基于TPM開(kāi)展科研院所設(shè)備全生命周期管理

王資璐

（中國(guó)航發(fā)北京航空材料研究院，北京 100095）

0 引言

科研院所作為科技創(chuàng)新的主力軍和國(guó)家隊(duì)，是落實(shí)國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略的中堅(jiān)力量?？蒲性核环矫嬉_(kāi)展基礎(chǔ)研究、前沿探索、技術(shù)研發(fā)等科學(xué)研究，同時(shí)也要承擔(dān)著從實(shí)驗(yàn)室研究到工廠批產(chǎn)中間階段的工藝攻關(guān)、小批試制等工程化研究任務(wù)，設(shè)備是支撐所有科研生產(chǎn)工作的硬件保障。由于科研院所多數(shù)為事業(yè)單位或國(guó)有企業(yè)，其設(shè)備投入主要依靠國(guó)家技改項(xiàng)目支持，設(shè)備采購(gòu)周期長(zhǎng)，同類型設(shè)備數(shù)量少，具有科研生產(chǎn)普遍混線、設(shè)備狀態(tài)調(diào)整頻繁、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)范圍廣、運(yùn)行工藝參數(shù)接近設(shè)備極限、設(shè)備運(yùn)行負(fù)荷高等特點(diǎn)。隨著國(guó)家對(duì)科技創(chuàng)新發(fā)展的投入顯著增加，設(shè)備成為科研院所快速、可持續(xù)發(fā)展不可或缺的要素，對(duì)設(shè)備管理工作提出了設(shè)備故障率低、可靠性高、維修及時(shí)、成本低、工藝適應(yīng)能力強(qiáng)、狀態(tài)穩(wěn)定等要求。傳統(tǒng)的設(shè)備管理主要側(cè)重于設(shè)備維護(hù)、維修，有時(shí)甚至是等同考慮，具有很大的局限性[1]，已不能滿足科研生產(chǎn)的需求，科學(xué)有效地開(kāi)展設(shè)備管理十分重要。

1 設(shè)備全生命周期管理

設(shè)備的全生命周期指設(shè)備論證立項(xiàng)、采購(gòu)、安裝調(diào)試、驗(yàn)收、運(yùn)行、維修保養(yǎng)、升級(jí)改造直至停用、報(bào)廢全過(guò)程。設(shè)備全生命周期管理指通過(guò)一系列技術(shù)、經(jīng)濟(jì)措施，對(duì)設(shè)備全生命周期各階段進(jìn)行管理（圖1），不斷降低設(shè)備管理成本、提高綜合利用率，最終滿足科研生產(chǎn)需求的管理方法[2]。設(shè)備全生命周期管理的意義在于以下3點(diǎn)[3]：

（1）實(shí)現(xiàn)設(shè)備的規(guī)范化、可靠性管理。

（2）有利于構(gòu)建科學(xué)、合理、清晰的現(xiàn)代化設(shè)備管理模式，解決設(shè)備管理繁多、雜亂、協(xié)調(diào)困難等問(wèn)題。

（3）有助于提高設(shè)備的可靠性，減少維護(hù)、維修費(fèi)用，保持設(shè)備的性能，降低故障率，減少停機(jī)時(shí)間，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，保證設(shè)備的正常運(yùn)行，有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 設(shè)備TPM管理

圖1 設(shè)備全生命周期管理示意

TPM（Total Productive Maintenance，全員生產(chǎn)維護(hù)）是一種通過(guò)全員參與使設(shè)備效率最大化的設(shè)備管理體系。TPM關(guān)鍵在于以設(shè)備為對(duì)象，通過(guò)全系統(tǒng)、全效率和全員參加，一方面提高設(shè)備綜合效率，另一方面提高設(shè)備管理各層級(jí)人員的技能水平和自主意識(shí)。TPM管理的內(nèi)涵包括5個(gè)主要因素[4]：

（1）提出促進(jìn)企業(yè)設(shè)備使用效率的最優(yōu)化解決方案。

（2）以設(shè)備自身壽命為標(biāo)準(zhǔn)，建立全周期檢查機(jī)制。

（3）促進(jìn)企業(yè)中各部門(mén)之間的協(xié)調(diào)合作。

（4）明確全體員工共同參與的概念。

（5）最大限度激發(fā)自主檢修和自主維護(hù)的理念。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐和積累，形成了TPM設(shè)備管理“九步法”（圖2）。

圖2 TPM設(shè)備管理九步法

3 科研院所設(shè)備管理存在的問(wèn)題

目前，科研院所設(shè)備管理現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，設(shè)備故障率高，綜合效率低，管理成本高。一方面是由于缺乏設(shè)備管理人才，管理職能分散?？蒲泄ぷ魍ǔＲ獓@產(chǎn)品材料、熱工藝、冷工藝、試驗(yàn)測(cè)試技術(shù)、裝配、試車考核等全工藝流程開(kāi)展研究，故現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備種類多，涉及專業(yè)廣，而科研院所的絕大部分人員為科學(xué)研究相關(guān)專業(yè)，機(jī)械、電氣、自動(dòng)化等設(shè)備相關(guān)專業(yè)人員占比低，無(wú)法滿足數(shù)量龐大的設(shè)備管理需求；設(shè)備管理通常按職能分為設(shè)備采購(gòu)、條件保障、操作、維修等不同崗位，經(jīng)常出現(xiàn)“買的人不管用，用的人不懂修，修的人不會(huì)用”等情況，各崗位人員缺乏信息溝通和協(xié)作配合，設(shè)備管理容易出現(xiàn)疏漏和空白。另一方面是缺乏設(shè)備體系化管理理念，管理手段單一、管理內(nèi)容簡(jiǎn)單粗放、管理數(shù)據(jù)缺乏傳遞和有效利用。

科研院所相較企業(yè)或工廠，專業(yè)化維修力量薄弱，設(shè)備管理以事后維修為主，缺乏結(jié)合設(shè)備工況的日常清潔和定期分級(jí)保養(yǎng)；設(shè)備管理、使用、維修資料缺失且實(shí)用性差，設(shè)備狀態(tài)、標(biāo)識(shí)不清晰，備品備件缺乏或冗余；設(shè)備管理數(shù)據(jù)分散、無(wú)法在流程中有效傳遞，且可用性、指導(dǎo)性差。

為了改善科研院所設(shè)備管理的問(wèn)題和矛盾，各單位也在積極探索利用設(shè)備全生命周期管理和TPM管理等先進(jìn)方法指導(dǎo)設(shè)備管理工作。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，設(shè)備全生命周期管理更多是一種流程管理，缺乏指導(dǎo)性、標(biāo)準(zhǔn)化、可實(shí)施的操作方法；設(shè)備TPM管理作為一種具體的指導(dǎo)工具，大多在設(shè)備運(yùn)行階段開(kāi)展實(shí)施，一方面缺失設(shè)備的前期管理，同時(shí)設(shè)備運(yùn)行期間的TPM工作也缺乏設(shè)備前期工作的指導(dǎo)和支持，給TPM運(yùn)行團(tuán)隊(duì)帶來(lái)較大的工作量和較多的問(wèn)題。為此，應(yīng)該將TPM管理與設(shè)備全生命周期管理相結(jié)合，充分利用設(shè)備供應(yīng)商的指導(dǎo)和支持，在設(shè)備前期加入TPM管理規(guī)范和要素，探索建立基于TPM自主維修保養(yǎng)的設(shè)備全生命周期管理體系，有利推動(dòng)科研院所設(shè)備管理工作的科學(xué)化、體系化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和實(shí)用化。

4 建立基于TPM自主維保的設(shè)備全生命周期管理體系實(shí)踐

以需求為導(dǎo)向，依托設(shè)備供應(yīng)商和TPM運(yùn)行團(tuán)隊(duì)，將TPM管理九步法融入設(shè)備全生命周期各階段（表1），針對(duì)設(shè)備管理不同時(shí)期的TPM管理內(nèi)容和側(cè)重點(diǎn)也不同。TPM管理九步法具體內(nèi)容介紹如下：

（1）TPM團(tuán)隊(duì)由操作者、工段長(zhǎng)、工藝員、維修員、設(shè)備員、技安主管、條件保障主管、主管領(lǐng)導(dǎo)等設(shè)備各層級(jí)、各崗位人員組成。TPM團(tuán)隊(duì)作為某一類設(shè)備的權(quán)威專家團(tuán)隊(duì)，應(yīng)在設(shè)備全生命周期范圍內(nèi)對(duì)同類設(shè)備的管理工作進(jìn)行指導(dǎo)，并負(fù)責(zé)TPM工作的具體實(shí)施。

（2）設(shè)備清掃。設(shè)備驗(yàn)收前，應(yīng)在設(shè)備供應(yīng)商各專業(yè)人員指導(dǎo)下按TPM模板編制設(shè)備清掃清單，明確設(shè)備各部位清掃周期、重點(diǎn)清掃部位、清掃工具和用品、安全注意事項(xiàng)等；對(duì)于需要在清掃時(shí)拆裝的部位應(yīng)單獨(dú)編制清掃標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)，特別注明拆裝過(guò)程中的易損、易耗件，用于提醒相關(guān)人員在清掃前準(zhǔn)備妥當(dāng)；對(duì)于清掃困難部位及時(shí)請(qǐng)廠家安裝人員進(jìn)行調(diào)整、改善。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，由TPM團(tuán)隊(duì)人員根據(jù)清掃清單和周期對(duì)設(shè)備進(jìn)行徹底清掃，及時(shí)統(tǒng)計(jì)并處理清掃時(shí)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，降低故障隱患。設(shè)備停用前/啟用前應(yīng)徹底對(duì)設(shè)備進(jìn)行清掃，清除雜質(zhì)、油污、灰塵等容易造成設(shè)備腐蝕、生銹、卡死等情況的物質(zhì)。

表1 TPM“九步法”在設(shè)備全生命周期各階段的應(yīng)用情況

（3）設(shè)備修理與改善。在設(shè)備安裝調(diào)試前后，應(yīng)由TPM團(tuán)隊(duì)成員全程跟進(jìn)，針對(duì)重要、復(fù)雜部件、組件、整體安裝必須詳細(xì)記錄安裝步驟，并與安裝調(diào)試人員共同編制各部件的標(biāo)準(zhǔn)維修手冊(cè)，用于指導(dǎo)后期維保作業(yè)；在設(shè)備驗(yàn)收過(guò)程中，對(duì)于與設(shè)計(jì)圖紙不符合的地方應(yīng)重點(diǎn)備忘，并詳細(xì)記錄維修流程，避免出現(xiàn)圖物不符的問(wèn)題。在設(shè)備中期，重點(diǎn)針對(duì)設(shè)備清掃和點(diǎn)檢過(guò)程中發(fā)現(xiàn)“跑冒滴漏”的根本原因進(jìn)行維修和改善。在設(shè)備改造升級(jí)時(shí)，應(yīng)統(tǒng)籌考慮維修的便捷性，并同步編制出改造升級(jí)部位的維修標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)手冊(cè)。

（4）設(shè)備標(biāo)識(shí)與可視化。設(shè)備標(biāo)識(shí)與可視化涉及設(shè)備涂裝、管道線路著色及流向、開(kāi)關(guān)、限位、液位、安全標(biāo)識(shí)、區(qū)域防護(hù)等標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化要求，后期實(shí)施復(fù)雜、工作量大。在設(shè)備采購(gòu)時(shí)，應(yīng)在采購(gòu)合同中盡可能說(shuō)明設(shè)備標(biāo)識(shí)與可視化內(nèi)容，讓設(shè)備供應(yīng)商在設(shè)備生產(chǎn)制造和安裝調(diào)試過(guò)程中按要求制作，并在驗(yàn)收時(shí)單獨(dú)列項(xiàng)驗(yàn)收。在設(shè)備運(yùn)行后，TPM運(yùn)行團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)做好標(biāo)識(shí)和可視化的維護(hù)和補(bǔ)充。在設(shè)備停用或報(bào)廢時(shí)，要在現(xiàn)場(chǎng)做好相關(guān)狀態(tài)標(biāo)識(shí)。

（5）設(shè)備檔案管理。設(shè)備檔案管理應(yīng)貫穿設(shè)備全生命周期各個(gè)階段。在設(shè)備前期，一方面應(yīng)收集各階段資料，特別對(duì)于設(shè)備立項(xiàng)指標(biāo)、設(shè)計(jì)變更、基礎(chǔ)施工洽商、安裝調(diào)試問(wèn)題、驗(yàn)收問(wèn)題及解決措施等內(nèi)容重點(diǎn)記錄、歸檔，另一方面應(yīng)組織設(shè)備供應(yīng)商協(xié)助TPM團(tuán)隊(duì)成員共同編制設(shè)備使用說(shuō)明、設(shè)備維護(hù)手冊(cè)、一二三級(jí)保養(yǎng)手冊(cè)、潤(rùn)滑手冊(cè)、點(diǎn)檢指導(dǎo)書(shū)等TPM相關(guān)文件。在設(shè)備中期，由TPM團(tuán)隊(duì)成員根據(jù)實(shí)際情況補(bǔ)充完善設(shè)備檔案，并做好相關(guān)記錄及歸檔工作。在設(shè)備后期，應(yīng)將設(shè)備各狀態(tài)變更材料及時(shí)歸檔。

（6）設(shè)備日常維護(hù)。在設(shè)備前期，應(yīng)組織設(shè)備供應(yīng)商協(xié)助TPM團(tuán)隊(duì)成員確定設(shè)備點(diǎn)檢制度、定期分級(jí)維護(hù)計(jì)劃。在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，由TPM團(tuán)隊(duì)成員負(fù)責(zé)點(diǎn)檢、維保計(jì)劃的實(shí)施和完善，對(duì)于三級(jí)維保應(yīng)請(qǐng)?jiān)O(shè)備供應(yīng)商或?qū)I(yè)公司進(jìn)行。在設(shè)備停用前，要做好設(shè)備整體的潤(rùn)滑、防銹等保養(yǎng)。

（7）設(shè)備備件管理。設(shè)備備件管理是設(shè)備管理的重要工作之一，因此應(yīng)做好備件工作的統(tǒng)籌策劃工作。在設(shè)備采購(gòu)階段，應(yīng)要求設(shè)備供應(yīng)商提供詳細(xì)的設(shè)備零部件清單及易損件清單，外購(gòu)件提供采購(gòu)商信息、采購(gòu)周期，加工件提供詳細(xì)加工圖紙；對(duì)于部分金額高、采購(gòu)周期長(zhǎng)或較為關(guān)鍵的備件應(yīng)在采購(gòu)合同中通過(guò)備件包形式一并采購(gòu)；在設(shè)備調(diào)試安裝期間，應(yīng)由設(shè)備安裝調(diào)試人員梳理形成“設(shè)備零件地圖”，在設(shè)備系統(tǒng)圖中逐一標(biāo)注各部位備件、維修工具等情況，方便在設(shè)備維保時(shí)查找、使用。在設(shè)備中期，應(yīng)由TPM團(tuán)隊(duì)完善設(shè)備備件清單、建立設(shè)備備件存放區(qū)（庫(kù)），對(duì)備件明確存量并定置管理。在設(shè)備后期，對(duì)于升級(jí)改造部位應(yīng)納入設(shè)備備件管理范圍；設(shè)備停用時(shí)期要梳理易老化備件，及時(shí)補(bǔ)充更新，確保設(shè)備啟用時(shí)及時(shí)更換；在設(shè)備報(bào)廢時(shí)，應(yīng)將利用率高、價(jià)值高或不易采購(gòu)的通用零部件拆除入庫(kù)，作為同類設(shè)備的備件。

（8）設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)。設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要針對(duì)設(shè)備運(yùn)行中期，建立設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)各指標(biāo)測(cè)量、維修故障統(tǒng)計(jì)分析等管理者標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)分析、評(píng)估。

（9）持續(xù)改進(jìn)。在設(shè)備立項(xiàng)論證階段，應(yīng)將同類在用設(shè)備存在的問(wèn)題、改進(jìn)措施、升級(jí)改造等內(nèi)容在新采購(gòu)設(shè)備中避免、改善或升級(jí)；在設(shè)備安裝調(diào)試、驗(yàn)收中，應(yīng)不斷指導(dǎo)廠家按照TPM管理要求圍繞設(shè)備本體及周邊現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行改進(jìn)、升級(jí)。在設(shè)備中期各階段，應(yīng)完善自主維護(hù)制度和規(guī)范；設(shè)定改進(jìn)目標(biāo)，持續(xù)改進(jìn)設(shè)備維護(hù)過(guò)程。

5 結(jié)束語(yǔ)

傳統(tǒng)的設(shè)備管理方式已無(wú)法滿足科研院所快速增長(zhǎng)的科研生產(chǎn)任務(wù)需求，通過(guò)建立基于TPM自主維修保養(yǎng)的設(shè)備全生命周期管理體系，將TPM管理覆蓋至設(shè)備前、中、后期，一方面可以促進(jìn)科研院所的設(shè)備管理工作更加科學(xué)化、體系化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化和實(shí)用化；另一方面可以利用外部?jī)?yōu)勢(shì)資源支持、保障設(shè)備管理工作在其全生命周期的有效、快速實(shí)施；更重要的是顯著提升科研院所設(shè)備管理團(tuán)隊(duì)的人員素質(zhì)和技能水平，切實(shí)做到預(yù)防性維護(hù)與可靠性維修相結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備綜合效率的最大化，持續(xù)降低設(shè)備運(yùn)行成本，保障設(shè)備安全、可靠、穩(wěn)定。