长安生产系统CPS要素评估手册4之长安全员生产维护
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长安生产系统CPS 要素评估手册(四)长安全员生产维护
当前版本:1.0
发布日期:2006年1月1日
实施日期:2006年1月1日
发布单位:公司CPS办公室
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4.0要素说明 (1)
4.1建立长安全员生产维护的组织机构 (3)
4.1.1搭建长安全员生产维护组织机构框架 (3)
4.1.2明确组织机构的职能 (3)
4.1.3制定各部门及个人的职责和权限 (3)
4.2制定维护工作计划 (8)
4.2.1维护计划内容 (8)
4.2.2确定关键设备 (11)
4.2.3预防性维修指南 (12)
4.3实施维护 (13)
4.4维护的验证与评估 (14)
4.4.1维护验证 (14)
4.4.2维护评估 (15)
4.5持续改进及自主维护 (16)
4.5.1 持续改进 (16)
4.5.2 自主维护 (17)
4.6维护记录管理及维护管理系统 (23)
4.0要素说明
4.0概念
CTPM(长安全员生产维护)是通过全员参与的方式对设备进行保养和维修的活动。
设置CTPM要素的目的是通过小组化工作方式消除与设备有关的各种损失,提高工作现场设备系统的可靠性和总体效率。
CTPM要素的内容主要包括:建立CTPM的组织机构(4.1)、制定维护工作计划(4.2)、实施维护(4.3)、维护的验证与评估(4.4)、持续改进及自主维护(4.5)、维护记录管理及MMS(维护管理系统)(4.6)等。
4.1建立长安全员生产维护的组织机构
CTPM的有效运行靠健全的组织机构来保证。
建立组织机构的内容主要包括:搭建CTPM组织机构框架、明确组织机构的职能、制定各部门及个人的职责和权限等。
4.2制定维护工作计划
维护工作计划确定了设备维护的内容和标准,通过编制全面适用的维护工作计划,可以提高设备维护的计划性和准确性。
制定维护工作计划的内容包括:明确设备的日常保养说明、设备的维护周期和频度、预防性维修指南(维护程序和维护流程图)、确定维护的优先等级、确定维护所需的资源等,关键设备的维护也应特别在维护计划中指明。
对于突发设备故障的维护(非计划维护)也应制定相应的操作流程。
4.3实施维护
实施维护是按照维护计划的要求开展维护工作,并确保所有计划工作均要按时完成。
在维护过程中,维护人员必须严格按照操作规程工作,并做好维护中的各种记录。
对于突发设备故障的维护,也应按照操作流程进行维护,并保障在最短的时间恢复设备的功能。
4.4 维护的验证与评估
应该对维护工作的执行情况和维护的效果进行定期验证和评估,以确保所有维护工作都按照规定的程序执行(即安全、及时、经济、符合法规及标准等方面)。
在维护评估中还应着重考虑维护资源的有效利用,并节约开支。
维护的验证与评估由跨职能工作小组定期实施。
4.5持续改进及自主维护
在设备维护中,要充分体现全员参与和持续改进的思想,通过对设备综合效率的统计分析,找出影响设备综合效率的因素,制定改善的纠正措施,并使改善措施标准化,实现持续改进和设备效益的最大化。
自主维护以瓶颈工序和5S活动为工作重点,自主维护通过小组自主维护保养的七个步骤推行,力争使自主维护成为员工的习惯。
4.6维护记录管理及维护管理系统
维护数据的收集、整理、分析和存档是实现设备有效管理的基础。
因此,在实施维护中应做好记录,以便能随时提供历史、最新和最准确的维护数据,作为评估和持续改进的依据。
维护记录管理的主要内容包括制定数据收集、分析与记录管理的程序和方法,工作小组作为数据收集和分析的主体。
在有条件的工厂,还应建立和运行设备MMS(维护管理系统)。
4.1建立长安全员生产维护的组织机构
4.1.1搭建长安全员生产维护组织机构框架
工厂应建立正式的CTPM维护组织机构,并规定明确的任务和职责,该组织机构应与工厂相关领导相联系。
工厂相关领导应包括技术主管、维护主管及CTPM协调员,以便有效地将CTPM纳入CPS系统的规划和运作。
CTPM维护组织机构的成员包括CPS负责人、各实施单位负责人、CTPM协调员及设备维护相关人员。
4.1.2明确组织机构的职能
CTPM组织机构的职能是制定维护程序并将维护程序传达到所有员工。
通过组织机构的运作,使所有员工均能正确理解/认识维护程序的运行方式和对提高生产效率的作用。
员工的职责分工不同就会导致不同的理解和认识程度,维修人员应完全理解维护程序,操作人员应了解整个维护程序并明确自己的维护职责。
4.1.3制定各部门及个人的职责和权限
4.1.3.1制定职责和权限
组织机构中各级人员都必须有各自具体的任务、职责和职权等级,以便履行各自的维护职能(如负责维护的领导进行维护效果评估,技术人员制定维护要求、维修人员完成设备维修,操作员工进行日常检查等)。
对其他非维护人员(如生产管理人员、安全及环保管理人员、制造工程技术人员等)也应规定具体的任务、职责和职权等级。
每位员工都必须正确理解并接受相关任务、职责和职权等级。
确定CTPM维护组织内各级人员的任务和职责时,组织机构中的领导负责审核各部门
的相关文件是否都有明确的规定,并考察组织机构中的相关人员,检查他们是否理解并接受各自的任务和职责。
例如:
明确职责
如何履行职责
何时履行
履行职责时所需的工具、方式或其它资源
如何判断异常状况
当确定为异常状况时,应采取什么措施
有何跟踪检查程序,确保有效实施异常状况的改正行动
持续改善和应进一步采取什么行动
为提高各单位设备管理系统的效率,工厂管理者需运用经济有效的IT (信息技术)工具。
建议各单位的维护系统均采用计算机化管理——EAM系统。
EAM系统应该在各单位范围内全面推广,目的是使工作小组、维护人员及其他相关人员都能方便地使用它制定有关维护工作的进度计划,通报维护检查考核情况、不合格及危险状况等。
通过审核各实施单位的培训计划,确定管理层是否积极为员工提供必要的信息技术培训,以便所有员工均年有效地使用EAM系统。
安全、人机工程及环保人员应积极主动地参与到维护过程中,执行安全和环保方面的管理,通过履行以下职责,确保各单位的安全和环保措施符合政府法规及公司有关规定:工作小组成员的安全、人机工程及环保培训。
安全性、危险性和环境的评估。
对新设备或重大维修设备的设计和改进方进行审核,确保其符合安全、人机工程及环保要求。
与维护人员、工作小组和工程技术人员共同参与意外事故的调查,并进行分析、报告,采取改正措施。
定期检查环保设备和设施,一旦发现已出现的或潜在的缺陷,则须将所有的缺陷状况通报给有关部门。
对环保设备和设施进行经常性的检查,以确保系统的完善。
每一道审查均须相关人员签名。
不得忽略环保设备的配置,包括:空气清净器、用来检测所排放废水的生化需氧量与
化学需氧量的监控设备,以及其它用来监测工厂内外环境是否遭受不良影响的控制系统、装置或监测器,一氧化碳与二氧化碳监测器,或其它可监控工厂环境/空气质量的控制系统、装置或监测器。
水质管理措施文件可提供设备所需的应急措施。
这些设备若未进行适当的维护保养,即有可能由于员工的更换所造成设备的损失。
工厂现场必须备有一份最新的设备清单,详细列出受此文件所控制的所有设备和设施,并随时更新此清单,此清单应上级管理部门保持一致。
4.1.3.2制定培训计划
工厂必须为员工制定培训计划来支持CTPM的实施,培训计划包括有关设备维护、维护职责和维护程序等,培训计划应包括以下CTPM培训课程:
安全和环保知识的培训
CTPM培训和R&M 培训
维护程序文件培训(如泄漏标签、维修过程、维护任务安排等)
维护管理系统(MMS)使用培训
状态检测技术培训(如红外线检测、振动检测、超声波检测、油样分析、铁谱技术及其它状态检测技术)
瓶颈工序确认过程培训
维护工作培训(针对个别的设备、设施及工具)
培训中可使用如下培训方式:
需对所有即将参与设备维护程序的维修人员与设备操作人员进行分析(问卷调查和培训需求)
简单专业培训?
正式的课堂培训
小组内部相互交流学习
设备零部件的功能培训
现场维护培训(即操作、液压、气动、润滑、机械传动、电气与电子等)
4.1.3.3确定衡量指标
工厂必须确定一套维护保养的衡量指标来推动各项工作。
衡量指标应支持SQDCME
记分卡并与价值流图相联系。
此指标能够追踪、导向、分析和报告维护保养的执行状况至管理者,以确保工厂的维护保养规划能及时地推进,并达成维护的目标与宗旨。
衡量指标的资料必须向工厂的相关领导报告并发送各相关管理部门以推动各项工作。
维护保养的衡量指标必须包含,但不局限于:
1. 在不影响正常生产计划的情况下,预防性维修工作执行的百分比必须增加
2. 维护工作按计划进度完成的比值,其百分比必须增加
3. 有计划维护与紧急故障维修的比值,其百分比必须增加
4. 故障的次数
5. 短暂停机的次数
6. 产品主要生产线瓶颈设备的平均维修时间(MTTR)
7. 产品主要生产线瓶颈设备的平均无故障时间(MTBF)
8.统计与记录维护及生产过程中,油品、化学品(即锅炉、污水及冷却系统、制造
零件洗涤机、过程及冷冻的供水系统等所使用的化学物质)等的使用消耗量
9.与维护人员有关的意外事故次数
工厂领导每月应参与衡量指标的评审,确定是否存在持续改进的可能性。
工厂必须根据长期的生产经营计划,制定出一套年度发展目标, 以文件的形式明确上至全单位下至工作小组一系列的目标和维护工作计划,并定期审核计划的完成情况。
4.1.3.4交流机制
工厂必须有一套有效的交流机制,通过这套交流机制能让工厂内各级别、各部门(维护、安全、生产、小组活动、工程技术、环保及辅助部门)和单位外部(如公司其他单位、
供应商等)相互沟通,分享最佳经验与做法,以促进持续改善。
交流沟通应包括以下信息:单位内部:
通报已建立的标准
内部不同工作小组的沟通
预防性维修状况
每季度向生产主管提交设备维护定期检查情况的书面报告
向安全与健康管理部门/代表通报已采取的整改措施
对达到标准的情况给予正面认可
与环境和质量管理部门沟通,交换措施及整改延误的方法
向所有员工通报设备维护检查及分析情况
向安全管理部门通报不合格或危险情况
单位外部:
与外部(如公司其它分厂、先进单位及供应商等)分享维护信息
维护人员到先进单位参观访问
维护人员参加各种技术讲座、用户座谈会与研讨会等活动
4.2 制定维护工作计划
4.2.1维护计划内容
设备维护计划应包括所有维护任务、维护频率、维护所需资源、优先次序、维护职责等。
设备维护计划应清楚标明人力资源要求,明确资金与时间的需求。
通过关注过去类似设备维护的情况,来支持现行的维护活动。
在维护计划中包含必要的信息是为了有序、及时地执行定期和非定期(如故障维修)的维护,维护计划中的信息可以在IT系统或现行使用的程序中查找。
特别注意以下内容应以文件形式描述:
使用检查表来进行目视检查
设备零件更换计划表
润滑计划
状态检测计划表
环保设备的校正/调试计划
清洁标准和程序
开机前或启动时的检查表
工作小组设备检查表
在制定维护计划与检查表时,应参考从制造商处所获得的技术资料,以及所有的政府法规与公司标准等。
维护计划应适用于所有设备系统,包括生产辅助设备。
应特别关注安全与健康、环保和法定的维护要求。
预防性状态检测计划包括(但不仅限于这些):
人员的分配
状态检测数据库
对修复零件的测试
检测报告和维护计划
平衡或调整标准
设备状态检测——例如超声波检测、红外线检测、振动检测等
运用MCSA(机床状态分析)
设备的校正检查
成本分析
培训计划
状态检测技术的可使用种类有(但不局限于此):
红外线分析技术
振动检测技术
油品分析
机床状态分析(MCSA)
超声波检测
显微镜
高速摄像技术
调整及平衡技术
发动机特征分析
其它
4.2.2确定关键设备
工厂通过确定“关键设备”,来确定维护的优先次序。
设备清单上应包含所有设备系统的内容,且能清楚地识别它是:
生产设备
生产辅助设备
安全与健康设备
环保设备
具有法定维护要求的设备
建筑物及地面
“关键设备”是指那些一旦出现故障即会导致停产或造成不合格产品的设备。
关键备件是指其失效时很可能对人员、财产、过程或环境造成重大损失的零件。
瓶颈设备:指生产线上各台设备中,产出合格品时间最长的设备。
维护计划对于关键设备/设施或工具应着重使用检测技术(基于状态的)及使用连续状态监测技术。
通过运用各种检测技术手段减少非计划停机时间。
当设备运行时可对设备安全进行状态监测。
为了确定关键设备采用何种预防性检测技术,工厂每年应对现有设备进行调查。
设备维护系统中必须标出关键的备件名称,必须明确其预期的用量及使用期限。
这些资料应提供给工业物料采购部门。
工业物料部门应审核备件的预期需求情况。
考虑以下四个方面:
1.其它类似设备的历史数据;
2.设备使用之前获得的数据;
3.从专业技术人员及设备资料处获得的数据,包括与工业物料部门、工作小组成员的跨职能多功能小组,共同审核备件的预期需求;
4.应考虑未来工业物料(维护备件)的配备需求。
4.2.3预防性维修指南
工厂必须建立一套恰当的设备维护程序与实施流程,指导日常设备维护工作的开展。
设备维护流程内容包括:设备紧急故障(非计划性)维修流程、设备预防性维修流程和设备改善维护流程等。
预防性设备维护系列文件的内容包括:计划性维护的长远目标、设备从紧急维修过渡到状态维护的有效途径,以及获取维护所需的资源途径等。
该文件内容必须得到组织机构中各个部门的支持,才能确保设备系统得到合理的维护,实现持续改进的稳定性。
描述维护保养的程序是利用流程图方式,并包含下列内容:
维护管理和组织
维护计划
如何发出工作指令
如何获得更换件
如何完成维护工作
如何制定并完善维护检查表
如何进行维护工作效果分析
如何制定、管理和完成维护培训计划
如何安排与完成紧急故障维修请求
如何处理故障
如何实施预防性维修
如何获得维护工业物料
故障报告、分析及整改过程(FRACAS程序)
如何收集与分析历史维护数据
验证和工作优化
资料的收集、整理及文件控制
如何遵守安全、环保方面的政府及公司法规与标准
4.3实施维护
根据维护计划,制定维护实施安排进度表,确保计划/非计划(如故障维修)维护及检查按计划实施、完成并做好记录。
设备系统及辅助系统必须做好准备,确保维护工作的完成。
工厂必须按照设备维护的程序制定维护进度表,并实施计划/非计划的维护。
该进度表应清楚说明设备的准备情况、存在的问题及问题的严重性、安全相关事项等,包括以下要素:
●安全
●环保法规
●质量
●关键设备
●生产力
●状态检测分析
●政府和公司标准
考虑到需要维护的设备必须停机进行维护,因此设备维护的安排计划必须由生产
和维护人员共同制定。
生产和维护人员之间必须有一套相互沟通联系的机制。
根据维
护计划,若设备需要进行维护时,操作员工则必须让设备处于待命空闲状态。
通过执行有效的维护保养计划程序,达到准时完成定期维护保养工作并拥有较高的质量。
实施维护时必须根据政府及公司的规定,这些规定包括(但不局限于此):运输车辆日常维护检查
运输车辆年检
叉车检查
铁链及吊索检查
锅炉检查
饮用水检查
消防系统维护检查
应急照明维护检查
卸货码头
设备校正
环保设备/装置
其它检查按规定进行。
4.4 维护的验证与评估
4.4.1维护验证
通过定期验证维护过程,体现优化维护工作的重要性,这将有助于组织更有效地利用资源。
维护工作验证的目的是使标准化维护活动得到持续改进。
验证内容如下:
●安全、环保(ECPL程序的改善)
●质量
●定期评审并修改检查程序,确保其符合法规、标准要求
●资源的利用
●操作工的相互交流
●提高能力指数的可能性
●删除非增值工作
●工具及检测装置的符合性
●财务分析、改善总成本
●设备故障的历史数据
●运用QPS、快速切换、防错、可视化管理工具对工作进行改进
4.4.2维护评估
通过定期评估维护工作,实现维护工作的优化。
维护评估应使以下方面得到持续改进:
●安全、环保
●整体设备效率OEE
●辅助区域,例如:动力站房等
●改善总成本
●提高过程能力指数
整体设备效率OEE的计算方法是:设备的时间效率×设备的性能效率×良品率。
数
据来源:整体设备效率数据收集表。
突发故障通常可通过定期的预防性维修工作来避免。
预防性维修间隔太长时,则无法发现性能的退化进而导致设备故障;反之,预防性维修间隔太近时,则会造成资源的浪费。
通过维护工作最优化及其持续改善,有助于确保利用最佳的维护效果与资源。
在维护过程中,若发现设备损坏,则应进行事故调查,找出受损的根本原因,同时制定改正措施,防止类似情况的发生。
4.5持续改进及自主维护
4.5.1 持续改进
工厂通过CTPM和CPS的有效实施,达到持续改进的目的。
持续改进过程必须以确认和改善现场瓶颈工序及主要生产区域(如装配分厂的车身、油漆、修饰、和总装)或生产线(如发动机分厂的缸盖、缸体、曲轴、凸轮与活塞等的装配)的关键设备系统为主。
在所列出的关键设备系统的基础上收集分析数据,提升设备系统整体设备效率OEE,同时应当在能增加产品的价值和减少浪费的地方进行价值流分析。
数据收集:工作小组成员必须采用手抄或计算机的方式来收集数据,而收集的数据应包括:
●时间、期限、详细说明和数量
●实际测量的循环时间
●所测量到的停机时间(单位分钟)
●投料数-过程的输入
●已加工出的合格产品数-输出
●单件成本
数据分析:开始的OEE数据用于建立基准,以便评价以后OEE的变化趋势。
趋势图可以追踪OEE的进步情况及主要损失情况(发生了重要事件应附有适当的说明)。
工作小组成员应接受培训,学会使用图表工具如趋势图、控制图等。
工作小组成员应掌握相关知识用于解决问题,并确认问题的根本原因,同时制定改正措施,并使改善措施标准化。
工作小组成员应当掌握的技术包括:
差异分析
逆向分析
5W分析
8D分析
瓶颈分析
为达到维护过程的持续改进,各实施单位应实施FRACAS(故障报告分析和改进措施系统)系统,并要求所有的维护人员都应当了解该系统。
为了成功实施FRACAS系统,需要全面规定有关人员的任务和职责。
当FRACAS 系统实施范围遍及基层单位时,就能够发挥最佳效果,从而也提升员工对它的认知度与使用度。
4.5.2 自主维护
自主维护以瓶颈工序和5S标准为工作重点,通过小组自主维护保养的七个步骤推行。
工作现场的管理目标是由步骤「零」(基础)向掌握自主性维护七个步骤发展。
步骤「零」
主要由5S活动程序所构成。
步骤「零」必须强调5S活动程序的重要性,以作为生产场所持续改善的「基础」。
关于5S的具体内容请参考ISPC
步骤一“清洁就是检查(初始清洁)”:工作小组成员必须定期积极参加步骤一的工作,清除设备上的灰尘和脏物,发现问题、并记录问题改正情况。
必须遵守安全程序,所有设备都应贴上ECPL标签。
“清洁就是检查”包括:
●初始的设备清洁
●使用CTPM 标鉴
●使用问题统计表
●初步的检查,使用检查清单
●初步清洁的标准、安排表
安全锁定程序,在设备上张贴ECPL标鉴。
步骤二“消除或控制污染源及难以接近的区域”:工作小组成员和辅助区域必须进
行如下活动:
●通过改进设备、工作场所及工作方式,消除或控制污染源
●通过改进设备、工作场所及工作方式,减少清洁、润滑和检查的时间
●持续采取必要的措施,使设备恢复最佳状态
步骤三“建立清洁、润滑与安全标准”:
维护管理部门必须为设备系统建立清洁、润滑及安全标准。
标准应当为快速、有效
的防止异常和提供基本的维护方法,同时说明标准应为最佳的工作方式。
标准应当便于
查阅,以书面形式表示出来:
●清洁(包括清洁说明、清洁要求、清洁方式、清洁工具、清洁时间和清洁频率)
●润滑(包括润滑图、润滑要求-型号和用量、润滑方式、工具、时间、润滑频
率等)
●安全(包括ECPL 标牌和标签、安全锁定图等)
●设备检查(包括操作工以标准检查单为依据进行日常开机、关机检查、查找设
备或过程的异常之处)。
注:应实施可视化管理,以提高检查的效率。
工作小组成员必须明确标准的要求,理解标准,参与标准的制定,并支持标准的实施。
工作小组成员必须了解各自的职责与职权等级。
设备必须定期停机,以便进行清洁与润滑等工作。
由于设备不正确润滑(润滑油过多或过少、错误的润滑油型号、润滑部位和润滑频率等)而造成紧急维修的百分比目标值应为零。
步骤四开展全面检查方面的培训:该步骤的目的是制定和执行全面性检查教育与培训的程序。
由各单位制定培训计划,根据实际需要来实施。
通过全面的设备检查培训,操作员工能够快速地检测到设备异常,培训就达到了理想的效果。
另外也要求操作员工与小组成员一起,针对设备系统的薄弱环节,提出具有实效的解决方法。
●操作员工及工作小组成员向维修人员或培训教师学习设备结构、主要零
部件的基本原理。
应使用简单专业培训等合适的技术资料,对操作员工
进行设备与过程方面的培训,以便操作员工能发现并预防异常的发生。
●操作员工应向技术人员讲解设备系统的操作特性,以便技术人员更好地了解
操作参数,有助于诊断问题和改进。
●当培训小组成员时,经常使用设备零件剖面结构、齿轮箱剖面结构及紧固件
等教学装置,使他们了解设备操作的基本原理。
●在设备上安装检测装置便于检测异常情况。
步骤五进行自主综合检查:随着工作小组的成熟,小组能自主管理,改进检查程序,并为设备制定新的维护工作程序。
根据步骤四所获得的知识,小组扩大检查表、简单专业培训、操作员工检查表及QPS表格的使用范围。
此外,维护部门也将不断完善检查标准。
通过工作小组的检查程序同维护部门所制定的标准相对照,可消除不一致的缺陷,确保维护活动符合所制定的目标及时间进度要求。
在理想情况下,各类维护活动是互补性的,应提高设备总效率。
操作员工与技术人员之间必须互相支持避免工作内容上不必要的重复。
各实施单位应展示自主性小组活动所取得的改进成果。
简单专业培训是为计划性维护活动制定的。
步骤六:工作现场的组织与管理:管理者通过评估操作员工的作用及防止产生重大
损失方面的职责,来支持自主性维护活动的开展。
各实施单位现场管理的着眼点应扩展
到设备的四周场所。
此活动的主要成果为:
得到可靠的程序来防止缺陷产品流出至下道工序
˙获得具有高可靠度的程序
˙避免制造出缺陷品,并朝「零」缺陷迈进。