TPM管理模式在數(shù)控設(shè)備管理中的應(yīng)用

金志鑫

（朔州市富甲工業(yè)園區(qū)管委會(huì)，山西朔州 036002）

1 TPM在數(shù)控設(shè)備管理中的意義

1.1 實(shí)施意義

TPM（Total Productive Maintenance，全員生產(chǎn)維護(hù)）管理模式是全員參與，全面貫穿在企業(yè)生產(chǎn)、開發(fā)、經(jīng)營(yíng)、管理等所有部門，通過動(dòng)機(jī)管理，即重復(fù)自主的小組活動(dòng)來推進(jìn)，在設(shè)備壽命周期全過程中建立系統(tǒng)的預(yù)防維修體制，以消除影響設(shè)備效率損耗及對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)其他不良因素的改善，追求設(shè)備效率OEE（Overall Equipment Effectiveness，設(shè)備綜合效率）或 TEEP（Total Effective Equipment Performance，設(shè)備完全有效生產(chǎn)率）和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)效率的極限，構(gòu)筑能夠防止所有災(zāi)害、不良、浪費(fèi)的體系，最終達(dá)到“零”事故、“零”缺陷、“零”故障的目標(biāo)。TPM是一種追求企業(yè)效益最大化，以預(yù)防或預(yù)知對(duì)策型為主的不斷向上的改善活動(dòng)。

1.2 數(shù)控設(shè)備管理的特點(diǎn)

數(shù)控設(shè)備是集機(jī)械、電氣、液壓、光學(xué)、計(jì)算機(jī)和環(huán)保等多種技術(shù)于一體的機(jī)加工設(shè)備，在企業(yè)里屬精、大、稀和關(guān)鍵設(shè)備，因其特殊性，除具有一般設(shè)備管理的共性外，還具有以下特點(diǎn)：

（1）技術(shù)綜合性。數(shù)控設(shè)備管理的內(nèi)容是工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)財(cái)務(wù)、組織管理3者的綜合，為了合理選購、正確使用維修數(shù)控設(shè)備，在熟悉其工作原理與技術(shù)的基礎(chǔ)上，還需掌握狀態(tài)監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)、可靠性工程、摩擦磨損理論、修復(fù)技術(shù)等專業(yè)知識(shí)。此外，還涉及物資準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)制造、計(jì)劃協(xié)同、勞動(dòng)組織、質(zhì)量控制、經(jīng)濟(jì)核算等諸多方面的業(yè)務(wù)。

（2）狀態(tài)監(jiān)測(cè)和維修可靠重要性。數(shù)控設(shè)備其可靠性和平均無故障時(shí)間雖然已大大優(yōu)于普通設(shè)備，但突發(fā)故障或停機(jī)對(duì)企業(yè)造成的損失也遠(yuǎn)大于普通設(shè)備，因此數(shù)控設(shè)備管理中需具備應(yīng)對(duì)突發(fā)故障的應(yīng)變能力。這就要求設(shè)備管理部門信息渠道暢通，人員業(yè)務(wù)技術(shù)精通，備品備件儲(chǔ)備合理。尤其要注重對(duì)設(shè)備的精度檢查（幾何精度和定位精度）、正序能力指數(shù)檢查和維修質(zhì)量的控制管理，只有這樣才能保證數(shù)控設(shè)備始終處于高功效和高精度水平。

（3）參數(shù)和數(shù)據(jù)唯一性。整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的性能、智能化水平的高低以及可靠性的優(yōu)劣等，都是由硬件和軟件環(huán)境共同決定的。數(shù)控系統(tǒng)中的軟件大多是嵌入式軟件，與硬件有著緊密關(guān)系并且運(yùn)行在特定的硬件環(huán)境中。不同生產(chǎn)廠家的數(shù)控設(shè)備其所用系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)有多種規(guī)格，各種規(guī)格的軟件自成體系，平臺(tái)兼容性差。因數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，或因意外使參數(shù)發(fā)生變化或混亂，或軟硬件之間的接口錯(cuò)誤等都是導(dǎo)致軟件故障的重要因素，因此要備份并妥善保管這些軟件和數(shù)據(jù)，此外，修改系統(tǒng)數(shù)據(jù)、進(jìn)行初始化調(diào)整工作，最好由專業(yè)維修或數(shù)控廠家人員來進(jìn)行，以防止發(fā)生人為故障。

2 在現(xiàn)場(chǎng)管理中的應(yīng)用

TPM應(yīng)用于數(shù)控設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)管理的核心在于實(shí)施自主保全，是設(shè)備使用部門在設(shè)備管理部門的指導(dǎo)和支持下，自行對(duì)設(shè)備實(shí)施日常管理和維護(hù)，承擔(dān)起“防止設(shè)備劣化的活動(dòng)”，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理的PQCDSM的6大目標(biāo)。實(shí)際操作中，多以各數(shù)控生產(chǎn)車間的班組為活動(dòng)主體，按照TPM自主保全的步驟和要求來開展。

（1）操作人員除有一定的生產(chǎn)工藝知識(shí)外，還應(yīng)對(duì)數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，工作原理以及程序編制進(jìn)行專門的技術(shù)理論培訓(xùn)和操作訓(xùn)練，達(dá)到會(huì)正確操作、保養(yǎng)及診斷處理小故障的能力。

（2）進(jìn)行徹底有效的7S活動(dòng)，內(nèi)容包括整理、整頓、清掃、清潔、素養(yǎng)、安全和節(jié)約內(nèi)容。

（3）嚴(yán)格按照定人、定點(diǎn)、定量、定周期、定標(biāo)準(zhǔn)、定計(jì)劃、定記錄、定流程的“八定”原則，執(zhí)行崗位操作員的日常點(diǎn)檢、專業(yè)點(diǎn)檢員的定期點(diǎn)檢、專業(yè)技術(shù)人員的精密點(diǎn)檢“三位一體”的點(diǎn)檢（含潤(rùn)滑）體系，對(duì)設(shè)備進(jìn)行早期檢查、診斷和維修。

（4）充分利用TPM自主保全活動(dòng)（診斷）看板進(jìn)行目視化管理，執(zhí)行既定基準(zhǔn)，使現(xiàn)場(chǎng)的一切工作都規(guī)范化和透明化，形象直觀地將潛在問題和浪費(fèi)現(xiàn)象都顯現(xiàn)出來。

3 在維修管理中的應(yīng)用

TPM應(yīng)用于數(shù)控設(shè)備維修管理的核心在于實(shí)施計(jì)劃保全，主要由設(shè)備管理部門承擔(dān)，和自主保全活動(dòng)結(jié)合進(jìn)行。不僅要注重實(shí)施個(gè)別改善，即追求設(shè)備的利用率和功能實(shí)現(xiàn)，還要注重做好設(shè)備的保養(yǎng)和維修工作，為數(shù)控設(shè)備能夠長(zhǎng)期與穩(wěn)定應(yīng)用提供重要支持。

（1）健全機(jī)構(gòu)并加強(qiáng)數(shù)控設(shè)備維修隊(duì)伍建設(shè)。在設(shè)備管理部門中應(yīng)單獨(dú)設(shè)置數(shù)控設(shè)備維修管理室，負(fù)責(zé)對(duì)關(guān)鍵及重要數(shù)控設(shè)備的管理維修工作。成員包括責(zé)任心強(qiáng)的機(jī)械、電氣設(shè)備工程師、經(jīng)驗(yàn)豐富的老技術(shù)維修人員，并在各生產(chǎn)車間配備至少一名數(shù)控設(shè)備維修員（或由班組長(zhǎng)兼任）。對(duì)于數(shù)控設(shè)備維修隊(duì)伍，要采取專業(yè)交叉、內(nèi)外結(jié)合、現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)等多種方式進(jìn)行培訓(xùn)，重點(diǎn)要在新設(shè)備安裝調(diào)試驗(yàn)收階段，利用生產(chǎn)廠家對(duì)操作、維修、編程、管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)。

（2）建立數(shù)控設(shè)備基礎(chǔ)信息庫與管理檔案。設(shè)立設(shè)備資料室，對(duì)設(shè)備隨廠配套的各種資料、使用手冊(cè)、維修手冊(cè)、附件說明書、機(jī)械電氣圖紙、系統(tǒng)軟件及說明書等妥善保管與備份。建立數(shù)控設(shè)備管理信息庫，詳細(xì)記錄數(shù)控設(shè)備的基本特征和設(shè)備加工能力的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包含設(shè)備出廠編號(hào)、設(shè)備型號(hào)、加工能力、工裝夾具、生產(chǎn)廠家、日期等。針對(duì)每臺(tái)數(shù)控設(shè)備要實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)建立設(shè)備管理檔案，包括設(shè)備交接班記錄、設(shè)備點(diǎn)檢表、維修臺(tái)賬及保養(yǎng)記錄等。詳細(xì)記錄故障情況，如發(fā)生原因、時(shí)間、部位、解決方法等，技術(shù)管理人員應(yīng)及時(shí)收集分析，掌握交接班執(zhí)行情況和數(shù)控設(shè)備技術(shù)狀態(tài)信息，以為后期管理工作提供重要支持。

（3）健全設(shè)備維修保養(yǎng)制度體系與檢查評(píng)估體系。在推進(jìn)TPM計(jì)劃維修活動(dòng)中，應(yīng)結(jié)合數(shù)控設(shè)備的使用維修現(xiàn)狀與發(fā)展特點(diǎn)，制訂并不斷完善各項(xiàng)規(guī)章制度、標(biāo)準(zhǔn)和管理辦法，形成規(guī)范化的文件系統(tǒng)，使各項(xiàng)活動(dòng)和各環(huán)節(jié)都有章可循，如數(shù)控設(shè)備管理制度、數(shù)控設(shè)備安全操作制度、數(shù)控設(shè)備維修保養(yǎng)制度，以及在維保過程中明確各部門人員的職責(zé)范圍等。同時(shí)還要建立完善的檢查評(píng)估體系，既是衡量工作質(zhì)量的尺度，又是活動(dòng)開展的依據(jù)。要根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)整與改進(jìn)相關(guān)的制度，以實(shí)現(xiàn)規(guī)范化管理的目標(biāo)。

4 在前期管理中的應(yīng)用

（1）TPM設(shè)備初期管理即要形成一種機(jī)制，能減少維修、免維修思想設(shè)計(jì)出符合生產(chǎn)要求的設(shè)備，按性能、價(jià)格、工藝等要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行最優(yōu)化規(guī)劃、布置，還要使設(shè)備的操作和維修人員具有和新設(shè)備相適應(yīng)的能力，要使其投入使用就達(dá)到最佳狀態(tài)。其應(yīng)用于數(shù)控設(shè)備前期管理（又稱設(shè)備規(guī)劃工程），指從制定設(shè)備規(guī)劃方案起到設(shè)備投產(chǎn)止，這一階段全部活動(dòng)的管理工作，包括規(guī)劃決策、外購設(shè)備的選型或自制設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、設(shè)備的安裝調(diào)試和設(shè)備使用的初期管理。做好數(shù)控設(shè)備的前期管理工作，為進(jìn)行設(shè)備投產(chǎn)后的使用、維修、更新改造等管理工作奠定了基礎(chǔ)，從而減少設(shè)備管理決策的隨意性和盲目性。

（2）做好數(shù)控設(shè)備驗(yàn)收安裝調(diào)試等工作非常關(guān)鍵，要對(duì)照相關(guān)國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)、合同、技術(shù)協(xié)議及驗(yàn)收大綱規(guī)定的項(xiàng)目逐項(xiàng)進(jìn)行檢查。驗(yàn)收內(nèi)容包括：出廠時(shí)的預(yù)驗(yàn)收、設(shè)備開箱檢查、零備件檢查、設(shè)備相關(guān)配套設(shè)施檢查。在數(shù)控設(shè)備安裝調(diào)試過程中，要重點(diǎn)進(jìn)行精度、數(shù)控功能、安全和噪聲、產(chǎn)品加工效率與質(zhì)量、可靠性等檢查。調(diào)試工作之后，要對(duì)這些設(shè)置參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。

5 在備件和技術(shù)改造管理中的應(yīng)用

（1）TPM管理模式在備件管理中的應(yīng)用。現(xiàn)階段，企業(yè)備件庫存量大、庫存不合理已成為影響企業(yè)數(shù)控設(shè)備管理、維修費(fèi)用高的重要原因，為此需做好的工作：①對(duì)數(shù)控備件進(jìn)行分類，具體分為操作面板、控制介質(zhì)與輸入輸出設(shè)備、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置和測(cè)量傳感裝置等。②按照備件的規(guī)格與損耗規(guī)律來確定不同庫存類型，如通用標(biāo)準(zhǔn)件、常用易損件、專用部件、自制非標(biāo)部件等。③充分考慮數(shù)控設(shè)備數(shù)量、生產(chǎn)班次情況以及維修更換與采購周期等因素，對(duì)不同庫存類型不同備件建立相對(duì)應(yīng)、最優(yōu)化的庫存信息管理模型。④數(shù)控零備件的更換需特別注意版本號(hào)及適用參數(shù)環(huán)境，不同廠商不同版本規(guī)格的備件替代時(shí)一定要得到原廠商的技術(shù)確認(rèn)，否則易造成更嚴(yán)重的損壞。

（2）TPM管理模式在數(shù)控設(shè)備技術(shù)改造管理中的應(yīng)用。在TPM應(yīng)用于數(shù)控設(shè)備的技術(shù)改造管理時(shí)，一般針對(duì)個(gè)別數(shù)控設(shè)備，在充分掌握此類設(shè)備制造原理基礎(chǔ)上，或?yàn)榱藬U(kuò)展設(shè)備自身某方面性能，或?yàn)榱诉_(dá)到生產(chǎn)工藝的某些特定要求，或?yàn)榱司S修與保養(yǎng)的便捷等，通過對(duì)數(shù)控設(shè)備自身附加功能的開發(fā)或局部技術(shù)改造，進(jìn)行個(gè)別改善或?qū)I(yè)管理的活動(dòng)。數(shù)控設(shè)備技術(shù)改造工作的開展要由設(shè)備主管部門統(tǒng)一協(xié)調(diào)負(fù)責(zé)，結(jié)合實(shí)際確定方案，并向相關(guān)單位下達(dá)改造計(jì)劃和施工任務(wù)。具體包括能源、機(jī)械、電氣、水、氣動(dòng)、液壓等單個(gè)或交叉系統(tǒng)的技改工作，涵蓋的內(nèi)容十分廣泛。該活動(dòng)的實(shí)施重點(diǎn)，要結(jié)合本企業(yè)自身加工制造水平，充分考慮經(jīng)濟(jì)性和實(shí)效性原則。

6 在數(shù)控設(shè)備預(yù)防性維修中的應(yīng)用

（1）數(shù)控設(shè)備的預(yù)防性維修，主要是通過制定PM計(jì)劃，在設(shè)備管理中將有可能造成設(shè)備故障以及設(shè)備故障發(fā)生之后難以解決的因素排除在數(shù)控設(shè)備故障發(fā)生之前。主要包括基于維修角度的設(shè)備選型、設(shè)備的正常使用與一般性維護(hù)、設(shè)備運(yùn)行定期巡回檢查等。在實(shí)施過程中要重點(diǎn)對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理，并防止導(dǎo)致過度保養(yǎng)的現(xiàn)象。

（2）狀態(tài)監(jiān)測(cè)的目的在于掌握設(shè)備發(fā)生故障之前的異常征兆與劣化信息，以便事前采取針對(duì)性措施控制和防止故障發(fā)生，對(duì)于在使用狀態(tài)下的設(shè)備進(jìn)行不停機(jī)或在線監(jiān)測(cè)，能夠確切掌握設(shè)備的實(shí)際特性，有助于判定需要修復(fù)或更換的零部件或元器件，充分利用零件的潛力，避免過剩維修，從而減少故障停機(jī)時(shí)間與停機(jī)損失，降低維修費(fèi)用和提高設(shè)備有效利用率。特別是對(duì)自動(dòng)線、程式、流水式生產(chǎn)線或復(fù)雜的關(guān)鍵設(shè)備，意義更為突出。

7 結(jié)束語

在工業(yè)4.0時(shí)代，數(shù)控設(shè)備與企業(yè)工廠的發(fā)展趨勢(shì)必將越來越智能化與信息化，為此，需要相關(guān)人員加強(qiáng)對(duì)數(shù)控設(shè)備管理維護(hù)的關(guān)注，采取科學(xué)的管理方法管理數(shù)控設(shè)備，加快打造高素質(zhì)的數(shù)控設(shè)備管理隊(duì)伍，結(jié)合實(shí)際情況充分發(fā)揮出TPM管理模式在數(shù)控設(shè)備管理和預(yù)防維修中的作用。

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