微笑曲线与MRO过程管理课件

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1、1. 微笑曲线与复杂产品的MRO过程管理2. 博弈论与合作经济学,2008年10月28日,国际贸易理论,内 容 提 纲,1 引言 2 制造业价值链的延伸 3 MRO的概念与过程管理 MRO过程管理中的理论与方法问题 MRO的应用前景 博弈论与合作经济学,“促进现代制造业与服务业有机融合、互动发展” -国务院关于加快发展服务业的若干意见(国发20077号) 服务业是制造业做大做强的有力支撑和必要前提。制造业的综合竞争力，就来自制造业与服务业的融合能力和融合程度。中国的制造业已经进入一个快速发展时期，但“大而不强”的特征仍然十分明显，原因之一就是服务业的支撑功能没有发挥出来，服务业对制造业的“改造

2、”功能和价值创造功能没有显现出来。所以，“制造服务”理念应该成为现代服务业的重要方向。,1. 引言,2. 制造业价值链的延伸,图2 产品全生命周期示意图,制造业价值链的延伸,图1 制造产业转移示意图,2. 制造业价值链的延伸,产品价值链的转移,2. 制造业价值链的延伸,3. MRO的概念与过程管理,MRO（Maintenance, Repair and Overhaul ）是产品在使用和维护阶段所进行的各种维护、维修和大修等制造服务活动的总称，是产品全生命周期的重要组成阶段。 Overhaul: examine something carefully and thoroughly and ma

3、ke any necessary repairs. have the engine of a car overhauled. The language syllabus needs to be completely overhauled.,（1）复杂产品MRO费用占全生命周期总费用的60-70。,民用航空的MRO费用相当于航油的费用。,中远集团每年MRO的成本约20亿人民币，平均每条船每年的MRO费用约400万。,美国通用电气年收入总额中服务业所占比重为： 2003年占62.44%， 2004年占63.32%。,3. MRO的概念与过程管理,（2）MRO过程管理水平事关生产安全运行 50%的事

4、故与设备维护与管理不善有关。,60%的数控机床生产事故是维护不善，维修不当造成的。,2003年12月发生的“中国石油川东北气矿井喷特大恶性事故” 。,3. MRO的概念与过程管理,MRO过程管理是将现代信息技术、企业管理方法、优化与决策理论、系统工程与系统科学理论等相结合，对MRO全过程进行建模、优化、重组和信息化管理。 MRO过程管理系统利用产品知识对MRO数据和过程进行有效管理，支持产品制造商、用户和维修服务商在整个产品生命周期中共享产品相关的信息资源和知识资源，提高制造商的技术服务能力，使用户得到更好的服务。,3. MRO的概念与过程管理,有效的MRO过程管理具有重要的现实意义： (1)

5、 缩短服务响应时间，提升服务水平； (2) 降低维修成本，提高利润水平，实现盈利模式的创新； (3) 提高产品可靠性，延长使用寿命，支持节能降耗和绿色环保； (4) 实现产品全生命周期的跟踪和反馈，促进设计水平和生产工艺的改进和提高。,3. MRO的概念与过程管理,MRO过程中涉及到设备的安全性、可靠性、维修的经济性、资源配置平衡性、节能降耗等多种目标，从其内容来说则包括了MRO目标的确定、维修策略的制定、运行效果的评估、MRO过程改进以及维修知识对产品设计制造环节的反馈等，涉及到的基础问题和关键技术复杂多样。这些问题主要包括以下方面：,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（1）MRO过程

6、分解方法,通过对复杂产品的维修策略和维修方法为基础, 研究MRO过程的分解策略，按照不同的粒度，将其分解为层次结构的子过程，并对子过程分类，确定建模的方式和可行性。,4.1 MRO过程建模,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（2）MRO过程建模流程,以分解-联合的思路，研究MRO过程建模的流程，从维修需求分析开始到维修计划的执行，将其划分成不同的阶段，明确每一个阶段应完成的任务和应采取的方法，使MRO过程建模活动能够有序、有效地开展。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（3）MRO业务流程优化,根据MRO过程中所分解的子过程，综合考虑适应性、有效性和经济性等因素为决断准则，运用并行

7、工程的思想和优化方法，优化MRO过程中的业务流程。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（4）MRO过程评估,通过对产品的可靠性进行分析，以维修的适应性、有效性和经济性为决断准则,对MRO过程进行动态可靠性评估。根据评估反馈结果，改进MRO过程中的相应流程以提高维修效果。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（1）不同属性系统目标集的构建和关联关系,结合维护、修理、大修和操作等活动，设立包括安全性、可靠性、经济性、节能降耗、资源配置平衡性、风险性等综合系统目标；需要建立维修任务与资源之间的关联关系，研究系统目标与维修对象、维修资源的约束关联。,4.2 MRO过程优化决策,4. MRO过

8、程管理中的理论与方法问题,（2）基于状态监测的设备健康状态评估,综合考虑不同性能参数的变化对装备可靠性的影响，对设备健康状态进行评估。基于状态监测的状态评估方法大致可分为：基于知识的专家系统、基于神经网络的智能化方法、概率统计方法和模糊评价方法。融合设备状态报警、趋势分析、故障原因分析等，结合设备维修管理的实际情况，建立设备的状态综合评价模型，可为实现基于状态的维修决策提供依据。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（3）基于状态管理的预测方法,设备状态预测主要是对设备状态值或反映设备状态的特征参数值时间序列进行预测，目前的方法主要有神经网络预测法、灰色预测法、时间序列预测法、马尔柯夫预测

9、法、相空间理论及小波分析法等。对于大型复杂产品，还需要进行多状态特征参数的综合预测，通过监控、建模和预测系统的性能劣化状态来实施基于状态预测的维修。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（4）维修资源的优化调度,MRO中通过维修计划的合理安排和维修资源的合理调度, 以安全性、可靠性、有效性以及经济性最优综合指标，实现维修计划和过程的优化。根据用户设定的系统目标优先权，构建合适的维修资源的优化调度模型，如为确定维修类型、维修周期、维修动作和维修任务等，运用数学规划、随机决策、基于案例的推理以及模糊、粗糙集等人工智能方法进行模型求解。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（5）MRO过程中

10、知识建模、知识重用与知识发现,复杂产品的设计、制造、MRO过程是由一系列子过程组成的。每个子过程中都涉及到知识的产生、处理、流动和转化。建立有效的知识管理体系是实现优化决策的重要基础条件。 研究MRO过程中的知识单元及其在不同背景下的组织形式和描述方法，不同的知识视图的构成方法。研究知识重用和知识发现的模型和算法。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（6）支持资源优化配置的精益MRO管理方法,精益MRO就是将精益管理的思想运用到装备维修规划中，为维修企业实现高效率、低成本、高质量地连续运转提供技术支撑。支持资源优化配置的精益MRO管理方法研究覆盖MRO装备运行状态监控、维修计划制定、维修

11、计划执行和维修进程控制、维修材料管理、维修知识管理等5个业务流程。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,4.3 MRO过程管理系统与关键技术,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,4.3.1 MRO过程管理系统,MRO过程管理系统结构如图4所示：,图4 系统结构示意图,管理维修所需的人力、资金、备件和工具等维护资源，获取并集成复杂产品维护需求，制定具有成本效益的服务程序和维修计划。,（1）维修需求计划管理,MRO管理系统的基本功能,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,用于记录和管理具体设备的日常运行数据，集成数据自动采集和故障诊断应用软件，提醒维护人员按时进行预防性维护，帮助维修人员

12、正确确定维修需求和制定维修计划。,（2）设备（产品）运行状况管理,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,连接设备实际配置BOM和相关维修知识，提供所有可追溯零件和资产配置的历史记录，实现基于BOM的维修知识管理。 维修知识包括操作程序、符合性标准、安全程序、预防性维护程序、限时技术指令、工程图纸/模型、设备配置和历史维修记录等。,（3）维修知识管理,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,跟踪和管理所有用于维护、维修和大修的零件、工具和设备库存，优化与MRO相关的库存和资源，跟踪并记录物料维修，转移，交换、报废等过程信息。,（4）维修物料及寿命管理,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,提

13、供维修过程中的任务分配 、维修计划的执行控制、资产配置变更的申请与审批、维修对象的相关知识查询以及维修报告的管理。,（5）维修过程及执行管理,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（1）支持海量数据和复杂关联的MRO的信息模型 （2） BOM驱动的MRO的计划与过程管理技术 （3）支持资源优化配置的精益MRO管理方法,4.3.2 MRO过程管理中的关键技术,（4）基于历史的MRO知识表达与获取方法 （5） MRO过程中的多目标优化决策技术 （6）基于动态可靠性评估的设备监控和故障分析,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（1）支持海量数据和复杂关联的MRO信息模型 问题：大型复杂设备的数

14、据结构复杂、规模庞大、动态变化、生命周期时间跨度长。 技术：MRO数据实体间的复杂关联关系的定义和维护；海量数据的采集、过滤、组织和存储方法；数据的动态演化特性描述及其建模方法。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（2） BOM驱动的MRO计划与过程管理技术 问题：MRO计划和过程与设备全生命周期信息密切相关，需要针对维修业务流程管理中的分布性、动态性与异构性特点，管理不同BOM的转换和更新。 技术：以BOM为主线的设备信息组织方法；基于BOM的设备信息追溯方法；基于BOM的维修策略；装备BOM变更影响分析。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（3）支持资源优化配置的精益MRO管理

15、方法 问题：大型设备的部件繁多，维修方式多样，维修所需资源种类和数量庞大，并且存在不确定性因素，导致设备维修过剩或维修不足。 技术：全局优化设备维修的管理方法和管理流程；维修资源的跨部门优化配置和调度；,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（4）基于历史的MRO知识表达与获取方法 问题： MRO是一个技术、知识密集型活动，MRO各个环节的知识和经验都有重要作用，而MRO的历史信息没能形成支持维修决策的知识体系。 技术：MRO过程中的知识形态和知识组成；设备的历史维护知识的统一表达和管理；规范的知识获取渠道。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（5） MRO过程中的多目标优化决策技术

16、问题： 当前的MRO决策模型主要围绕某种具体的实际维修问题或某种MRO理念进行单过程单目标决策，而没有综合考虑可靠性、安全性、经济性和节能降耗等多种决策目标。 技术：利用MRO历史知识,把MRO模式、资源配置以及设备重要度和维修要求的缓急程度结合起来，建立适应整个MRO过程的多目标优化决策体系。,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,（6）基于动态可靠性评估的设备监控和故障分析技术 问题：设备的故障成因复杂、故障现象多样，发现潜在的故障模式及其故障原因有助于预先告知MRO系统进行相应的维护、修理和大修等服务活动。 技术：设备健康管理；设备性能衰退情况评估；视情维修；,4. MRO过程管理中的理论与方法问题,5. MRO的应用前景,MRO市场规模快速发展,美国商业航空的MRO成本2007年为410亿美元,预计2017年将超过625亿美元。,2007年中国MRO市场的规模约为14亿美元，平均每年增长8.7。,高速机车 远洋船舶 航空飞机 大型装备 汽车,5. MRO的应用前景,应用领