精益化设备管理相关理论

　　第 2 章 精益化设备管理相关理论

　　2.1 精益管理理论。

　　精益管理要求管理工作要："精"--工作效率效益高、质量好，少花时间、少投入以及减少消耗资源，尤其是要降低不可再生资源的使用和消耗；"益"--多创造价值，实现股东、经营者、客户利益最大化目标。

　　2.1.1 精益管理的概念。

　　精益管理是广义上的精益生产，其来源于精益生产。麻省理工学院教授詹姆斯·P·沃麦克等一批专家学者，在《改变世界的机器》着作中提出基于丰田生产方式为基础的精益生产概念。精益生产方式是在精益思想的指导下，以标准作业、持续改善、均衡化为手段，以"及时化"和"自动化"为支柱，利用"现场 5S 管理"、"标杆对比管理"、"目视化手段"、"全面质量管控"等方法工具形成的一套生产过程管理模式。

　　精益管理隶属管理学门类的分支或者子学科的企业管理，精益管理也是"准确管理",把追求零失误、持续改善和尽善尽美作为管理的基本理念和价值观，植入到现代管理的全过程和全要素之中，同时引入和移植工业工程的基本理论和方法和精益生产中的方法和手段，来改造更新传统的管理行为方式，使企业管理各个环节逐渐分步骤地消除不准确动作行为，进而渐进地剔除在企业运营中存在的各种浪费和无益活动。精益管理的最大优点不外于围绕以下几点来促使企业效益升级[21]:

　　（1） 抓人力资源管理。从生产、开发及生产方式的改变上来促使能耗减少，据不完全测算，精益管理与传统生产相比，能耗可减至一半。

　　（2） 新产品研发、投产到下一产品的更新周期，精益管理也可以缩减50%的时间。

　　（3） 生产系统中产品生产流程比以往生产方式生产流程十分之一的工序。

　　（4） 工厂成品存留时间减少一半以上，厂内空间增加。

　　（5） 库存量水平明显减少，与传统生产管理来比，可以增加至 75%库存标准。

　　2.1.2 精益管理目标。

　　精益管理要求将"精益思维"（Lean Thinking）理念，以最小资源（包括人力、资金、材料、设备、时间和空间等）投入，创造出更多的价值，同时为顾客提供最新最成熟的产品和优质及时的服务，运用到企业的各项活动中。

　　精益管理的目标可以概括为努力消除浪费现象：消除多余搬运；消除库存积压；消除加工错误；消除多余或不增值动作；消除过度加工；消除等待，按期交货；消除安全隐患。精益管理的目标.

　　2.1.3 精益管理的原则。

　　詹姆斯·沃麦克和丹尼尔·琼斯在其着作《精益思想》中提出了精益管理的五项基本原则：顾客确定价值、识别价值流、价值流动、拉动、尽善尽美[23].

　　原则 1:顾客确定价值。

　　顾客确定价值，要求以客户的观点来指导企业从设计到生产到产品交付的整个过程，谋求比竞争对手为顾客带来更大价值，实现客户需求的最大满足。

　　原则 2:识别价值流。

　　价值流是产品制造过程中所需要一切活动的总和，包括增值活动和不增值部分。识别价值流，就是在价值流活动中找到那些可以即刻去除的不增值活动和那些可以保留推广的是真正增值的活动。

　　原则 3:价值流动。

　　找到创造价值的各个活动、步骤让其不间断地流动起来。

　　原则 4:需求拉动。

　　"拉动"就是按客户的需求，在必须的时刻按必须的数量进行生产，以使用户在他们需要的时间得到他们需要的产品。

　　原则 5:尽善尽美。

　　在企业活动中不断地用价值流分析方法识别出更深的浪费，找到发生原因，找到解决方案，持续不断为更好而改变，使这样的良性循环固化成为趋于尽善尽美的流程活动。

　　2.1.4 精益管理的管理工具方法。

　　企业实施精益管理，主要采用以下管理工具，来解决突出的管理问题，即：

　　现场 5S 管理、TPM 全员维护、精益组织流程管理和 ERP 管理。

　　2.1.4.1 现场 5S 管理。

　　5S 指日文 5 个单词前面发音都是"S":SEIRI（整理）、SEITON（整顿）、SEISO（清扫）、SHIT（清洁）和 SUKE（修养），推行 5S 现场管理的目的主要有三点：第一，能够创造人员设备都舒适的工作环境，来保障企业安全生产，同时减少故障发生。第二，培养员工的主动性和积极性，能够缩短作业周期、确保交货期，促进效率的提高，改善零件在库周转率，降低生产成本等。第三，能够培养团队协作精神，促进组织活力化和改善员工的精神面貌，提高和改善企业形象，为企业其它管理的改善提升创造出良好的基础。

　　2.1.4.2 TPM.

　　TPM（Total Productive Maintenance）全员维护是以尽可能高地提升设备综合利用率为目的，创立贯穿于设备全生命周期，即从设备的引入、使用、计划、保养及维护等相关所有部门，和从最高经营层到基层生产员工全员参加，并经团队活动推动的设备全员维护保全体制。

　　TPM 内容有：自主保全、计划保全、设备前期管理一、个别改善、教育培训、品质保全、安全等 6 个方面。推行 TPM 活动的目的是：将所有损失事先预防，做到零故障、零灾害、零不良、零损失。高起点追求，必将生产高品质的工作、高品质的产品，使得在生产效率最大化时，达到消耗的费用合理，找到最小消耗点。

　　2.1.4.3 精益组织与流程。

　　精益组织[26]与精益流程[27]是实施精益管理的基础。精益组织利用先进的信息、工程技术和精益管理方法，尽可能大地实现管理上的职能集成和技术上的功能集成，来打破传统职能型组织，以建立全新的过程型组织，进而实现企业经营管理在成本、质量、交期和服务等方面的改善。精益流程以客户满意度和需求为设计目标，以业务流程改造为对象，对已有的业务流程进行深入的再思考和再设计，以减少不增值的部分，固化增值流程，使企业工作开展高效。

　　2.1.4.4 ERP 管理。

　　ERP 是 Enterprise Resource Planning（企业资源计划）的简称，同时也是针对企业人力资源管理（人流）、财务资源管理（财流）、物资资源管理（物流）、信息资源管理（信息流）高度集成的企业管理系统化软件。ERP 的实施有助于企业精益管理的实施，能够促使企业完成：一是协同多个部门集成化作业；二是各级业务部门可以优化或重新构建业务流程；三是实施绩效导向管理，即时反馈以纠正管理中存在的问题；四是可以建立持续自我评价和不断改善的机制，将管理改善持续化、达到尽善尽美。

　　2.2 设备管理理论。

　　2.2.1 设备的内涵和特点。

　　设备作为企业生产要素重要组成部分，它的管理水平直接影响并决定着企业生产效率和企业经济效益，同时也是衡量现代化企业管理水平的重要标志。

　　设备在设备名称字典（WZB01_90）里释义是"它是工业企业中设备资产的主要组成部分，可供长期使用，并在使用中基本保持原有实物形态，能继续使用或反复使用的劳动资料和其他物质资料的总称"[32].

　　伴随着科学技术日新月异迅猛发展，最成熟最新的技术成果不断的使用在设备上，目前的设备发展趋势朝着自动化、精密化、高速化、智能化、大型化等方向发展[33].

　　（1） 自动化，指设备能够对产品生产的自动控制、包装、设备工作状态实时监控、反馈处理，"控制理论"和"计算机技术"对自动化技术的影响最大。在我国汽车制造行业已拥有冲压、组装、喷涂自动流水线。

　　（2） 精密化，指设备最终加工精度和工件表面质量越来越高，超精密是发展方向。1950 年左右，制造业中的大型机械精密加工设备，精度为 1mm;到了 1980 年，该精度提高到了 50μm;到 2005 年，又比 1980 年提高了 5 倍。

　　（3） 高速化。设备的运转速度、运行速度计化学反应速度等大大加快。比如，纺织工业中的国产气流纺纱机，转速已达 10×104r/min,远超过国外的6×104r/min 的转速。

　　（4） 智能化。在我国机床制造业，首批出现了如机器人、自动加工中心、数控机床等以机电一体化为特色的崭新设备。它们可以把不同工序，如车、洗、钻、撞、铰等，集中到一台机床上，按设定的程序，自动完成加工制作。

　　（5） 大型化，指设备的体积、质量、规模、和工作能力越来越大。2000年初，风电机组装机容量由原来 0.5MW,发展到 2014 年主力机型 2-3MW,先进机型已经达到 7MW.

　　2.2.2 设备管理的概念。

　　设备管理又称设备工程，以设备为研究对象，以企业经营目标为导向，以追求设备综合效益为目标，在调查研究的基础上，运用各种技术，经济和组织措施，对设备的物质运动（选型、验收、使用、保养、维修、改造更新直至报废）和资本运动（最初投资、运维费用、改造更新的投入以及折旧）整个生命周期进行全过程的管理[34].

　　设备管理既包含设备经济管理也包含设备技术管理，是两方面的综合与统一，偏重于任何一个方面的设备管理都不是现代化设备管理的最终要求。一般情况下，在企业的设备管理工作中，包括了五个主要的组成部分：

　　（1） 设备组织制度文件管理。

　　（2） 设备选型验收管理。

　　（3） 设备运行维护管理。

　　（4） 设备检修维修管理。

　　（5） 设备资产购置报废管理。

　　2.2.3 设备管理的作用。

　　企业中的生产、质量、技术、能源和财务管理都与设备管理紧密相关，设备管理在企业管理中占有很重要的地位，其作用如下[35]:

　　（1） 设备管理是生产运行的重要基础工作。

　　设备一般占企业固定资产一半以上，是工业生产的物质技术基础。现代制造企业依靠机器和设备设施进行生产制造，设备在长期使用中的性能精度逐渐劣化并出现故障停机是不可避免，这时就造成生产中断影响生产任务完成。为此，只有加强设备管理，正确操作使用、精心保养维护设备，使设备一直处于良好状态，才能保证生产连续稳定。

　　（2） 设备管理是产品质量的有力保障。

　　产品质量是企业的生命线和竞争支柱，也是企业尊严的根源。产品是通过机器设备生产出来的，其精度直接受设备精度、性能、可靠性和耐久性的影响，如果生产设备的性能精度不良，必然造成产品良品率降低。想要提升产品质量，直接途径是加强企业质量管控，关键手段却是加强企业设备管理。

　　（3） 加强设备管理是提高经济效益的重要途径。

　　随着生产的发展，企业在设备方面的费用（如能源费、维修费、固资占用费）越来越多，搞好设备管理，提高设备利用率，对降本意义重大。同时设备对企业来说，产品的优质高产不仅依赖于设备，而且产品的成本与设备管理强相关。加强设备管理既能保障企业产品质量又能降低企业的生产成本，可以说它是提高企业经济效益的重要途径。

　　（4） 设备管理是做好安全生产的前提。

　　安全管理是现代企业管理的重要组成部分，也是保持竞争力和永续经营的重要保障。设备管理管理不到位加上设备技术状态落后，是发生人身伤害和设备事故的重要原因，也是导致能效率低下重要原因。企业中的安全事故高达80%与设备相关，因此重视设备管理，为安全生产创造良好的基础。

　　2.2.4 设备管理的方法。

　　2.2.4.1 构建全生命周期设备管理体系。[36-38]

　　设备全生命周期管理完整地覆盖了设备管理的整个内容，每个生命阶段都包括不同特点的工作内容。

　　（1） 设备前期管理的工作内容设备前期管理主要内容为：对设备资产投资引进进行规划和可行性分析、对设备选型调研、审批执行设备采购合同、对设备进行安装调试、验收交接（建立设备台账、设备分类编码、编制操作规程、点检基准书等设备技术文件）。

　　（2） 设备中期管理的工作内容设备中期管理，主要涉及设备的维护检修和制订维修策略，包括设备的监视、检测、巡视、调试、例行或诊断性试验、分析设备在线数据和历史数据、评估设备当前状态和未来状态发展趋势等。

　　（3） 设备后期管理工作内容设备后期管理，主要涉及对停用设备封存，对即将退役设备进行改造或报废处置（设备的残值评估、再利用、转让、报废处理等）。

　　2.2.4.2 设备管理信息化。

　　[39,40]

　　设备管理信息化系统，采用先进的计算机和信息化手段，运用现代设备管理的理念与方法固化企业之前管理思想，根据设备相关属性提醒定期设备保养、维护与检测，保障企业设备处于良好的性能状态，提高设备利用率、维修效率和经济性，管理好设备资产，促使企业的设备管理更符合国家和行业的安全管理要求。

　　（1） 设备数据管理：设备台账建立、维护，实现设备台账与资产台账挂接。

　　（2） 预防性检修：根据可靠性技术制订出检修计划，将检修计划分解后自动生成预防性维护通知单，根据任务的优先级和维修工种情况来确定维修人员。

　　（3） 维修工单生成与跟踪：对自动生成的预防性维修工单，对人员、维修工具材料、工作步骤等的计划、执行、检查，跟踪工单状态，完成工单。

　　（4） 备品、备件管理：系统根据备件重订货点或最小库存量自动生成采购计划，建立备件台帐，处理备件日常库存事务（接收、移动、发料、盘点）。

　　（5） 维修成本核算：根据工单上工作时间、所耗物料等信息，汇总维修成本，进行成本核算。

　　（6） 统计报表：统计、查询各类信息，包括设备完好率报表、设备状态报表、设备维护成本报表以及备件库存周转率等报表。

　　2.2.4.3 设备 ABC 分类法。

　　企业生产运行过程中的设备重要性不同，采用的设备管理方法也不一样。

　　ABC 分类法就是一种常用的、较好区分设备重要程度的方法。

　　ABC 分类法又称帕累托分析法，是一种根据帕累托最优原则设计的分类方法，它是依据事物在经济或技术方面的主要特性，对其进行分类排序，以分清主要和一般，进而有侧重地确定管理方式的一种分析方法[41].其原则是：按照一定的标准，把主要特征值的累计百分数处于 70%-80%的因素归为 A 类，累计百分数在 10%-20%区间的因素归为 B 类，剩余 10%左右的若干因素归为 C类。根据 ABC 分类法将设备分为代表重点设备、主要设备和一般设备。

　　2.3 精益化设备管理的内涵与模式。

　　2.3.1 精益化设备管理的内涵。

　　本文在研究诸多学者对"精益"和"精益管理",以及"设备管理"描述的基础上，提出"精益化设备管理"的概念并做出如下定义：将精益思想的价值观和哲学观植入到设备管理之中，利用工业工程[42,43]

　　的基本理论和方法改造传统的设备管理行为，以设备全生命周期管理为研究对象，运用精益管理活动、技术、方法工具，使设备生命周期管理各个环节逐次地消除不确切行为，消除在设备管理环节中存在的各种浪费，并完美地追求将设备管理中的不精益行为消除直至为零，来降低企业设备运行成本。

　　很显然，"零故障"、"零维修"、不断消除管理中的浪费，被推上了设备精益化管理理论体系的最敏感位置。过去，设备管理的中心任务是以人为中心，重点是加强人力资源的管理，通过充分调动设备管理人中的一切主动性和能动性来完成企业设备管理的各个方面需求，优缺点也逐渐浮出水面。无独有偶，而设备精益化管理它自身正因为在前人的基础上推陈出新，继承和发挥了管理角色中的独特的全面性、优越性和实践性，才不失于在现代企业管理中将设备精益化管理不止一次地做深刻地研究。

　　2.3.2 精益化设备管理的特点。

　　在精益化设备管理模式中，价值流是管理关注的第一焦点，安全流是管理关注的绝对动力，"0 耗"界限成为精益化设备管理的终极目标，智能化、精细化成为企业管理目标实现的基石，精益化设备管理的特点如下：

　　（1） 以设备生命周期管理为基石，在体系完整的基础上，建立管理动作标准化准确化，并持续改进。注重流程梳理，将设备生命周期管理内不完整、低效流程再造，使之优化、流畅。

　　（2） 从实际出发，以企业自身的生产特点为导向，突出精益化设备管理模式习惯的养成，减少多余动作。加强设备管理人员的技能培训、思想教育强调，使其具备精益思维。

　　（3） 继承传统设备管理中的优越性，突出精益管理中精益求精的思想要求，以设备资产保值、增值为动力，以绩效为考核目标；以技术管理为基础，提升设备利用率为抓手，突出维修管理在企业精益化设备管理中的重要作用。

　　（4） 以 TPM 管理为中心，注重实际问题，突出目视化设备管理，加强点检、巡检以及跟踪服务为抓手，突出快速高效解决突发事件。

　　（5） 以 ERP 信息管理手段将精益化设备管理各个环节打通，实现设备管理工作多部门并行作业，降低设备管理工作内部信息沟通成本。

　　2.3.3 精益化设备管理的实施路径。

　　实施精益化设备管理，必须不断健全管理组织、丰富管理方法、重视管理人才，进一步完善管理理论。

　　（1） 健全管理组织。通过减少垂直层，扩大水平层，组织结构变得更精简，扁平化。精益化设备管理组织，是推动企业精益化设备管理推进的保障，高层重视并直接参与，能够使精益化设备管理顺利。

　　（2） 丰富管理方法。实现精益化设备管理的最有效方法是在以往管理系统观点的基础上发展起来的，以设备技术管理为基础，以流程再造[44]、信息化为手段，把信息、物质两个作业流程作为方向。全面系统对设备进行一个科学的判断，定量、定性、准确和客观地运行现场管理手段，做到及时发现，及时预警，及时更新，及时处理运行中的设备故障而不使作业中断或者短暂中断等技术方法，以求达到精益管理的目标。

　　（3） 培养好用好管理人才。管理人才的精益思想，精益观点，可以有效全面指导精益化设备管理，通过科学的管理的理论和方法在企业的应用实践中，起到指导作用。精益化设备管理的运用，不是一纸空文，也不是一两个人就可以推进企业的管理水平的提升。它必须形成共识，既有理论指导，也有实践运用。爱因斯坦曾讲过，同一个物件被不同的人使用，发挥的效果是不一样的[45,46].因此在推行精益化设备管理时，要培养好用好管理人才，给他们施展才华的技能和舞台。

　　（4） 使精益化设备管理在企业运营得到贯彻和执行如果方向是对的，那就持之以恒的朝之迈进。精益化设备管理实施不是一朝一夕就能实现的，在推行过程中会遇到很多困难，需要去克服解决，而不能半途而废。需要得到企业高层的支持，在企业运营中获得更多资源来建设；需要扎实推行精益化设备管理，每一阶段的成果都是前进的动力；只有坚定不移朝着精益化设备管理方向迈进，才能见到成效。