修響應時間納入到管理范籌。現場“掃碼報修”后，系統自動推送、派工，維修工到達故障現場“掃碼簽到”，如響應超時，則系統自動逐級向上推送報警；同時，系統參考“美團”“滴滴”，建立搶單積分制，提高響應速度。

(2)合理性評價，對“維修三階段”（探查、維修、驗證）給予全方位支持。系統自動推送相關歷史維修記錄供維修工參考。

(3)完善備件籌措，建立自動化的備件資源支持體系。維修工通過平臺快速進行備件查詢和預訂，庫房進行備庫，降低備件查找時間。

(4)實現科學保養，對檢修計劃、TPM保養計劃進行系統化、自動化管理。系統自動進行“任務派發”“操作指導”“結果管控”“計劃導入/導出/更新”等工作；通過對維修大數據的分析，自動生成預檢修計劃建議，為專業人員的決策提供輔助支持。

(5)優化績效考核，實現對維修人員績效評價與能力提升的數據化管理。車間可根據系統自動輸出的“維修平均響應時間”“個人維修時間及維修效率”等報告，對維修班組、維修工進行量化的績效評價，并制訂系統的能力提升計劃。

(6)治理“管理洼地”，全面提升車間知識、人員、能力管理的水平。車間可通過維修績效評價來改善人員管理。維修人員在系統的幫助和促進下，通過對維修經驗的自動積累，完善了維修的知識管理體系；通過維修實踐與培訓的交互，提升了維修能力，最終實現了車間維修管理水平的全面提升。

5.結語

基于移動互聯網的維修App管理，可以解決傳統維修中過程評價、數據手工統計、維修知識積累不系統的難題。此數字化方案在實踐中進行了驗證，并獲得了生產效率的提升—裝配線設備總效率由2020年的95%提升至2021年的98%，機加線設備總效率由85%提升至89%。