TCO ：設(shè)備資產(chǎn)管理在新形勢下的新思維

特邀撰稿人：SKF集團(tuán)旋轉(zhuǎn)設(shè)備性能專家團(tuán)隊(duì) 董良博士

在通訊和交通技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，精神和物質(zhì)產(chǎn)品的流動(dòng)沖破區(qū)域和國界的束縛，擴(kuò)展到了地球上每個(gè)角落。交通的進(jìn)步促進(jìn)了人員和物質(zhì)產(chǎn)品的全球化，而以互聯(lián)網(wǎng)為代表的通訊技術(shù)的進(jìn)步則促進(jìn)了信息和知識產(chǎn)品的全球化。因此，世界進(jìn)入了全球化的時(shí)代。

世界正在從工業(yè)社會(huì)進(jìn)入到知識社會(huì)（也稱后工業(yè)社會(huì)）。美國哈佛大學(xué)教授、著名的社會(huì)學(xué)家和未來學(xué)家丹尼爾·貝爾在他的《后工業(yè)社會(huì)的來臨》（1997:9）一書中說：“如果工業(yè)社會(huì)以機(jī)器技術(shù)為基礎(chǔ)，后工業(yè)社會(huì)則是由知識技術(shù)形成的。如果資本與勞動(dòng)是工業(yè)社會(huì)的主要結(jié)構(gòu)特征，那么信息和知識則是后工業(yè)社會(huì)的主要結(jié)構(gòu)特征?！?知識社會(huì)的特征是社會(huì)以知識經(jīng)濟(jì)為主體，強(qiáng)調(diào)借由知識的不斷創(chuàng)新、累積和應(yīng)用，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)從產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)，從而促進(jìn)組織和社會(huì)的成長與發(fā)展。而眼下知識社會(huì)最熱門的現(xiàn)象就是大數(shù)據(jù)、云存儲(chǔ)、云計(jì)算、信息化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化等。為了順應(yīng)和引領(lǐng)時(shí)代的發(fā)展，各國政府相繼提出了未來的發(fā)展戰(zhàn)略：例如德國的工業(yè)4.0，美國的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+，以及中國制造2025。

改革開放40年給中國帶來了翻天覆地的變化。筆者恰好是恢復(fù)高考后的第一批大學(xué)生，1978年初入學(xué)，經(jīng)歷了本科、碩士、留校當(dāng)老師、出國留學(xué)、讀博和工作、回國工作和生活，親身經(jīng)歷了中國這40年的高速發(fā)展、國力的提升、以及人民生活的改善，與西方發(fā)達(dá)國家生活水平差距的不斷縮小。中國正在利用后發(fā)優(yōu)勢，彎道超車，通過中國制造2025戰(zhàn)略規(guī)劃的實(shí)施以及數(shù)字化和智能化的推進(jìn)，把中國制造業(yè)做大做強(qiáng)。

當(dāng)下全球化和知識社會(huì)的新形勢對中國工業(yè)市場產(chǎn)生了巨大的影響。典型的現(xiàn)象是產(chǎn)品豐富、反應(yīng)迅速、產(chǎn)能過剩和價(jià)格透明，進(jìn)而客戶對制造商/供貨商的要求越來越苛刻。這對傳統(tǒng)的關(guān)注產(chǎn)品和銷售的企業(yè)經(jīng)營模式提出了巨大的挑戰(zhàn)。企業(yè)都在思考和探索新的經(jīng)營戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)模式來應(yīng)對市場的變化和滿足客戶的需求。

TCO與設(shè)備資產(chǎn)管理

企業(yè)的使命是為股東、員工和社會(huì)提供價(jià)值，而企業(yè)存在和發(fā)展的基礎(chǔ)是利潤。如何在新形勢下增加利潤是企業(yè)決策者以及所有員工都在思考的問題。企業(yè)投資購買、運(yùn)營和維護(hù)生產(chǎn)線裝置和設(shè)備，以期生產(chǎn)出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品并銷售得到收入并實(shí)現(xiàn)盈利。圖1示意了企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理和企業(yè)財(cái)務(wù)策略及企業(yè)目標(biāo)之間的關(guān)系（威爾曼 2015《對標(biāo)最佳實(shí)踐：維護(hù)維修、可靠性和資產(chǎn)管理》）?？梢钥闯銎髽I(yè)增加利潤源于兩個(gè)方面，即增加收入和減少費(fèi)用。增加收入源于增加設(shè)備可用度和產(chǎn)能，而減少費(fèi)用則要減少運(yùn)維成本和投資的資金成本。這就是管理企業(yè)全部設(shè)備資產(chǎn)、一類設(shè)備或一臺(tái)設(shè)備的原則。

提升利潤和股東價(jià)值導(dǎo)致公司采用績效指標(biāo)如資產(chǎn)回報(bào)率（Return on Assets - ROA）。用最簡單的術(shù)語來說，這個(gè)指標(biāo)是利潤除以提供利潤的資產(chǎn)的投資，這是公司和股東都關(guān)注的。

與設(shè)備資產(chǎn)管理相關(guān)的另一個(gè)詞是總擁有成本，英文是Total Cost of Ownership,簡稱TCO。圖2示例了TCO由3部分構(gòu)成，即擁有成本、故障成本和合規(guī)成本。表1解釋了圖1中TCO的成本元素。

TCO的成本元素在企業(yè)里通常是由不同的職能部門管理的，可能涉及生產(chǎn)、質(zhì)量、維修、采購、財(cái)務(wù)、庫存和安全環(huán)保等。每個(gè)部門都有自己的評價(jià)和考核的績效指標(biāo)以及管理方法，例如采購的低價(jià)中標(biāo)、維護(hù)維修的年度費(fèi)用、庫存的資金占用和周轉(zhuǎn)率、生產(chǎn)的停機(jī)時(shí)間、產(chǎn)品的不合格率等等。而TCO則是從財(cái)務(wù)的角度（成本）用一個(gè)指標(biāo)把和設(shè)備相關(guān)的投入和產(chǎn)出的損失歸納在一起。

有2種方式計(jì)算TCO，即一定時(shí)間段和全壽命周期。設(shè)備/部件壽命長短不同，幾個(gè)月到幾十年不等。如果是全壽命周期TCO，那就是全壽命周期費(fèi)用LCC（Life Cycle Cost）。準(zhǔn)確的TCO/LCC數(shù)據(jù)可能要等太多年，這或許是LCC沒有得到廣泛應(yīng)用的原因，而企業(yè)財(cái)務(wù)通常以月、季和年為單位，相應(yīng)的TCO則需要將設(shè)備投資成本則算到相應(yīng)的時(shí)間單位。

圖2把故障成本和OEE聯(lián)系在一起。OEE（Overall Equipment Efficiency）設(shè)備綜合效率是評價(jià)設(shè)備效率的綜合指標(biāo)。OEE是設(shè)備開機(jī)率、生產(chǎn)效率（生產(chǎn)時(shí)間/開機(jī)時(shí)間）以及產(chǎn)品合格率三者的乘積。而設(shè)備故障可能直接影響到設(shè)備開機(jī)率和產(chǎn)品合格率，進(jìn)而減少OEE、產(chǎn)量、收入和利潤。通常，故障成本是TCO的主要部分。

圖1 企業(yè)資產(chǎn)管理和企業(yè)目標(biāo)及財(cái)務(wù)策略的關(guān)系

圖2 TCO的成本元素

總體說來，和財(cái)務(wù)、生產(chǎn)、質(zhì)量、營銷、人力資源等管理相比，企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理是最不成熟的。按照設(shè)備維護(hù)維修成熟度遞進(jìn)等級，救火式、預(yù)防性、預(yù)測性和主動(dòng)可靠性，大多數(shù)企業(yè)介于救火式或預(yù)防性維修階段。成熟的管理是有規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)體系，但大多數(shù)企業(yè)、甚至一些產(chǎn)品一流的企業(yè)都沒有，或很不完善。但這恰恰是企業(yè)可以挖掘的利潤空間，因?yàn)殇N售收入只有一小部分是利潤，而節(jié)省下來的是凈利潤。另一方面，銷售價(jià)格是市場決定的，無法控制，而設(shè)備管理的成本是企業(yè)可以控制的。

舉一個(gè)實(shí)際例子來說明。一家經(jīng)營和設(shè)備管理都做得很好的造紙企業(yè)，需要避免紙機(jī)生產(chǎn)線上一臺(tái)ABB交流電機(jī)(1380千瓦)的非計(jì)劃停機(jī)，因?yàn)橐淮畏怯?jì)劃停機(jī)可能造成超過20個(gè)小時(shí)的生產(chǎn)損失。查看故障和工單歷史發(fā)現(xiàn)，該設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)的主要原因是軸承失效，該電機(jī)2005年5月開始服役，第一次軸承故障出現(xiàn)在2011年11月，軸承壽命為6.5年。此后，盡管選擇同樣型號的SKF軸承，用同樣的潤滑脂，不論是自己還是外委更換，軸承壽命都只有2～3年！為什么軸承壽命會(huì)有2～3倍的差異，為什么ABB電機(jī)原始安裝的軸承壽命更長呢？而且一個(gè)普遍的現(xiàn)象是原廠裝配的部件的壽命通常比后來更換的相同備件的壽命要長很多。

表1 TCO成本元素的說明

圖3 軸承失效的主要原因

圖4 軸承全壽命階段及SKF的能力

我們知道，軸承的全壽命周期管理包含選型、安裝（密封、潤滑、調(diào)試）、狀態(tài)監(jiān)測/故障診斷/有效剩余壽命預(yù)測、維護(hù)（再潤滑、點(diǎn)檢）、再修復(fù)、報(bào)廢等階段。

有統(tǒng)計(jì)表明，軸承失效的主要原因是潤滑、安裝、污染和疲勞（圖3）。請注意，只有疲勞失效是軸承達(dá)到了設(shè)計(jì)壽命，其它原因都將造成軸承使用壽命縮短。而疲勞失效的軸承只有9%，91%的軸承是因其他問題縮短了壽命。

軸承是旋轉(zhuǎn)設(shè)備的心臟。軸承故障不只是電機(jī)的主要原因，而且是其它旋轉(zhuǎn)設(shè)備例如齒輪箱、聯(lián)軸器、泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等通用和專用設(shè)備停機(jī)和影響正常生產(chǎn)的主要原因之一。

旋轉(zhuǎn)設(shè)備可靠運(yùn)轉(zhuǎn)是制造型企業(yè)，尤其是連續(xù)生產(chǎn)線型制造企業(yè)生產(chǎn)和盈利的基礎(chǔ)，也是這類企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理工作的關(guān)注點(diǎn)之一。一條生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要每臺(tái)設(shè)備上的每個(gè)部件都正常工作。故障的原因通常是某一個(gè)（或幾個(gè)）部件失效了，而很少有設(shè)備、系統(tǒng)或生產(chǎn)線發(fā)生故障停機(jī)而沒有任何部件失效的情形。從這個(gè)意義上說，設(shè)備資產(chǎn)管理的基礎(chǔ)和抓手是零部件管理。更進(jìn)一步說，是零部件/備件的壽命管理。因?yàn)?，如果所有部件，尤其是關(guān)鍵部件都能夠?qū)崿F(xiàn)其設(shè)計(jì)的壽命，那么在兩次計(jì)劃性的停產(chǎn)檢修期間就不應(yīng)該發(fā)生零部件失效需要停機(jī)更換的情形。這將直接影響到TCO所有成本元素：

（1）減少、甚至避免設(shè)備（計(jì)劃和非計(jì)劃性）停機(jī)對OEE和生產(chǎn)的影響。

（2）減少備件的消耗以及相應(yīng)的材料、人工等消耗，即降低維修費(fèi)用。

（3）現(xiàn)場維修工時(shí)減少有助于減少安全/健康事故的數(shù)量（統(tǒng)計(jì)指標(biāo)：總事故量/百萬工時(shí)。環(huán)境不變的條件下，工時(shí)減少，事故量也減少）。

（4）備件消耗減少所以可以減少備件的庫存量。

所以，延長關(guān)鍵零部件/備件的壽命是降低設(shè)備TCO在操作層面的抓手。因此，是改善企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理的著力點(diǎn)。

設(shè)備資產(chǎn)管理的新思維

在新形勢下，企業(yè)應(yīng)該如何管理好設(shè)備資產(chǎn)，既能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量和增加產(chǎn)量(OEE)，同時(shí)又能降低運(yùn)維成本和資金成本（備件庫存和新投資）？筆者認(rèn)為，新形勢下企業(yè)內(nèi)部設(shè)備資產(chǎn)管理的新思維是：

（1）目標(biāo) —— 增加企業(yè)盈利能力：重視設(shè)備資產(chǎn)管理對企業(yè)凈利潤的貢獻(xiàn)：①節(jié)省的就是利潤；②而且是由企業(yè)控制的；③有非常大的改善空間。

（2）戰(zhàn)略 —— 采用TCO指標(biāo)評價(jià)和考核企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理。

（3）著力點(diǎn)：設(shè)備的全壽命周期管理。

（4）抓手：延長關(guān)鍵零部件（備件）的使用壽命。

（5）措施：

①豐富和應(yīng)用設(shè)備/備件使用階段的技術(shù)和知識；②設(shè)備健康管理：狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷、有效剩余壽命預(yù)測；③大數(shù)據(jù)、數(shù)字化、智能化、機(jī)器學(xué)習(xí)。

制造型企業(yè)服務(wù)化的新思維

前面探討了企業(yè)在新形勢下從改善設(shè)備資產(chǎn)管理的角度增加企業(yè)利潤和提升競爭力的新思維，那么SKF這樣的工業(yè)零部件制造型企業(yè)該怎樣轉(zhuǎn)變經(jīng)營戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)模式來適應(yīng)市場的變化和滿足客戶的新需求呢？

知識社會(huì)的特征是社會(huì)以知識經(jīng)濟(jì)為主體，強(qiáng)調(diào)通過知識的應(yīng)用和創(chuàng)新，逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)從產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)向服務(wù)經(jīng)濟(jì)，目標(biāo)在于幫助客戶實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品自身的價(jià)值。企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理的使命在于保證設(shè)備可靠和低成本運(yùn)行，目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)回報(bào)率的最大化和TCO最低。而現(xiàn)實(shí)距離目標(biāo)有著非常大的差距，例如絕大多數(shù)軸承都是短壽的，即由于安裝不善、密封或潤滑不良等原因夭折了。而關(guān)鍵零部件失效是設(shè)備故障進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量的最重要原因。

圖4的上部分示意了軸承全壽命的主要階段和主要工作，每個(gè)階段的每項(xiàng)工作的質(zhì)量都直接影響著軸承的壽命。而大多數(shù)企業(yè)只有安裝和補(bǔ)充潤滑，這可能是絕大多數(shù)軸承短壽的主要原因。要真正實(shí)現(xiàn)軸承設(shè)計(jì)的壽命，就需要在每一階段運(yùn)用正確的產(chǎn)品、技術(shù)和服務(wù)做好每一項(xiàng)工作。而核心是知識和知識應(yīng)用，例如軸承安裝、密封和潤滑、健康管理和再制造。SKF在110多年的歷程中，沉淀、積累和固化了軸承設(shè)計(jì)、制造和使用以及全壽命周期管理領(lǐng)域的技術(shù)和知識。這些恰恰是現(xiàn)今客戶改善企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理所迫切需要的！

需要特別指出的是在知識社會(huì)及數(shù)字化和智能化大潮中，設(shè)備健康管理，尤其是軸承的智能化狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷和有效剩余壽命的預(yù)測對于企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)管理的重要性和價(jià)值。不言而喻，隨時(shí)掌握設(shè)備尤其是關(guān)鍵設(shè)備的健康狀態(tài)對于避免非計(jì)劃停機(jī)、優(yōu)化生產(chǎn)和維護(hù)維修的計(jì)劃以及資源的調(diào)度是非常重要的。因此，越來越多的企業(yè)投資上線了一些設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，但面臨的一個(gè)共同難題是缺陷的發(fā)現(xiàn)率和故障判斷的準(zhǔn)確率不高，也就意味著投資回報(bào)率不高。但是，采用大數(shù)據(jù)、數(shù)字化和機(jī)器學(xué)習(xí)探索智能化的設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷正在興起并在引發(fā)這個(gè)領(lǐng)域的革命！它的成功和應(yīng)用將不斷提升缺陷的發(fā)現(xiàn)率和故障診斷的準(zhǔn)確率，而其自動(dòng)化和自學(xué)習(xí)的能力將極大地提升設(shè)備健康管理的效率和效益。誰能率先突破，誰將占領(lǐng)這個(gè)領(lǐng)域的巨大商機(jī)！

為了在全球化和知識社會(huì)的新形勢下適應(yīng)市場的變化和滿足客戶的需求，SKF提出了旋轉(zhuǎn)設(shè)備性能REP(Rotating Equipment Performance)的新經(jīng)營戰(zhàn)略和業(yè)務(wù)模式。這實(shí)際上就是新形勢下新思維和新舉措的體現(xiàn)。

（1）使命：讓世界可靠運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）愿景：成為軸承業(yè)務(wù)無可爭議的領(lǐng)導(dǎo)者。

（3）目標(biāo)：通過REP降低用戶的TCO。

（4）戰(zhàn)略：通過REP業(yè)務(wù)模式擴(kuò)展產(chǎn)品制造到產(chǎn)品使用的價(jià)值鏈。

①著力點(diǎn)：提升旋轉(zhuǎn)設(shè)備的性能；②抓手：延長關(guān)鍵軸承的使用壽命。

（5）核心能力：

①軸承及旋轉(zhuǎn)設(shè)備使用階段的產(chǎn)品、技術(shù)和知識；②設(shè)備健康管理：狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷；③創(chuàng)新：大數(shù)據(jù)、數(shù)字化、智能化、機(jī)器學(xué)習(xí)。

我們用案例來展示一下制造業(yè)企業(yè)服務(wù)化為客戶企業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

案例：SKF幫助國內(nèi)一家鋼廠實(shí)現(xiàn)企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期管理，內(nèi)容包括改進(jìn)設(shè)計(jì)、安裝、潤滑、密封、信息化、狀態(tài)監(jiān)測、人員培訓(xùn)等。以2010年為例，年度TCO降低1174萬，其中避免產(chǎn)量損失271萬，維護(hù)維修費(fèi)421萬，大修費(fèi)482萬。設(shè)備故障率3年內(nèi)從 2.04% 降低到 0.08%，見圖 5。

我們正處在全球化和知識社會(huì)的新形勢下，為了應(yīng)對新形勢下市場的變化和不斷滿足客戶的需求，SKF提出旋轉(zhuǎn)設(shè)備性能REP的新思維和新戰(zhàn)略。旨在落地產(chǎn)品的全壽命周期管理、延長從產(chǎn)品制造到產(chǎn)品使用的價(jià)值鏈和推進(jìn)制造企業(yè)服務(wù)化的進(jìn)程。通過整合SKF在110多年積累和固化的軸承和旋轉(zhuǎn)設(shè)備全壽命周期管理方面的產(chǎn)品、技術(shù)、知識和服務(wù)，提供客戶化的解決方案，幫助客戶不斷降低企業(yè)設(shè)備資產(chǎn)相關(guān)的TCO，增加利潤和競爭力。著力點(diǎn)在于改善旋轉(zhuǎn)設(shè)備的性能，而抓手是延長軸承的使用壽命。