设备的故障管理

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1、ALUMINUM CORPORATION OF CHINA 中国铝业公司业务系统中国铝业公司业务系统 设备故障管理功能模块设备故障管理功能模块 仅供中国铝业公司内部使用 2013年12月 |1 设备故障管理模块综述设备故障管理模块综述 主要方法介绍 应用案例 模块评估 内容内容 |2 设备故障管理模块是设备故障管理模块是CBS生产生产/运营支柱下运营支柱下47个功能模块之一个功能模块之一 1 安全环保以公司现有安全环保体系为准，此模块仅作参考 本文重点 投资项目管理模块投资项目管理模块 生产制造模块生产制造模块 质量质量 管理管理 采购与供应商管理模块采购与供应商管理模块 生产制造模块生产制造

2、模块 能源能源 效率效率 供应链管理模块供应链管理模块 生产制造模块生产制造模块 装备装备 维护维护 生产制造模块生产制造模块 安全安全 环保环保1 生产制造模块生产制造模块 生产生产 管理管理 物料管理 技术分析与标准管理 OEE管理 现场管理 启动管理 生产控制 行为安全 职业病预防 设备设施安全 水土保持 污染预防控制 事故管理 自主维护 预防性维修 设备故障管理设备故障管理 设备管理信息化 早期管理 备件管理 销售预测管理 库存管理 仓储管理 生产计划 销售计划管理及配送服务 维修工程管理 电机管理 电解工序 蒸汽工序 加热工序 能源业绩管理 采购计划 新产品及替代品试用 供应市场分析

3、 招标、比价、谈判 到货结算 供应商准入及评定 物料质量 产品质量 质量检查与监督 流程和工序改进 质量异议及事故处理 测量体系管理 建设方案 合同及计划管理 工程现场管理 竣工验收管理 项目评审及立项 项目协同管理 资料来源：中铝业务系统 |3 设备故障管理模块简介设备故障管理模块简介 1 根据麦肯锡在化工行业能效改进取得的平均水平以及在平果铝试点所取得的水平得出，需根据装备和管理水平进行调整，此数据仅供参考 2 根据设备、燃料种类不同可能有不同，根据平果铝实践得出，此数据供参考 资料来源：中铝业务系统 最终状态目标最终状态目标 对所有设备都设定科学合理的MTBF和MTTR指标 设备故障采取

4、分级管理，分级标准基于设备故障总成本的概念 设备故障率明显降低，重复性故障发生率达到最小 设备的MTBF（持续运转时间）大幅延长，MTTR（维修时间）显著缩短且得 到保证，设备的可靠性明显提高，故障总成本得到大幅降低 设备故障管理流程改善，实现PDCA持续改善的状态 建立起分析故障根本原因的理念，员工具备应用问题解决工具分析故障根本原 因并且制定和跟踪实施改善方案的能力 采用合适的分析方法和工具，对设 备故障进行根本原因分析，并制定 相应的解决措施以及实施方案。对 设备状态和数据进行完整记录以支 持问题分析，使用各类问题解决工 具，如问题树、5个为什么、鱼骨图、 柏拉图等，对失效模式进行计算和

5、 排序，并固化设备发生的各种失效 模式的分析和解决办法。 关键绩效指标关键绩效指标 绩效指标包括结果指标和管理指标： 结果指标 故障总成本 直接成本：备件、辅料、人工、外委费用等 机会成本：产量、额外的不必要消耗等 管理指标 MTBF（尤其针对瓶颈工序的主要设备或连续流程中 的关键设备） MTTR 设备整体效率（OEE） 设备可开动率 覆盖范围：该模块针对设备故障管理体系的改善，主要 涉及从公司，分厂到车间的各级设备主管部门或人员， 同时可能辐射到设备管理辅助和支持部门，如采购部等 模块负责人： 班组级：由班组长担任 车间级：由设备主任担任 厂级：由设备副厂长担任 模块评估和更新 公司级每半年

6、进行一次模块评价，厂级每3个月进行 一次模块评价 每一年对模块内容进行一次更新调整 模块简介模块简介 组织结构和治理组织结构和治理 |4 主要方法工具和模块应用总结主要方法工具和模块应用总结 资料来源：中铝业务系统 本模块详细介绍了设备故障问题解决的三个步骤本模块详细介绍了设备故障问题解决的三个步骤 总维护成本分析，识别总维护成本分析，识别 关键改进对象关键改进对象 FMEA和根本原因分析和根本原因分析 B 制定改善举措优先级排制定改善举措优先级排 序及实施序及实施 C A 鱼骨图鱼骨图5个为什么个为什么 A3报告报告 并结合实例，介绍了常用的问题分析、解决并结合实例，介绍了常用的问题分析、解

7、决 工具工具 故障树故障树 FMEA 10| Working Draft - Last Modified 4/12/2012 6:45:23 PMPrinted SHA-LCD016-20120411-RT(GB) 各类设备的生产损失成本 产量的损失 生产成本的损失 减产带来的单耗升高 开停机带来的额外消耗 备用设备启用的成本等 总维护成本分析：示例总维护成本分析：示例 40 40 286 6 40 30 设备1 6 0 20 180 6 06 158 0 设备5设备2 00 CB 58 4 15 3 34 设备6 44 173 6 1515 33 设备4 18 24 15 单位：千美元 70

8、 CE 170 160 10 60 50 0 设备3 各类设备的维护成本（单位：千美元） 各类设备的维护相关资本性投资支出（单 位：千美元） 部分设备的生产损失成本部分设备的生产损失成本 较高，但维护成本与其他较高，但维护成本与其他 所有设备相近，体现出明所有设备相近，体现出明 显的成本不平衡显的成本不平衡 CE4,000设备36,000 CB15,000设备43,000 设备16,000设备53,000 设备26,000设备63,000 CE-设备3- CB-设备415,000 设备1-设备515,000 设备2-设备615,000 资料来源：麦肯锡分析 示例 说明说明各类设备的总维护成本各

9、类设备的总维护成本 A B C 资本性支出 平均维护成本 生产损失成本 D绘制总设备成本图绘制总设备成本图 12| Working Draft - Last Modified 4/12/2012 6:45:23 PMPrinted SHA-LCD016-20120411-RT(GB) 设备性能指标计算设备性能指标计算 质量损失质量损失可利用率可利用率平均故障间隔时间（平均故障间隔时间（MTBF） 量化设备不可投入使用的时间（计划 内维护、故障等） 应当排除其他中断导致的停工事件（ 如果其他流程或者设备停工，导致设 备无法运转，这段时间属于机会性维 护，并不被市委可利用率损失） 可利用率可利用率

10、 = 可利用率可利用率 = 71.8% 560 780 = 量化设备实际运转的小时数 量化同期设备故障次数 MTBF = 运行时间 故障次数 示例示例 MTBF（小时）（小时） = 270 540 2 = 示例示例 （以MTBF计算中的例子为基础） 时间时间 (小时) 设备生产率设备生产率 (tph) 100 1202802070 100 故障OMPM故障 3060 72 可利用率 15 预防性维护故障100 % 13 量化由于质量不达标导致的生产损失 量化同期的原计划预期产量 质量损失质量损失 可以投入使用的时间 总时间 生产损失 预期产量 = 设备生产率设备生产率 (tph) 280207

11、0100 100 tph 3060 100 tph100 tph 示例示例 故障导致生产损失（复 工率从85%下降到70%） 质量质量 损失损失 4% 100 x 15% 440 x 85% = = 时间时间 (小时) 资料来源：麦肯锡分析 示例 PM= 计划内维护；OM= 机会性维护；F= 故障 2b 20| Working Draft - Last Modified 4/12/2012 6:45:23 PMPrinted SHA-LCD016-20120411-RT(GB) RCFA: 3步骤流程步骤流程 问 题 界 定 问 题 界 定 理 解 问 题 理 解 问 题 分 析 故 障 分

12、析 故 障 1 2 3 团队采取第一步措施，确定发生事件、影响并制定改进目标团队采取第一步措施，确定发生事件、影响并制定改进目标 效果效果说明说明措施措施 确保准确并能帮助充分理解 问题 采用可量化术语对问题进行说明 ，如设备X中15%的产品有缺陷 编制问题说明 问题定量 确定优先处理问题 说明目的 将工作与业务目标挂钩 说明问题对业务的影响编制问题影响说明 澄清问题 评估严重性 使其更直观 确认主要原因 确定各原因之间的联系 根据自身经验对问题产品进行具 体说明，不采用其他人的说明方 式。 问题定性 确定优先处理工作 允许选择解决方案 说明解决方案应达到的水平或标 准并制定期限 编制目标说明

13、 为满意解决方案制定 目标 B1 32| Working Draft - Last Modified 4/12/2012 6:45:23 PMPrinted SHA-LCD016-20120411-RT(GB) 使用使用FMEA模板进行数据记录和分析模板进行数据记录和分析 资料来源：麦肯锡 问题描述问题描述 单位 设备和组件名称 问题/失效模式 影响/损失 原因分析原因分析 直接原因 深层原因1 深层原因1 深层原因1 RPN计算和解决计算和解决 目前预防措施 RPN计算 严重性 可能性 可探测性 应对措施 3.2 |5 本模块的项目化推进从运营系统、管理体系和理念能力三方面入手建立设备故障本

14、模块的项目化推进从运营系统、管理体系和理念能力三方面入手建立设备故障 管理改进的长效机制管理改进的长效机制 资料来源：麦肯锡 运营系统运营系统 管理体系管理体系 固化方法和 工具 理念能力理念能力 项目基础项目基础 信息的真实性和 透明性 分析工具的应用 改善单元的领导支持和 参与 严格按照项目时间要求 推进 专业、工序的专家 支持 成功案例分享，知 识积累固化 准备和诊断准备和诊断设计和试点实施设计和试点实施 长效机制长效机制 建立建立 后续实施和推广后续实施和推广 2周周1周周6-12月月 制定短期工作计划（5周） 设备维护成本分析 设备故障分析和设备分级 主要设备的失效模式和部件列举 主

15、要设备的维修历史记录数据收 集 主要失效模式的总维修成本分析 持续改进路 线图 （中长 期改进计划） 推广计划 将长效改善举措细化为实施方案，根 据优先级针对其他主要设备制定总体 实施计划，并加以实施 在更大范围（单位和工厂）选择更多 的适合项目加以推广 试点设备的失效模式的优先排序 试点设备策略的改善 速赢项目的确定和实施 团队建立和角色定义确定设备故 障管理的推 广计划 建立相应的后续实施项目管理方法， 包括组织架构、跟踪模板等 速赢项目KPI的建立 试点设备的目视化管理和绩效对 话的建立 确定设备故障管理的较好做法 基本方法和流程介绍 骨干和小组成员相关能力培养 制定各级人员能力培养计划

16、 内训师培训 按计划开展各级人员能力培养 2周周 设备管理现状调研（针对氧 化铝厂和热电厂 主要对象的深入访谈 |6 设备故障管理模块综述 主要方法介绍主要方法介绍 应用案例 模块评估 内容内容 |7 故障故障 管理管理 预防性预防性 维修维修 设备设备 正常正常 运行运行 设备故障管理和预防性维修策略作为实现设备正常运转的基本管理模设备故障管理和预防性维修策略作为实现设备正常运转的基本管理模 块，共同构成设备管理的循环块，共同构成设备管理的循环 定义和定义和KPI 在设备运行过程中，基于既定的 预防性维修策略。对于仍然出现 的设备故障进行根本原因分析， 解决设备故障的同时，作为预防 性维修策略的补充，结合预防性 维修共同保障设备的正常运转 KPI：MTBF、MTTR、OEE、 设备故障总成本 定义和定义和KPI 根据设备的关键性和机构特