淺談設備管理地圖的創建與實踐

陳基全，蘇子皓，王春杰，吳凱凱，王子陽

（日照港集團嵐山港務有限公司，山東 日照 276800）

目前設備管理體系眾多，其包含的管理模塊或要素多是以散狀形式的羅列，為碎片化的呈現。存在如下問題：一是設備管理諸要素之間的邏輯層次不分明；二是設備管理諸模塊之間的內在聯系和運作機理不明晰；三是描述體系多采用文字的表達方式，難以實現組織內部的良好溝通。上述三個方面，使得從業者難以做到對設備管理有一個整體的、宏觀的理解和掌控。為準確描述設備管理各個要素、模塊之間的邏輯層次關系，實現整個體系邏輯上的環環相扣，構筑一個全新的、便于理解、易于展現的管理模型，我們創建了多維度、可視化的設備管理地圖。設備管理地圖中應用計分卡進行過程績效管理，從而控制每個流程按照既定目標正確的執行，記分卡嵌入地圖，通過流程運行反饋進行指標修正，能夠更加準確直觀的衡量工作績效，調動人員積極性。

1 設備管理地圖

1.1 管理地圖的維度組成

設備管理地圖由目標、流程、資源三個維度構成（見圖1）。第一維度是目標維，也即是我們設備管理期望達到的愿景目標。對于設備，我們除了不希望其劣化之外，還期望通過不斷優化提升其性能，因此把設備逐步的趨向于完美作為目標。

圖1 設備管理地圖簡表

第二維度是流程維，地圖流程采用PDCA的邏輯模式，結合設備管理實踐識別了四個核心流程、也可以稱之為設備管理的根流程。分別是：

（1）優劣化識別及應對。

（2）流程運行。

（3）測量與評價。

（4）分析與改進。上述四個流程每一個流程的輸出構成下一流程的輸入，輸出的結果通過測量反饋對前置流程進行反饋糾偏。四個核心流程可進一步派生為若干個子流程。

第三維度是資源維，這里需引入一個定義，即人、機、料、環、活動（流程），也即所有活動（流程或過程）的運行都需要人、機、料、環這四種資源要素。這是對流程運行所需的所有資源按照一定原則進行抽離后，歸納具化為四種要素，即是人、機、料、環（人員、機器工具、物料、環境的簡稱），資源維的人、機、料、環具有普適性意義。

1.2 管理地圖流程維與目標維之間的邏輯

流程維的四個核心流程橫向的邏輯關系如下：只有識別所有設備優化機會和劣化趨勢并制定應對措施；只有執行和落實這些措施所形成的規程；只有通過測量和評價對流程的運行進行控制；只有對所有的異常事件（或故障原因）進行源頭回溯，找到源頭，制定根除措施；才能對前置流程不斷糾正和完善，逐步趨向一個完美的設備。

1.3 管理地圖三個維度之間的邏輯

地圖的前三個維度即目標、流程、資源，從下到上的邏輯關系是：只有有了流程運行的資源，也就是人機料環，才可以運行流程；只有正確的運行流程，才能達到目標。

設備管理地圖創建了資源維人、機、料、環、活動概念，厘清了目標、流程、資源三個維度的因果聯系以及核心流程相互之間的邏輯關系，實現了設備管理地圖諸要素內在運行機理的整體邏輯閉環（圖1）。

2 核心流程

2.1 優劣化識別及應對

優化識別，即識別出超出原有設備性能的機會與改進手段，也就是平常所說的技術改造、革新；劣化識別，是對設備故障隱患及可能造成的后果進行全面主動辨識并拿出對應措施的過程，它的輸入要素是設備部件及狀態，輸出的是防范措施和相對完備的操作規程。

故障隱患實質是各部分內在與外在因素發生了變化，或要素間的配合狀態等發生了變化，一旦發生變化就會導致設備初始狀態被打破，從而使設備逐步劣化。有效的控制故障隱患就是要主動發現要素變化狀態并制定應對措施。

對設備而言，設備組成要素主要有尺寸、結構、質量、形狀、多少等。

譬如質量、油品水分、酸值、污染度等理化性能指標發生變化，外在表現就是油液中出現金屬屑、灰塵等雜質，油品顏色變化、乳化、異味等；譬如尺寸形狀，鋼絲繩銅套磨損出現了內徑橢圓、尺寸增加，導致鋼絲繩磨損加劇。這樣的例子很多，并且伴隨的不僅僅是一種，而是尺寸、位移、結構等多種狀態的組合，只有我們對設備部件及狀態進行有效的識別，才能對癥下藥，因地制宜的制定防范措施。

案例1：優化識別。大型裝載機作為港口裝卸的中堅力量，油耗是衡量其經濟運行的關鍵成本，為實現降本增效，某公司通過采集大量作業貨種、作業過程樣本，從四個方面來識別降耗機會，一是分析不同貨種、作業過程的臺時效率與能耗的差異；二是分析不同機型、役齡設備能耗差異，尋找變化規律；三是分析操作技能、習慣以及輪胎等主要部件磨損程度對油耗的影響；四是分析油價變動趨勢，在調價窗口期提前儲備油料。通過規律查找，發掘能耗最優區間的人員、設備、貨種結構進行資源優化配置，實現了油耗成本可控。

案例2：劣化識別。大型裝載機隨著役齡增加，臂架座孔磨損松曠，若不及時修復，存在座孔撕裂風險。經主動識別，造成松曠原因一是正常磨損，二是不規范操作，三是潤滑不足。針對識別原因，在操作規程中添加了“柔和操作，杜絕磕斗”要求；保養規程中“提高潤滑標準，增加潤滑頻次，配套定點、定量集中潤滑裝置”；在狀態監測流程和維修標準要求，由司機和維修工共同對松曠情況進行狀態監測，司機直觀感受松曠量大小不同引起的車輛振動對設備操作的影響，維修工測量具體松曠尺寸與新車標準進行比對，若偏離較大則需進行鏜孔修復，恢復到原車性能。某公司實施裝載機臂架座孔修復工藝，實用效果明顯，該工藝維修經驗被設備廠家借鑒并在同行業內推廣。

案例中“尺寸測量”“更換軸承”“調整間隙”就對應著狀態監測里的“發現”以及處置中的“更換”和“補償”。

支撐上述流程運行的構成設備的要素就是第三維度資源中的“料”。

2.2 流程運行

流程運行是對設備管理優劣化識別后產生輸出結果，也就是執行操作規程的過程，所包含的子流程實際上就是劣化識別流程中應對設備劣化措施的三個方向。

因為磨損、振動、老化等因素，設備劣化是一個不可避免的過程。

首先需要考慮的是如何減緩劣化的進程，減緩劣化的應對有兩個方面，分別是規范操作和保養，于是衍生了操作規程和保養兩個子流程。

其次，既然劣化是一個自然趨勢，我們要對劣化的程度進行實時監測，于是產生了狀態監測流程，需要注意的一點是操作維修以及設備管理人員日常開展的“設備檢查”的一個層面內涵即是狀態監測，它是對劣化識別的對象進行實時監測，如溫度、振動、磨損老化、相對位移、電流等。操作司機作業中通過儀表觀測、管理人員通過專業工器具進行點檢等全部隸屬于狀態監測的范疇。

再次，劣化超過容許度時，就需要對其維修，維修按照劣化程度、成本等分為補償和更換兩個子流程，補償即是對原有尺寸、性能等參數的修正，如螺栓緊固、局部焊補等。

綜上，流程運行核心流程包含四個主要子流程，分別是操作、保養、狀態監測和維修。需要說明的是，上述子流程之間有著極強的邏輯遞進關系。

運行流程貫穿于設備管理的方方面面，也就是我們執行檢查規定、操作規程、保養規程、維修作業等主要流程以及上述流程派生的子流程的過程。

案例：狀態監測流程——油品監測。油品化驗就相當于醫院血常規檢測，通過監測油液中的金屬元素、磨損顆粒等數量和質量的變化，來掌握和監控設備的技術性能變化。當采樣數據積累到一定量時，就可進行趨勢分析，進而提供預警信息，及時采取預防措施，防止大故障發生。某公司通過油品檢測發現部分設備驅動橋中的金屬元素異常，通過數據分析對比，對其進行拆檢，通過更換軸承及調整間隙，恢復原有技術性能，避免了更大的損失。

油品監測這一具體工作在不同的工作階段對應這不同的人、機、料、環，在取樣階段是技術員、抽樣瓶、設備上的舊油和剛啟封的新油、維修廠區，在化驗階段是檢測機構化驗人員、檢驗器材、油樣、化驗室，在結果分析階段是技術人員、電腦或比對方法、檢驗報告、辦公室。

由上述案例可知，每項流程在每個階段的的運行都離不開人機料環這四個基礎資源。

2.3 測量與評價

測量與評價的目的是為了正確運行流程，對流程運行的規程的執行情況通過測量和評價進行控制，就是對核心流程運行產生的結果跟我們的期望值做對比，之后對相關者進行考核，亦即過程績效管理。

測量與評價流程涉及到了記分卡，因此我們引入設備管理流程的第四個維度“記分卡維”，故把管理地圖進一步拓展為立體模型（見圖2），記分卡的作用是設置指標和目標值，制定達到目標值的具體行動計劃。

圖2 設備管理地圖立體模型

測量的角度一般來說分為六個方面，分別是數量、效率、質量、成本、安全、環保。實踐中，根據實際情況，按輕重緩急、測量成本的原則設置需要測量的指標，根據目標來設定指標值，最后根據目標值來制定行動計劃以及人機料環的物質資源支撐計劃。

需要說明的是，設備管理的每一個流程都應根據輕重緩急的原則來設置指標，也就是設備管理關鍵績效指標，如優劣化流程采用“項目識別個數”指標，操作流程采用“違章率”、狀態監測流程采用“問題未發現率”，維修流程采用“維修及時率、計劃完成率”等。下面以狀態監測流程的績效測量示例。

指標值確定后，需確定為達到指標值的資源方面人機料環協同行動計劃。

案例：狀態監測流程的測量指標——問題未發現率。在對狀態監測流程的測量中設計“問題未發現率”指標以及目標值3%。“問題未發現率”旨在考查下級在檢查中未發現，被上級檢查時查出的問題，從而促進每一級檢查職責的履行。除了數量之外，在質量方面通過對發現問題進行賦分評價，引導發現更有深度和價值的問題（見圖3）。

圖3 記分卡示例

在此處以人機料環的協同來闡釋流程運行的資源方面亦即人機料環的協同。設定指標后，就需要高效的行動計劃來確保目標的實現，也就需要人機料環資源的支撐，以“人”為例，為了完成工作，“人”就需要具備應有的技能，人的方面，就要運行人員培訓流程，機的方面，也就是測量的工具方面，需信息化系統，如EAM設備管理系統，作為提取測量指標的工具，制定人員點檢培訓行動計劃，就衍生了招聘經驗豐富的操作手或者通過技能培訓、職業資格提升計劃等來使其具備該崗位點檢的能力，外化到日常具體的工作就是OPL、師帶徒、視頻學習等，而這些工作的執行也是通過“人機料環”來支撐并需要進行測量的。

測量結果一般存在上下偏離，因此需對結果進行評價，也就是績效考核，目的是通過對流程要素人的方面進行糾偏，確保流程正確運行。

2.4 分析與改進

所有的事件都存在“引起”和“被引起”的因果關系，在對工作流程進行測量評價后不可避免的存在問題需要查明原因加以解決、使其不再重復發生，由此引入“分析與改進”流程（見圖4），即“源頭回溯”。

圖4 分析與改進模型

愛德華.戴明指出“大多數問題都是管理上可控的，源頭是最應在邏輯上識別和糾正的基本內容”。通常對故障處理方式是修復了事，一般未深入查找故障發生的技術根源和管理缺陷，即使分析，得出的結果往往是表象的而不是內在的，模糊的而不是精確的，單點的而不是系統的，采取的措施并不能解決根本問題。為了使分析的更加準確和系統，采用“設備管理源頭回溯”工具（見圖5），回溯過程通過《問題工作單》為載體流轉，按導致故障發生的影響因素進行劃分，分專業部門查找故障在技術、人為、管理層面發生的源頭，同時辨識是否會衍生其他新的問題，從而制定完善的根除預案，杜絕故障再次發生。源頭回溯輸出《事件源頭回溯和整改措施報告》以及新的操作、保養、檢修等規程或者在原有基礎上修正和完善，這些規程的具體執行環節又進入到“優劣化識別及應對”“流程運行”這一核心流程，形成一個反饋閉環。

圖5 源頭回溯流程

案例：某裝載機作業中司機察覺異響，經維修人員診斷確認異響從前驅動橋發出，拆檢發現主傳動螺旋齒輪齒面破損及圓錐滾子軸承損壞，進一步分解差速器發現十字軸、行星齒輪、半軸齒輪均有不同程度損傷，行星齒輪及半軸齒輪墊已磨損嚴重。

從技術原因分析，行星齒輪損傷是因嚙合齒頻繁撞擊震動，嚙合齒頻繁撞擊震由主動螺旋傘齒與從動螺旋盆齒相互撞擊，主動螺旋傘齒與從動螺旋盆齒相互撞擊是因為齒輪嚙合間隙過大，嚙合間隙過大原因是圓錐滾子軸承松曠破壞了原來的配合間隙，圓錐滾子軸承松曠就是這次驅動橋故障的初始原因。

從人為因素分析，該車司機是熟練操作手，日常操作規范，無野蠻操作的情況，因此排除人為操作原因。

從管理方面分析，現有的檢查制度標準中，沒有對該圓錐滾子軸承的檢查標準、方法、周期。

此次回溯結果是：一是對其余六臺車的驅動橋進行了拆檢，通過調整軸承間隙、更換軸承，避免了整個驅動橋的報廢，節省費用370萬元；二是在設備管理制度中增加該軸承檢查周期及標準，確定強制拆換的周期，在管理上徹底堵塞了漏洞，此后再未發生驅動橋整體報廢事件。

源頭回溯不僅要解決個例故障，還需進行它機類比，全面辨識其他設備是否存在類似問題，然后制定根除措施，包括直接技術預防措施和管理基礎校正措施，對措施進行可行性評價，評價措施是否全面、準確、是否會產生衍生問題，措施實施過程需跟蹤驗證實施效果，遵循閉環管理和持續改善的原則。

3 實踐效果

（1）設備管理地圖的創建，更加清晰的描述了設備管理模塊之間的關系，通過對過程指標的識別和設定，以及相應的行動方案的制定和執行，實現了管理內部良好的理解和溝通，實現了組織協同，整個設備管理架構呈現一個良性的循環。

（2）設備管理地圖基于因果關系進行邏輯分解，從整體和系統的角度研究和解決設備管理問題，將不同維度、流程、資源等抽象的概念以及繁雜的設備管理過程以立體圖表可視化的形式進行表述，準確闡明了過程與目標、現象與結果之間的因果邏輯關系。

（3）設備管理地圖通過建立科學合理的指標體系來監控過程績效，能夠及時準確發現組織績效問題，有效協同組織中相關職能的沖突，并且運用源頭回溯執果索因的分析方法，發掘設備管理出現問題的根本原因，并在以后的工作中實施改進。