国际上普遍认为,设备管理是指设备的全寿命周期管理(Life Circle Management,LCM)。全寿命周期管理有三重含义:一是在三维空间上的全寿命周期管理;二是突出在浴盆曲线不同阶段的不同管理特色的寿命周期管理;三是全寿命周期的费用管理。
(1)在三维空间上的全寿命周期管理
在三维空间上的全寿命周期管理始于设备的规划,终于设备的淘汰,包含设备的可行性研究、选型决策、购置合同管理、安装调试、初期管理、设备运行、清扫、点检、保养(包含润滑、紧固、调整、对中、平衡、堵漏、防腐等细节)、修理、技术改造、淘汰以及备品备件管理等内容。
三维空间上的全寿命周期管理涉及空间维、资源维和功能维,如果再加上全寿命周期本身的时间维,就形成四维系统。
空间维是指从生产环境、车间、生产线、设备、总成(部件),直到细节的零件,由表及里,步步深入,涉及空间维上的各个要素。
资源维涉及与设备相关的各种资源,包含信息、人力、材料、备件、动力能源、水、气、汽等要素,这些都是设备管理上不可或缺的资源要素。
功能维是指管理功能,即计划、组织、实施、控制、评价、反馈等内容,这也是广义的PDCA循环过程。从这种意义上说,设备管理是典型的系统工程。
(2)突出在浴盆曲线不同阶段的不同管理特色的寿命周期管理
设备的浴盆曲线又称为故障率曲线,包含初始故障期、偶发故障期(也称随机故障期)和耗损故障期三部分。浴盆曲线有点像人的一生。初始故障期就像人的童年和幼年时期,偶发故障期像人的青壮年时期,而耗损故障期像人的老年期。
在初始故障期,因为机械处于磨合阶段,啮合不顺,润滑油污染快,紧固件也容易松动,电气系统处于元件的初始“时效老化”时期,容易出现电参数的漂移或偏差,加上操作的熟练程度不够,因此出现故障的频率较高。此时的设备管理,应该着重于对设备的检查、记录、紧固、调整、润滑、磨合期的油品替换,以及控制生产负荷逐渐达到设计值等。
偶发故障期的设备运行较为顺畅,但部分短寿命周期的易损零件会出现劣化,此时的管理特点是注意设备的清扫、检查、润滑、调整、堵漏、防腐,同时要研究设备劣化条件,控制劣化速度,进行设备的健康管理。例如,某厂对柴油机进行“健康”管理,即对进入设备系统的燃油、润滑油、冷却水和空气进行滤清处理,称为“四清”管理,可以有效控制设备性能劣化,延长设备寿命达三倍多。对那些周期性的损耗件,还要进行局部深度保养及修理,包括调整、修复或者换件。
在耗损故障期,部分零件或者总成已经进入快速劣化阶段,有的失去设计功能,有的可能会导致安全事故,有的会造成能源消耗过量,也有的可能会造成环境破坏等,除了应该做好常规清扫、检查、润滑、调整、堵漏、防腐工作之外,还要注意“可裁剪”式纠正性维修,即对设备进行局部改造,且不拘泥于原有设计结构,立足于根除故障的主动维修,以便恢复设备功能,达到根除某些固有故障的目的。
(3)全寿命周期的费用管理
狭义的设备全寿命周期费用,包括设置费、维持费和处理费三大部分。其中设置费的构成包括设备的调研费、招投标费、采购投入,以及运输、安装、调试、人员培训和试生产发生的所有费用;维持费则包括设备的维护保养、修理换件、润滑材料、冷却介质、环保投入以及能源消耗的费用;处理费包括设备的拆卸、废弃物环保处理等费用。
设备全寿命周期的费用管理始于设备的规划阶段。某些设备价格昂贵,初始采购费用较高,但因为可靠性高,能源消耗少,修理换件少,故障停机少,其全寿命周期费用反而会较低;反之,某些设备初始采购费用低,但由于可靠性较差,故障频发,换件频繁,或者耗能高等,全寿命周期费用较高。因此,设备前期管理不能仅看初始投入,而要思考全寿命周期费用的经济性,以全寿命周期费用最小化作为决策依据。
(4)广义的设备寿命周期维修管理
广义的设备寿命周期维修管理是从设备的设计开发阶段开始的。
1)概念与产能研究阶段。设定设备可靠性,评估长周期的维修直接费用和间接费用,进行对应的维修组织分析。
2)设计阶段。
① 设备可靠性、可用性和可维修性的思考。
② 备件的标准化与互换性。
③ 潜在故障应对——设备保修问题。
④ 项目建设安装与运行的交流沟通。
⑤ 预计未来问题(包括运行及将来操作中的问题)。
3)购置阶段。按可维修性与可靠性标准评价购置项目,需要评价:
① 新装置与旧装置的互换。
② 新旧装置可互换的备件选择以及清单。
③ 预防维修指南。
④ 可能的故障与停机诊断维修程序。
⑤ 详细安装与拆装图样。
⑥ 材料清单与图样。
⑦ 人员的维修技能培训。
⑧ 故障诊断的工具。
4)项目建设与安装。维修主管工程师、技术人员需参与项目建设安装测试、试车全过程,通过拍照、录像的记录方式,了解设备细节,积累设备拆装知识,为今后维修做好技术准备。
5)试车。设备的试车调校过程是了解设备的好机会。供应商工程师讲解的经验要记录,做法要录像和拍照,以便存档作为未来大修理的参考依据。
6)运行。
① 计划与控制:制定正确的操作指南,设计自主维护规范。
② 利用率控制与度量:确定利用率目标。
③ 维修策略:制订预防维修计划并实施。
④ 将维修经验嵌入备件库存管理,控制库存,精确采购。
⑤ 资源配置:选择合适的维修资源,包括设备维修承包商选择程序的建立。
⑥ 成本控制:维修活动费用标准化和优化。
7)淘汰与更新。进行技术经济分析,积极促进设备技术更新,同时也要避免不当淘汰。
综上所述,设备的全寿命周期管理既包含全寿命周期各个阶段管理的特色内容,还包含依照其不同阶段故障特点的管理对策,同时包含全寿命周期费用优化的内涵。这是很具有科学性、系统性和实践性的一项工作。