资产管理:预测性维护

不久以前,维护是企业的黑洞——一个人们无法忽视、逃避或控制的成本中心。捕获、分析和分担有意义的维护成本是降低运营成本、提高效率和有效管理资产的关键。看看大多数制造业公司的资产负债表就会发现,最大的美元资产是工厂、道具……

通过Dave Harrold,控制工程 一九九九年七月一日
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  • 预见性维护

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改善资产绩效

不久以前,维护是企业的黑洞——一个人们无法忽视、逃避或控制的成本中心。捕获、分析和分担有意义的维护成本是降低运营成本、提高效率和有效管理资产的关键。

看看大多数制造业公司的资产负债表就会发现,最大的美元资产是工厂、房产和设备(PPE),其次是原材料和制成品库存。

当一支现代车队准备赢得耐力赛时,车手、维修站工作人员、工程师、机械师、统计学家、技术人员、老板和供应商都会特别关注可靠性。当一家制造企业开始迈向世界级地位时,也应该如此。除非生产、工程和维护团队的表现类似于高性能的赛车团队,否则旅程很可能以失望和可能的灾难告终。一个以可靠性为中心的维护(RCM)组织的发展可以通过多年的发现、稳定和突破三个阶段的努力来实现。

发现

在发现阶段,维护组织建立基准,以评估当前实践、性能度量、目标和普遍态度。

如果不能建立当前的性能基准,将极大地增加RCM实现失败的风险。只有可衡量的性能数据才能显示是否正在取得进展,哪些领域运行良好,以及哪些领域需要注意。在发现阶段需要分析的元素分为物理、程序和技术领域。

物理元素包括:

  • 组织结构;

  • 的态度;

  • 企业文化;

  • 工作方法;

  • 质量措施;

  • 任务有效性;而且

  • 绩效目标和措施。

程序要素包括:

  • 工作及文件控制;

  • 维修预防方法;

  • 培训计划;

  • 重大项目的进度计划;而且

  • 备件管理。

技术要素包括:

  • 电脑维修管理系统(CMMS);

  • 预测技术;

  • 预防性和主动维护工具;

  • 反应性维护因果工具;

  • 技术培训;而且

  • 维护策略的平衡。

在发现阶段,建立一个维护远景,以补充基于业务的质量、生产力、可用性、可靠性和利润的性能度量。

稳定

在稳定阶段,必须完成两项关键活动。首先,维护活动必须从反应式转变为计划式和管理式。第二,建立和培养两个核心团队。第一组提供维护计划和管理。第二组侧重于可靠性改进。

维护计划组的职责包括:

  • 协调维护活动与生产,以确保对可用性的影响最小;

  • 维修工作计划,包括程序、工具、零件、检查和校准;

  • 协调操作工进行的小型家务活动;

  • 工单及成本跟踪;

  • 机器历史档案的建立和更新;

  • 协调预防性维修;

  • 评估可能的机械改进的生命周期趋势;而且

  • 备件管理。

维护计划组的元素可能以这样或那样的形式存在,但要达到世界级水平,必须将重点从工作命令生成和跟踪转移到以协调和优化为目标的维护计划上。

可靠性改进组的职责包括:

  • 运营一个自我指导的维护团队,集成所有预测性维护技术;

  • 为维修计划提供及时的部件状态评估,以消除计划外停机;

  • 执行持续的系统和设备可靠性优先级分析;

  • 实施主动维护技术和方法,包括识别反复出现的问题;

  • 跟踪绩效指标,例如,单事件分析、正常运行时间/停机时间、维护成本、质量等方面的节省;

  • 识别和消除不必要的预防性维修活动;

  • 通过识别所需的设备设计更改来提高可靠性;

  • 管理机;而且

  • 分析以确定和消除根本原因故障。

可靠性改进小组的第一个目标是专注于实现预测技术。随着团队的成熟,目标演变为主动策略的实施。这个群体的成员包括机械机械师和技术人员,他们的经验、能力和学习新技术和工具的意愿。最初,可靠性改进小组包括至少三名红外热成像、振动和润滑分析技术方面的“专家”技术人员。随着集团的成熟,增加了在精密校准,平衡和根本原因故障分析领域接受过培训的其他专家技术人员。

经验表明,随着“专家”技术人员数量的增加,总维护人员可以减少20%或更多。此外,随着群体的成熟和成功的增加,针对维护群体的态度也会改善;管理层开始赞扬意外故障的消除;消除了长期的问题;最佳实践被记录并共享;业绩指标也从设备事件转向资产利用率。

突破

进入突破阶段可能是微妙的。作为一个以运营为中心的单位,生产、工程和维护积极地追求永久消除故障,识别和消除瓶颈,并解决质量相关问题,以实现铭牌(理论上)的生产率而不报废或返工。

许多“有前途”的世界级公司的最终目标是进入并赢得卓越的认可,例如马尔科姆·鲍德里奇奖。

同样,希望将自己与其他维护组织进行比较的维护组织也有机会参加由CSI(诺克斯维尔,田纳西州)管理的国际竞争,CSI是艾默生电气的一个部门。通过一系列问卷调查和现场评估,甄别出最优秀的人员,并因其努力获得国际认可。过去的获奖者包括通用汽车卡车集团(General Motors Truck Group,德克萨斯州阿灵顿)、联合信号公司(Allied Signal Corp.,弗吉尼亚州切斯特菲尔德)和E.I.杜邦公司(E.I. Dupont)。

RCM技术的使用将维护定位为制造业中的战略投资中心,对工厂的生产力和盈利能力产生公认的和可衡量的影响,从而导致世界一流的组织。

当前世界一流的维护组织的一个共同元素是有效地使用维护软件工具来计划、管理、确定优先级、跟踪和报告其性能。

检查维护软件

为了获得接近实时的业务信息,在过去几年中,公司在企业资源规划(ERP)软件和相关顾问方面投入了大量资金。在大多数ERP供应商提供的模块中,有某种形式的企业资产管理(EAM)软件。EAM软件正在将传统的计算机化维护管理系统软件提升到企业的突出地位。EAM/CMMS解决方案被认为是提高ROI(投资回报)和降低总拥有成本的有效和高效的方法。虽然某些企业用户愿意支付额外的费用来获得专业EAM/CMMS解决方案中提供的额外复杂性,但其他企业用户则很难证明为原始ERP套件中包含的EAM软件支付第二次费用是合理的。

全面的EAM/CMMS软件可从以下公司获得:Indus International(旧金山,加利福尼亚州)、PSDI(贝德福德,马萨诸塞州)、Datastream Systems(格林维尔,南卡罗来纳州)、Mincom(诺克罗斯,佐治亚州)、JB Systems(伍德兰希尔斯,加利福尼亚州)、Walker’s Immpower(旧金山,加利福尼亚州)和Fluor Daniel(格林维尔,南卡罗来纳州)。但是市场动态和来自ERP供应商日益激烈的竞争挑战了EAM/CMMS供应商不断地整合新的功能、可伸缩性和平台选择,以满足非常特定的客户需求。

Advanced Manufacturing Research (AMR, Boston, Mass.)最近报告称,EAM/CMMS软件的客户端/服务器部署比传统的基于主机的实现略微领先1%(分别为31%和30%)。

可用的软件平台证明了吸引小型EMA/CMMS客户的兴趣。例如,Datastream提供了它的MP2 EAM系统用于Access、SQL Server和Oracle。

福陆丹尼尔又迈出了一步,通过互联网提供TabWare CMMS软件,为最小的公司提供MMS解决方案。对于每个用户每月的费用,(从支持java的工作站,运行客户端软件)用户拥有一个全功能的CMMS解决方案,而无需承担初始投资和持续的支持费用。

与其他ERP解决方案的集成是EAM/CMMS提供商正在努力满足客户需求的另一个领域。例如,PSDI的Maximo软件旨在与SAP、Oracle和PeopleSoft的ERP应用程序集成,也可以与CSI的ERP应用程序集成。RBM (Reliability Based Maintenance)解决方案套件。

即使是服务于相同市场的公司,他们的业务也不一样,也不要求他们的ERP/EAM/CMMS解决方案具有相同的功能。这就是为什么每个解决方案提供商都提供各种各样的模块。

在工厂附近,像霍尼韦尔(凤凰城,亚利桑那州)和Fisher-Rosemount(明尼阿波利斯,明尼苏达州)这样的公司提供软件、服务和嵌入式技术来协助管理资产和实施预防性维护。霍尼韦尔的@sset套件。MAX解决方案旨在保护人员、工厂和设备。例如,霍尼韦尔的解决方案套件包括控制中心设计、设备健康管理、报警管理和环路侦察。

费雪-罗斯蒙特资产管理解决方案SNAP-ON允许校准器,如Fluke的702,Druck的TRXII和罗斯蒙特的T460,执行HART兼容设备的在线配置,测试和诊断。

此外,非常专业的工具集可用于提高可靠性和维护工作。例如,通过使用web技术,来自PlantWare的PlantQue直接与自动化控制器通信,以收集实时的、“基于规则的”机器、操作员和产品性能数据,并将数据组织成效率和生产报告。

当需要维修时,及时访问正确的文档对于最大限度地减少停机时间至关重要。iknowledge(列克星敦,马萨诸塞州)的交互式多媒体PerformanceWare应用程序为维护人员提供了电子访问故障排除和维护知识,包括在以前的维护工作中记录的笔记和评论。

当试图找到事件的根本原因时,来自Systems improvement (Knoxville, Tenn.)的TapRooT软件指导用户完成整个过程,分析结果,并协助开发永久消除解决方案。

世界级对不同的人意味着不同的东西,但是世界级制造企业中的共同要素包括软件工具的使用和生产、工程和维护作为企业和客户利益的一个单元执行的环境。

改善资产绩效

一家跨国公司为天然气生产运营400台固定式发动机压气机机组,需要降低运营成本,提高资产可用性和可靠性。

选择一对并排的沃辛顿两级,四个抛压压缩机,每个由Waukesha 1500马力涡轮增压天然气发动机驱动,一个发动机压气机机组采用Spartan Control公司(加拿大阿尔伯塔省卡尔加里)的REMVue动态机器管理系统进行改造。建立了三个关键目标作为并排评价的成功标准。

提高燃油经济性;

减少CO和NOx排放;

增加单位可用性。

REMVue是一种基于计算机的数据采集、性能监测和控制系统。通过触摸屏界面,用户可以查看发动机和压缩机数据,并与REMVue发动机控制算法进行交互。除了流量、压力和温度控制功能外,REMVue还测量和存档机器状况和性能指标,包括振动、气缸压力和计算的运行效率。存档数据用于监控设备状态,更新维护管理应用程序,优化天然气生产操作。

为了使REMVue系统能够监测和控制测试发动机-压气机,将机械/液压调速器系统和燃气调节器替换为一个气动执行器、两个装有Fisher-Rosemount Field-vue阀门控制器的控制阀和一个流量计。

在运行的前8个月,安装了REMVue的发动机-压气机机组经历了以下情况:

耗油量减少16.7% ($45,000);

CO平均排放量减少96.7%;

氮氧化物平均排放量下降80.7%;

平均排气温度下降120 F;

改进发动机歧管压力平衡;

降低噪音和振动;而且

提高了可用性/可靠性。

测试正在进行中,但初步迹象表明,发动机压气机设备的性能和可用性可以大幅提高,这是令人鼓舞的。

有关REMVue Dynamics的更多信息,请访问