提高包裝設(shè)備利用水平為企業(yè)增收創(chuàng)益

唐 鵬

引言

隨著鹽業(yè)改革的深入，市場競爭日趨激烈。鹽業(yè)市場是個較為特殊的市場，總需求相對恒定，難以通過培養(yǎng)消費習(xí)慣擴大市場總量。當(dāng)行業(yè)裝備水平提高，生產(chǎn)能力得到發(fā)揮后，原以走量為主的競爭方式受到了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。在這種環(huán)境下，開源節(jié)流對于企業(yè)的利潤形成都顯得十分重要。

鹽業(yè)包裝是鹽業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝，目前國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)大部分實現(xiàn)了設(shè)備自動化。由于鹽產(chǎn)品的強腐蝕性，設(shè)備保養(yǎng)情況普遍水平一般，設(shè)備的開工率較低且運行損耗較大。對比其他行業(yè)，在提高設(shè)備利用率，降低生產(chǎn)損耗上，還有很大空間可以挖掘。

本文希望從設(shè)備使用維護角度來對如何認(rèn)識包裝設(shè)備運行情況、如何提高設(shè)備使用率，最終達到降低運行成本上探討一些問題，為企業(yè)增收創(chuàng)益。

1. 評價設(shè)備運行的方法

評價設(shè)備運行的好壞，首先要量化的進行設(shè)備評價。在量化方法上，管理學(xué)有很多理論，其中比較有名的是“二八原理”，這是由意大利經(jīng)濟學(xué)家帕累托提出的一個經(jīng)濟學(xué)原理，即一個企業(yè)在價值創(chuàng)造過程中，每個部門和每一位員工的80%的工作任務(wù)是由20%的關(guān)鍵行為完成的，抓住20%的關(guān)鍵，就抓住了主體。這個原理為評價某一類事務(wù)提出了方向，即評價工作的主要精力要放在關(guān)鍵的結(jié)果和關(guān)鍵的過程上（關(guān)鍵績效指標(biāo)KPI）。

根據(jù)以上思路，對于一條包裝生產(chǎn)線，我們希望它在為企業(yè)獲利的方面產(chǎn)生作用，因此它的KPI 因素應(yīng)該和其產(chǎn)生的效益相關(guān)。這個效益可以劃分為三個維度：盡可能的開動避免閑置（可用性）、生產(chǎn)能力盡可能發(fā)揮（表現(xiàn)性）、生產(chǎn)合格的產(chǎn)品減少報廢（質(zhì)量系數(shù)）。

整體的表現(xiàn)模型如下所示：

用公式表達關(guān)系可描述為：

可用性=運轉(zhuǎn)時間/計劃工作時間表現(xiàn)性=生產(chǎn)總量/理想速度×運轉(zhuǎn)時間質(zhì)量指數(shù)=良品/總產(chǎn)量整體設(shè)備效率(OEE)=可用性×表現(xiàn)性×質(zhì)量指數(shù)

考核OEE 指標(biāo)，即可對設(shè)備的使用情況進行一個綜合的評價。目前在國際上制造業(yè)的OEE 整體平均水平約為75%，先進管理企業(yè)期望值在85%。而對于鹽業(yè)生產(chǎn)企業(yè)來說，根據(jù)已有經(jīng)驗，一般在生產(chǎn)線設(shè)計時的預(yù)測水平在69%左右，但實際運行往往還會更低。

2. 提升設(shè)備整體運行效率的一些思路

圍繞提升設(shè)備整體運行效率，我們可以分別從三個因子去考慮生產(chǎn)實踐中的改進項目。

2.1 可用性

設(shè)備可用性主要和設(shè)備突然性的故障有關(guān)系，我們希望故障盡可能少，而且處理起來相對容易。衡量故障頻率，我們可以采用平均故障間隔時間（MTBF）來進行考察，生產(chǎn)實踐中，設(shè)備本身的質(zhì)量構(gòu)成了MTBF的重要因素，但操作維護也必不可少，采用以下措施有利于讓設(shè)備保持在較好的狀態(tài)，減少故障發(fā)生頻率：

升級長周期維護配件（減少計劃停機）；

良好的保養(yǎng)；

預(yù)防性維修；

正確使用工廠認(rèn)可的配件；

在正常的工作環(huán)境使用（減少非計劃停機）。

理想情況是所有故障都控制在計劃之內(nèi)，消除在實際發(fā)生之前，但部分情況還是無法避免突發(fā)的問題，這時候如果故障發(fā)生，我們希望設(shè)備盡快投入運轉(zhuǎn)。衡量設(shè)備從發(fā)生故障到投入運轉(zhuǎn)的水平，可以采用平均維修時間（MTTR）這一概念來進行衡量，維修方面更多的是在設(shè)備管理能力上的體現(xiàn)，可從以下方面去考慮對其影響因素：

良好受訓(xùn)的維修人員；

配件供應(yīng)和保證；

明確的操作標(biāo)準(zhǔn)和操作指導(dǎo)、合適的工具工裝。

除以上故障引起的可用性下降，還應(yīng)減少無故停機的情況，包括操作者造成的停機和輔助電氣系統(tǒng)故障造成的停機。

2.2 表現(xiàn)性

設(shè)備的表現(xiàn)性下降主要是由短暫的停機或降速引起的，這種情況和操作及生產(chǎn)線的配合有較大關(guān)系。

從操作因素來說，操作員的熟練程度是引起短暫停機的重要原因，頻繁的更換操作人員，缺乏培訓(xùn)，操作設(shè)備和指引不明確，均會導(dǎo)致短暫停機次數(shù)的增加。另外，設(shè)備之間的聯(lián)鎖和工藝參數(shù)的不匹配也會造成短暫的停機，比如缺少物料或包裝材料等。

根據(jù)以上要素，對人員培訓(xùn)可以有效提高表現(xiàn)性，解決生產(chǎn)線匹配過程中的瓶頸也利于主機表現(xiàn)性的提升。

2.3 質(zhì)量指數(shù)

質(zhì)量指數(shù)同樣是一個人機結(jié)合指標(biāo)，機械本身性能及事后的預(yù)防措施可以減少問題產(chǎn)品的產(chǎn)生，人員的質(zhì)量意識和操作習(xí)慣同樣對質(zhì)量有重要影響。

從問題產(chǎn)品產(chǎn)生的時間看，在開機的前一段時間是質(zhì)量問題的高發(fā)時段，這期間的問題主要在于開機前是否進行了有效的檢查，設(shè)備是否遵守開機程序進行預(yù)熱，以及包裝材料的安裝是否合適。

在正常運行的過程中，影響質(zhì)量的主要有：

關(guān)鍵部件的周期檢測和維護；

工藝參數(shù)設(shè)定的合理性、穩(wěn)定性，以及部件性能優(yōu)化；

人工及時檢查，自動化探測，盡早發(fā)現(xiàn)問題，防止批次不良。

2.4 鹽業(yè)包裝設(shè)備優(yōu)化效益

從設(shè)備上，可以通過對老設(shè)備進行技術(shù)改造，提高設(shè)備整體效率，對此根據(jù)鹽行業(yè)目前主流的設(shè)備情況進行模擬，以投資5年左右的設(shè)備為例：

找到設(shè)備瓶頸點提升關(guān)鍵設(shè)備性能參數(shù)，提高可用性。通過提升包裝機橫封溫控水平和氣缸性能，提升設(shè)備穩(wěn)定產(chǎn)能；通過改造裝箱機托盤機構(gòu)和伺服疊層提升設(shè)備性能。

找到設(shè)備之間匹配瓶頸提升整線性能。解決供料不穩(wěn)定問題，減少尾端設(shè)備的停機時間；提升二次包裝（裝箱、裝袋）速度，解決一二次包裝速度匹配。

按照鹽業(yè)典型生產(chǎn)線，年目標(biāo)生產(chǎn)2 萬噸產(chǎn)品，兩臺包裝機構(gòu)成一條產(chǎn)線計算，所需生產(chǎn)情況如下圖所示：

可看出，經(jīng)過少量優(yōu)化改造，生產(chǎn)同樣的產(chǎn)品，所需時間減少了18.2%，這意味著運行成本的下降或者不需要購買新的設(shè)備，可以生產(chǎn)更多的產(chǎn)品。

3. 進行整體運行效率統(tǒng)計

設(shè)備運行效率計算所需要的數(shù)據(jù)是可以進行計算和統(tǒng)計的。安排這些統(tǒng)計需要運行記錄、維修記錄、質(zhì)量記錄。在實際的生產(chǎn)中，雖然以上三個記錄非常明確和簡單，但如果要持續(xù)地獲得可信任的數(shù)據(jù)并不容易。首先，需要有一套流程，保證數(shù)據(jù)的采集和收集；其次，需要有驗證檢查機制，保證前述系統(tǒng)的有效，證明數(shù)據(jù)的可行度；再次，需要有計算分析方法和專門的人員來處理，得到結(jié)論。這一系統(tǒng)計分復(fù)雜，且建立起來總體成本較高。幸運的是，現(xiàn)在先進的信息系統(tǒng)已經(jīng)具備能力來簡化這些數(shù)據(jù)搜集。

由于OEE 數(shù)據(jù)的重要性，機械自動化與控制組織（OMAC）建立了一套標(biāo)準(zhǔn)用來采集設(shè)備的OEE 數(shù)據(jù)，這需要設(shè)備在設(shè)計時即遵守一定的標(biāo)準(zhǔn)，例如PackML 標(biāo)準(zhǔn)。采用本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的設(shè)備除了在OEE 數(shù)據(jù)的獲取上較為容易，更是一個整體信息化系統(tǒng)方案，對上位MES 系統(tǒng)對接也預(yù)留了標(biāo)準(zhǔn)的接口。這個技術(shù)目前在鹽業(yè)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)已可以提供，只需要對原有設(shè)備進行升級即可實現(xiàn)。

PackML 標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)

結(jié)語

在設(shè)備的整體效率上下功夫，可以在少量投資的支持下實現(xiàn)對現(xiàn)有設(shè)備的更好利用，提升企業(yè)的利潤水平。采用先進的控制系統(tǒng)和更加客觀的評判標(biāo)準(zhǔn)，有利于企業(yè)自身管理的提高。不斷的追求更高效率，是企業(yè)改善的“驅(qū)動器”，形成了企業(yè)持續(xù)改進的目標(biāo)，幫助企業(yè)將自己的生產(chǎn)建設(shè)成為世界級性能的真正目的，而不是達到平均或標(biāo)準(zhǔn)性能。隨著鹽業(yè)改革的深入，企業(yè)之間的競爭會越來越市場化，具有更深厚“內(nèi)功”的企業(yè)，必將具備更大優(yōu)勢。