設(shè)備管理的反饋閉環(huán)控制分析研究

王虎恒，馬張帆

（寶雞住金石油鋼管有限公司，陜西 寶雞 721008）

設(shè)備管理的反饋閉環(huán)控制分析研究

王虎恒，馬張帆

（寶雞住金石油鋼管有限公司，陜西 寶雞 721008）

設(shè)備的管理是現(xiàn)代生產(chǎn)型企業(yè)管理的重要環(huán)節(jié)，如何提高設(shè)備的管理水平已經(jīng)成為企業(yè)管理的研究重點(diǎn)。閉環(huán)負(fù)反饋控制理論已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，隨著不斷的研究學(xué)習(xí)，如何將閉環(huán)負(fù)反饋控制理論應(yīng)用在設(shè)備管理中的研究也有了很大的進(jìn)展，衍生出了一系列相關(guān)管理辦法。本文重點(diǎn)討論如何有效的將閉環(huán)負(fù)反饋控制理論對(duì)應(yīng)于設(shè)備管理的運(yùn)用。

設(shè)備管理；閉環(huán)負(fù)反饋控制；PDCA

設(shè)備是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。設(shè)備管理，作為一個(gè)既屬于管理范疇，又和技術(shù)緊密相連的工作，要求管理和技術(shù)的雙重結(jié)合，設(shè)備管理既包括設(shè)備的技術(shù)管理，又包括設(shè)備的經(jīng)濟(jì)管理，是兩方面管理的綜合和統(tǒng)一，偏重于任何一個(gè)層面的管理都不是現(xiàn)代設(shè)備管理的最終要求。

企業(yè)要提高管理水平，設(shè)備管理水平的提高是必不可少的。無論是安全系列的認(rèn)證，還是質(zhì)量系列的認(rèn)證，設(shè)備管理都是其中必然考察的一個(gè)環(huán)節(jié)。設(shè)備管理水平的提高，一方面可以減少設(shè)備本身的故障率，降低設(shè)備維修維護(hù)成本，另一方面也可以促使生產(chǎn)更加安全環(huán)保，優(yōu)質(zhì)高效，在保證產(chǎn)品產(chǎn)量、質(zhì)量方面是一個(gè)重要的手段。

1 設(shè)備管理的反饋閉環(huán)化控制

1.1 反饋閉環(huán)控制的理論及應(yīng)用

20世紀(jì)40年代，美國數(shù)學(xué)家維納把反饋的概念推廣到控制系統(tǒng)中，并出版了著名的《控制論》一書，為控制論奠定了理論基礎(chǔ)。之后眾多的學(xué)者在總結(jié)了以往關(guān)于反饋理論的實(shí)踐并加以發(fā)展的基礎(chǔ)上，形成了較為完整的控制系統(tǒng)理論。設(shè)備的自動(dòng)控制通常是閉環(huán)控制，是基于反饋原理建立的自動(dòng)控制系統(tǒng)，是根據(jù)系統(tǒng)輸出變化的信息來進(jìn)行控制，即通過比較系統(tǒng)行為（輸出）與期望行為之間的偏差，并消除偏差以獲得預(yù)期的系統(tǒng)性能。在反饋控制系統(tǒng)中，既存在由輸入到輸出的信號(hào)前向通路，也包含從輸出端到輸入端的信號(hào)反饋通路，兩者組成一個(gè)閉合的回路。因此，反饋控制系統(tǒng)又稱為閉環(huán)控制系統(tǒng)。閉環(huán)控制是根據(jù)控制對(duì)象輸出反饋來進(jìn)行校正的控制方式，它是在測(cè)量出實(shí)際與計(jì)劃發(fā)生偏差時(shí)，按定額或標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行糾正的。

反饋控制系統(tǒng)由控制器、受控對(duì)象和反饋通路組成（見圖1）。圖中的圓圈為比較環(huán)節(jié)，用來將輸入與輸出相減，給出偏差信號(hào)。這一環(huán)節(jié)在具體系統(tǒng)中可能與控制器一起統(tǒng)稱為調(diào)節(jié)器。

圖1

1.2 設(shè)備管理的反饋閉環(huán)控制

對(duì)于設(shè)備來說，設(shè)備控制是一個(gè)技術(shù)層面的負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)。從設(shè)備管理體系的方面來說，自動(dòng)化最核心的閉環(huán)控制理論，是一個(gè)大系統(tǒng)理論，是能夠和管理體制緊密對(duì)應(yīng)的理論。我們將閉環(huán)負(fù)反饋控制中的研究對(duì)象稱作“系統(tǒng)”，作為“系統(tǒng)”一定會(huì)有系統(tǒng)輸入（輸入信號(hào)）和系統(tǒng)輸出（輸出信號(hào)），將系統(tǒng)輸出和輸入之間建立一條信息渠道稱作反饋通道（反饋信號(hào)）。按照以上原理進(jìn)行類推，將設(shè)備管理當(dāng)做一個(gè)“系統(tǒng)”進(jìn)行研究時(shí)，為了使“系統(tǒng)”能夠順利實(shí)現(xiàn)某種目的或作用，對(duì)其進(jìn)行控制的方法也應(yīng)是建立在閉環(huán)負(fù)反饋控制的管理基礎(chǔ)上。因此如何使設(shè)備管理能夠正常順利的形成一個(gè)閉環(huán)控制，便成為設(shè)備管理的一個(gè)重要步驟。

從管理的體系來說，PDCA管理循環(huán)，即計(jì)劃（Plan）、執(zhí)行（Do）、檢查（Check）和處理（Action），就是一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)。對(duì)應(yīng)于自動(dòng)控制原理的給定、執(zhí)行、檢測(cè)比較、調(diào)節(jié)調(diào)整。管理活動(dòng)就是計(jì)劃的制定和組織實(shí)現(xiàn)的過程，設(shè)備的管理更是需要搜集大量的數(shù)據(jù)資料，有效的了解設(shè)備的運(yùn)行狀況、備品備件情況、故障周期、常見故障的預(yù)防辦法等信息，綜合這些信息，按照PDCA循環(huán)不停地周而復(fù)始的運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)的進(jìn)行信息的更新和計(jì)劃目標(biāo)的更新，一旦達(dá)成改善的目標(biāo)，改善后的現(xiàn)狀，便隨即成為下一個(gè)改善的目標(biāo)（圖2）。

圖2

PDCA的意義就是永遠(yuǎn)不滿足現(xiàn)狀，因?yàn)槿送ǔ］^喜歡停留在現(xiàn)狀，而不會(huì)主動(dòng)去改善。所以管理者必須持續(xù)不斷地設(shè)定新的挑戰(zhàn)目標(biāo)，以帶動(dòng)PDCA循環(huán)。PDCA環(huán)每轉(zhuǎn)動(dòng)一次，不良就越少，管理方案越趨于完整與符合實(shí)際，管理水準(zhǔn)也越高。PDCA循環(huán)還需要管理者具有問題意識(shí)和改進(jìn)意識(shí)，才能促使管理制度的活性化，避免形式化。

建立一個(gè)有效的設(shè)備管理閉環(huán)主要需要以下四個(gè)部分：被控對(duì)象與被控目標(biāo)；給定的預(yù)期目標(biāo)；管理部門與執(zhí)行部門；反饋系統(tǒng)（圖3）。

圖3

（1）設(shè)備管理的被控對(duì)象和被控目標(biāo)。建立設(shè)備管理閉環(huán)的第一步，是明白我們的被控對(duì)象和被控目標(biāo)。設(shè)備管理的被控對(duì)象就是設(shè)備。針對(duì)設(shè)備進(jìn)行的一系列管理手段都是為了促進(jìn)設(shè)備的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。所以設(shè)備管理的直接被控目標(biāo)就是設(shè)備的一系列直觀數(shù)據(jù)，比如設(shè)備故障率、設(shè)備投資花費(fèi)、備品備件消耗、設(shè)備生產(chǎn)效率等一系列體現(xiàn)設(shè)備管理水平的有效數(shù)據(jù)。

（2）設(shè)定管理的預(yù)期目標(biāo)。設(shè)備管理的預(yù)期目標(biāo)是針對(duì)設(shè)備的管理要求提出的目標(biāo)，是根據(jù)上一個(gè)管理周期的反饋數(shù)據(jù)，比較偏差做出的管理要求的調(diào)整改進(jìn)。提出新的管理目標(biāo)，針對(duì)不足，建立針對(duì)性的、可操作的、可完成的新管理目標(biāo)，并對(duì)這個(gè)目標(biāo)進(jìn)行全周期管理活動(dòng)的計(jì)劃。

（3）設(shè)備管理的調(diào)整和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。為了讓閉環(huán)管理有效的運(yùn)轉(zhuǎn)起來，實(shí)現(xiàn)設(shè)備管理預(yù)期的目標(biāo)，就需要管理部門進(jìn)行偏差調(diào)控和執(zhí)行部門來實(shí)施整個(gè)計(jì)劃。通常企業(yè)中都有專門的設(shè)備管理機(jī)構(gòu)，例如機(jī)動(dòng)處、設(shè)備處、維修組等類似的專業(yè)設(shè)備管理部門，這種部門在整個(gè)閉環(huán)管理過程中起到調(diào)整的作用，根據(jù)預(yù)定目標(biāo)與實(shí)際效果的偏差來進(jìn)行計(jì)劃調(diào)控，相當(dāng)于閉環(huán)系統(tǒng)里的調(diào)整單元。同時(shí)，由于設(shè)備管理的特殊性，設(shè)備部門的管理人員和維修人員又是閉環(huán)管理過程的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。這個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不僅要進(jìn)行日常的設(shè)備維修工作，還要實(shí)施設(shè)備管理的計(jì)劃。這就使得設(shè)備管理的計(jì)劃、實(shí)施過程必須要有序，且針對(duì)性明確，實(shí)施人員既要懂得專業(yè)技術(shù)知識(shí)，又要具備一定程度的管理知識(shí)。

（4）設(shè)備管理的反饋機(jī)構(gòu)。反饋機(jī)構(gòu)的通暢性和真實(shí)性是最重要的環(huán)節(jié)，保證這個(gè)環(huán)節(jié)，是保證有效調(diào)整的基本。因?yàn)橐敕答伜?，才能和最初的預(yù)期進(jìn)行比較，及時(shí)進(jìn)行管理過程的細(xì)節(jié)調(diào)整，甚至最終目標(biāo)的調(diào)整。要建立設(shè)備管理的反饋系統(tǒng)，就要有足夠并且真實(shí)的數(shù)據(jù)依托，將管理過程標(biāo)準(zhǔn)化、程序化。通過對(duì)設(shè)備運(yùn)行及管理的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量采集，建立起設(shè)備的原始記錄和數(shù)據(jù)等項(xiàng)目文檔。而形成反饋信息的過程，就是依托設(shè)備管理人員的技能，通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析判斷，得到真實(shí)的設(shè)備運(yùn)行及維護(hù)情況，形成有效的反饋環(huán)。

1.3 實(shí)現(xiàn)設(shè)備閉環(huán)管理的有效方法

對(duì)設(shè)備控制系統(tǒng)穩(wěn)、準(zhǔn)、快的要求，同樣適用于設(shè)備管理系統(tǒng)。影響這一要求效果的重點(diǎn)在于防止系統(tǒng)擾動(dòng)，即計(jì)劃和管理過程的外界影響。一個(gè)好的管理體系要有足夠的抗干擾性，最有效的辦法就是將管理過程制度化、細(xì)節(jié)化，將行動(dòng)過程程序化、格式化。通過具有明確規(guī)定的產(chǎn)品工藝卡、設(shè)備操作手冊(cè)、生產(chǎn)和設(shè)備的數(shù)據(jù)記錄等，來保證管理系統(tǒng)有效的抗干擾性。設(shè)備管理相對(duì)于控制來說，量化是一個(gè)很必要的過程，量化的過程其實(shí)就是管理過程中各種流程以及數(shù)據(jù)的記錄。實(shí)現(xiàn)設(shè)備的閉環(huán)管理，要制訂合理的目標(biāo)，制訂管理實(shí)施過程的流程圖，可以制訂5W2H相對(duì)應(yīng)的表格，用于執(zhí)行實(shí)施管理過程中的詳細(xì)記錄，以及精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)記錄，便于分析判斷并處理管理過程中出現(xiàn)的各種問題。將設(shè)備閉環(huán)管理表格化、數(shù)據(jù)化、流程化的依據(jù)有很多，可以依托ISO9000等系列國際管理體系規(guī)范，設(shè)備管理體系的TMP系統(tǒng)，以及5S、6S等精細(xì)化管理的方法規(guī)范，利用質(zhì)量管理五大工具和QC工具等，建立健全管理模式。管理者需要更多考慮的是對(duì)反饋信息的正確評(píng)價(jià)以及對(duì)新目標(biāo)的決策。

2 結(jié)語

設(shè)備管理是特殊的管理，既是技術(shù)性的，也是管理性的。雖然是管理設(shè)備，但設(shè)備管理系統(tǒng)的對(duì)象全部以人為主，人作為政策的的制定者，計(jì)劃的安排者，以及對(duì)目標(biāo)的執(zhí)行者，這些環(huán)節(jié)缺一不可。所以管理的重中之重是執(zhí)行力，執(zhí)行力的強(qiáng)大才能保證整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。還需要有通暢的溝通機(jī)制，確保信息的流暢性。信息的流暢是反饋機(jī)制建立的前提。而要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，就必須有精準(zhǔn)的反饋機(jī)制，再加上正確的比較決策，以及強(qiáng)有力的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，便可以形成一個(gè)高效的管理閉環(huán)。

[1]維納著,郝季仁譯．控制論[M]．科學(xué)出版社,2009．

[2]項(xiàng)國波．控制論的發(fā)展[J]．電器時(shí)代,2005．11．

[3]張維迎編著．企業(yè)理論與中國企業(yè)改革[M]．北京大學(xué)出版社，1999．

R47

A

1671-0711（2017）10（上）-0119-02