第五节　国外设备管理简介

一、苏联的计划预修制

苏联是以计划预修制为主导的设备管理体制。这一制度是从1923～1955年经过三十几年的不断实践和完善才逐渐形成的。计划预修制的全称是“设备的统一计划预修和使用制度”。

1.计划预修制的含义

所谓计划预修就是在设备运行一定台时后，按照既定的计划进行检查、维护和修理（包括大修、中修及小修）。检查、维护和修理的次序与期限是根据设备的功能、特点、规格与工作条件确定的。

计划预修制规定，设备在经过规定的开动时间以后，要进行预防性的定期检查、调整和各类计划修理。在计划预修制中，各种不同设备的保养、修理周期、周期结构和间隔期是确定的。在这个规定的基础上，组织实施预防性的定期检查、保养和修理。

计划预修制是按照设备磨损规律而制订的，是在研究了设备磨损规律后逐渐形成的。设备磨损一般存在三个顺序阶段。第一阶段为磨合阶段（AB段），这是设备的初期使用阶段，这时设备零部件接触面磨损较为激烈，较快地消除了表面加工原有的粗糙部分，形成最佳表面粗糙度。第二阶段为渐进磨损阶段（BC段），此段即是在一定的工作条件下，以相对恒定的速度磨损。第三阶段为加剧磨损阶段（CD段），设备磨损到一定程度，磨损加剧，以致影响设备正常运行。

按照以上显示的规律，设备检修的最佳选择点，应该是设备由渐进磨损转化为加剧磨损之前，即应选择在C点附近。从磨损规律上分析，计划预修制有其科学、合理的内容。按照计划预修制执行，显然可以减少或避免设备故障的偶然性、意外性和自发性。计划预修制还可以大大减少意外故障停机造成的损失，减少因故障停机而增加的劳动量和检修费用。

2.不同类型的计划预修制度

苏联早期建立了三种不同的检修制度，都属于计划预防检修制度。

（1）检查后修理制度　这是以检查获得的状态资料或统计资料为基础的计划检修制。它建立于20世纪30年代中期，检查后修理制度曾在原苏联得到相当广泛的推行。这个制度是通过定期的设备检查，确定设备的状态，根据设备状态拟定修理时间周期和修理类别（级别），然后再编制设备修理计划。

（2）标准修理制度　这是一种以经验为根据的计划修理制度。它建立于1932～1933年，直至1945年之前曾做过多次修订。这个制度是根据经验制订的修理计划，计划一旦制订则按规定时间周期对设备进行强制性修理，即在规定的期限强制更换零件；按事先编制的检修内容、工作量和工艺路线及检修标准进行强制性修理。

（3）定期修理制度　这是以磨损规律为依据，以时间周期为基础的计划预防检修体制。这个制度要求根据不同的设备特点、工作条件，研究其磨损规律，分析其开动台时和修理工作量之间的关系，然后对设备使用周期、检修工作量和内容做出明确的规定，以此保证设备处于经常性的正常状态。苏联后来的计划预修制就是在这个制度的基础上逐渐发展完善起来的。

计划预修制有两大支柱：修理周期结构和修理复杂系数。

所谓修理周期是指两次大修理之间的间隔时间，而修理周期结构是指在一个修理周期中，按规定的顺序进行的不同规模的计划检修或保养维护的次序，如定期检查、小修、中修、大修等。

修理复杂系数是表示设备复杂程度的一个基本单位，用它计算劳动量和物资消耗量，即确定检修工时定额、材料定额等。

3.计划预修制的优劣

计划预修制是以磨损规律为依据，也是长期实践经验的总结，这一体制与传统的事后检修相比是一大进步。因为它可以把故障隐患消灭在萌芽状态，避免大量严重故障或事故的发生，也减少了因事后检修造成的停机损失。

这一体制也存在着明显的缺点。①由于强调预防检修，按规定时间安排检修，往往出现设备的劣化尚未达到该修理的程度或远远超过该修理的程度的情况，也就是出现检修过剩或检修不足的情况。检修过剩增加了生产成本，影响企业的经济效益；检修不足则可能造成故障停机和事后检修，仍会影响经济效益。②这一体制强调操作工和检修人员的明确分工，只注重专业检修人员的修理，忽视广大操作工人的参与，忽视设备的日常维护保养，设备使用部门与检修部门常常互不协调，甚至矛盾、对立，形成用设备的人不管设备，管设备的人不用设备的脱节现象。③因为设备管理和修理计划的制订等一切都按预先的规定进行，不能确切地反映客观实际，经济和技术效果都不十分理想。④按管理顺序加工，职责呆板，检修组织形式上缺乏经济性，管理层次也过于繁复等。

4.计划预修制的新发展

随着对原计划预修制的不断实践和认识，这一体制已有了不少改进。例如引进了系统论的思想，改变了片面依赖数理统计资料的做法；发展到采用“产品产量的综合管理系统”，注重运用信息反馈概念处理问题；在组织和技术管理上也引进了欧美的先进思想，如价值工程、网络技术等；在设备管理与检修的组织形式上也进行了不断的改革，使传统的计划预修制朝着更科学化的方向发展。

二、美国的后勤工程学

美国是两次世界大战中逐渐发展起来的工业国家。随着生产的发展，必然带来对设备管理认识的升华。

后勤工程学是美国20世纪60年代新兴的一门学科，它起源于军事工程，是研究武器装备存储、供给、运输、修理、维护的新兴学科，它是在经典的后勤学吸取了寿命周期费用和可靠性、检修性工程等现代理论而形成的。

（一）后勤工程学的定义和产生背景

后勤工程学在军事上和工、商业有不同的定义，在军事上的定义为计划和执行军事力量移动和检修的学科，在工业、商业上的定义为材料流通，产品分配、运输、采购、存储及技术服务的学科。后勤工程学的内容包括：后勤学导言（范围、系统寿命周期、语言），评价指标（可靠系、检修性、供应保障、有效度、经济效果指标等），后勤保障分析（费用效果、修理等级、最优系统、设备组合设计、设备构型方案的选择、可靠性和检修性评价），系统设计的后勤保障，试验与评价、生产与构筑（生产与构筑要求、工业工程和运行分析、质量管理、生产运行等），系统运行与保障，后勤保障管理等。后勤工程学的内容及应用范围比较广泛，它的目标是追求设备寿命周期费用最经济。

在军事上，后勤工程主要指系统和装备的保障，涉及装备的检修计划、保养、物资供应、运输、装卸、技术资料管理及人员培训等。

后勤工程学最早提出寿命周期费用的概念，它还吸取了可靠性的理论，成为军事和工商业全系统综合管理和保障比较彻底的科学。

近年来受当代世界上科学技术、社会及经济发展的影响，人们已在更广阔的规模上认识“后勤”这个概念。后勤学正在以迅猛的步伐发展着，美国后勤工程师学会把后勤工程学的定义补充为：“对于保障目标、计划、设计和实施的各项要求，以及资源的供应与维持等有关的管理、工程与技术业务的艺术与科学。”

（二）后勤工程学主要内容

1.系统工程

它将科学上和工程上的成果应用在以下几方面。

（1）通过反复运用功能分析、综合、优化、定义、设计、试验和评价的方法把一项运行的要求转变为一套系统性能参数和较优的系统构型和描述；

（2）将有关各项技术参数综合起来，并保证所有的物质、功能和程序等方面协调一致，优化整个系统的定义和设计；

（3）将可靠性、检修性、后勤保障、人身安全、可制造性、稳固耐久性、结构完整性、人员因素和其他有关特性结合到总的成果之中。

在功能细节和设计要求演化中，系统工程研制过程是把运行经济和后勤因素达到适当的平衡作为奋斗的目标的。工程过程采用循序和反复进行的方法来解决费用效率的问题。通过这个方法引出的信息用于规划和把工程成果与系统结合为一体。

2.后勤保障

后勤保障是指为了使系统在计划的寿命周期内，具有有效和经济的保障所需要考虑的全部内容，具体如下。

（1）检修规划　检修规划应贯穿在系统设计、制造、使用的各个阶段。以检修规划为中心，把相关的后勤保障统筹起来。

（2）供应保障　主要指备件、配件、消耗品的管理，软件试验，保障设施、运输装卸设备、培训设备、技术文件的筹集，仓储业务，原材料及零配件的采购和分配，检修人员的提供。

（3）试验和保障设备　各种工具、监测设备、诊断检验设备、计量校准设备、检修工作台等。

（4）运输和装卸　全部运输和装卸设备、容器、包装材料和设备、存储运输设备及运输工作本身。

（5）人员和培训　安装、检查、运行、装卸和检修的全部人员的培训。对作业人员工作量和水平，对检修工作量和难度都要进行量化。

（6）设施　工厂、房地产、房屋、车间、实验室、修理设施、基础设施、活动建筑及公共设施（如热、电、水、能、环境、通信等）。

3.检修等级

检修等级是根据作业复杂程度对人员技术水平的要求及所需设施来划分的，共分三级：

（1）使用部门检修　即用户的现场检修，如定期检查、清扫、维护、调整、局部更换零件和部件等，这是初级的基本的检修、维护。

（2）中间检修　由固定的专职的部门和设施，以流动或半流动方式对装备进行专业化检修，一般配备测试仪器、检修工具及备品、配件的专用车到现场进行检修服务，能较快排除故障，恢复设备功能。中间检修对检修人员的技术水平要求较高。

（3）基地检修　这是最高级的检修，由基地固定的专业修理厂进行设备的检修。这些厂一般配备先进、复杂的设备和备件，修理工作效率高，甚至可以流水作业。检修人员的专业素质一般比较高，检修质量和效率均比较好。

三、英国的设备综合工程学

（一）设备综合工程学产生的背景

设备综合工程学是英国人丹尼斯·巴克斯提出的。1970年，在国际设备工程年会上，英国检修保养技术杂志社主编丹尼斯·巴克斯发表了一篇论文，题目为《设备综合工程学——设备工程的改革》，第一次提出“设备工程学”这个概念。

（二）设备综合工程学的主要内容

1.寻求设备寿命周期费用最经济

所谓设备寿命周期费用是指设备一生所花费的总费用。

设备寿命周期费用=设备设置费+设备维持费。

设备设置费：包括研究费（规划费、调研费）、设计费、制造费、设备购置费、运输费、安装调试费等。

设备维持费：包括能源费、检修费、操作工人工资、报废费及设备有关的各种杂费，如保管、安全、保险、环保费等。

2.设备综合管理的三个方面

设备综合管理包括工程技术管理、组织管理和财务经济管理这三方面的内容。

常规设备管理工作包括下述内容：设备规划、选型和购置；设备安装和调试；设备验收和移交生产；设备分类和档案管理：设备封存和调拨；设备报废和更新；设备管理机构设置；检修体系的建立；目标管理；人员管理；各种责任制；使用维护管理；检修管理；故障管理；事故管理；备品、配件管理；润滑管理；动力、容器管理；设备技术和精度管理；材料管理；文件资料管理。

以上的管理工作无不关系着工程技术、财务经济和管理方法这三个方面的内容，其中技术是基础，管理是手段，经济是目的。企业的经营目标是提高经济效益，设备管理也应为这个目标服务。设备综合工程就是以最经济的设备寿命周期费用，创造最好的经济效益。一方面，要抓设备整个寿命周期综合管理，降低费用；另一方面，要努力提高设备利用率和工作效率。

3.把可靠性和检修性设计放到重要位置

设备工程包括设备的设计、制造、管理与检修。设备综合工程学把研究重点放在可靠性和检修性设计上，即在设计、制造阶段就争取赋予设备较高的可靠性和检修性，使设备在后期使用中，长期可靠地发挥其功能，不出故障，少出故障，即使出了故障也便于检修。设备综合工程学把可靠性和检修性设计作为设备一生的重点环节，它把设备先天素质的提高放在首位，把设备管理工作立足于最根本的预防。这一思想无疑是对传统设备管理思想的变革。

4.以系统论研究设备一生管理

20世纪60年代末萌发的设备综合工程思想，也是从系统整体优化的角度考虑设备检修与管理问题。也就是说，要用系统工程的思想来看待设备系统，从设备一生管理这个角度出发，对技术、经济、组织进行整体规划和优化，以达到花费少，效率高的最佳效果。

5.注重设计、使用、费用的信息反馈

信息反馈是信息论的术语，也是闭环系统控制中不可缺少的环节。为了提高设备可靠性、检修性设计，为了搞好设备综合管理，一定要有信息反馈。设计制造厂家一方面要注意听取使用厂家的意见，甚至回收报废的零件，同时，还应随时收集本地区以至跨国同类设备的信息；另一方面，使用厂家内部车间、科室间也应有信息反馈，以便做好设备综合管理与决策。随着计算机系统的发展，这一信息反馈工作已越来越多地在计算机网络上进行。

（三）设备综合工程学的发展和影响

设备综合工程学的思想是产业技术进步的必然结果。与此同时，美国的后勤工程学、日本的全员生产检修的思想，都相继出现或成熟。所有这些理论，虽然随国情不同而各有差异，但其精髓部分是相同的，人们对这些思想学习和借鉴，使其相互促进和发展。

由于英国工商部的大力支持和推行，在短短十几年里，设备综合工程学在英国发展很快。一方面，各种机构的设立、刊物的出版、大学专业的设置，使设备综合工程学思想得到迅速的传播；另一方面，广大企业经过实践，针对设备周期中的薄弱环节采取措施，取得了经济成效，这一观点被更多的厂长、经理和工程师所接受，于是在企业得到越来越广泛的推行。

四、日本的全员生产检修

（一）全员生产检修的基本概念和特点

全员生产检修又称全员生产检修体制，是日本前设备管理协会（中岛清一等人）在美国生产检修体制之后，在日本的电器公司试点的基础上，于1971年正式指出的，因此，全员生产检修可以称为“全员参加的生产检修”或“带有日本特色的美式生产检修”。全员生产检修以丰富的理论作为基础，它也是各种理论在企业生产中的综合运用。

1.全员生产检修（TPM的定义）

按照日本工程师学会（JIPE），TPM有如下的定义：以最高的设备综合效率为目标，确立以设备一生为目标的全系统的预防检修，设备的计划、使用、检修等所有部门都要参加，从企业的最高管理层到第一线职工全体参加，实行动机管理，即通过开展小组的自主活动来推进生产检修。

2.全员生产检修的特点

日本的全员生产检修与原来的生产检修相比，主要突出一个“全”字，“全”有三个含义，即全效率、全系统和全员参加。三个“全”之间的关系是：全员是基础；全系统是载体；全效率是目标。还可以用一个顺口溜来概括：“TPM大行动，空间、时间、全系统，设备管理靠全员，提高效率才成功。”

所谓的全效率是指设备寿命周期费用评价和设备综合效率。全系统即指生产检修的各个侧面均包括在内，如预防检修，必要的事后检修和改善检修。全员参加即指这一检修体制的群众性特征，从公司经理到相关科室，直到全体操作工人都要参加，尤其是操作工人的自主小组活动。

TPM的主要目标就落在“全效率”上，“全效率”在于限制和降低六大损失：

①设备停机时间损失（停机时间损失）；

②设置与调整停机损失；

③闲置、空转与短暂停机损失；

④速度降低损失（速度损失）；

⑤残、次、废品损失，边角料损失（缺陷损失）；

⑥产量损失（由安装到稳定生产间隔）。

有了这三个“全”字，使生产检修更加得到彻底的执行，使生产检修的目标得到更有力的保障。这也是日本全员生产检修的独特之处。

随着全员生产检修的不断发展，日本把这一从上到下全员参加的设备管理系统的目标提到更高水平，又提出：“停机为零！废品为零！事故为零！”的奋斗目标。

3.全员生产检修的“5S”

“5S”也是全员生产检修的特征之一，所谓的“5S”是五个日语词汇的拼音字头，这五个词是：整理、整顿、清洁、清扫、素养。这些看起来有些重复、烦琐的单词，恰恰是TPM的基础和精华。

4. TPM的三圈闭环循环

TPM活动通过对现行业状态的评估，找出问题不足，制订改善措施，建立标准化体系，从而使设备状态不断改进，形成状态循环圈。TPM通过设备综合效率的计算，度量管理的进步，形成度量循环圈。TPM分析六大损失的程序和专题技术攻关，以求减少六大损失，达到设备最佳运行状态，形成改善措施循环圈。

以上三个循环形成一个闭环，使TPM进入一个良性发展、循序渐进的阶段。

（二）TPM的最新发展

日本人在1971年提出全员生产检修。这一整套理论和规则，其实是日本的企业在吸取了国际上的先进检修策略及自身的实践之后产生的新体会和新发展。全员生产检修在国际检修界已不仅仅是某种做法，而且逐渐变成了一种检修文化。日本在原有TPM的原则基础上，又提出了更高的目标。日本近年提出的TPM基本原则是：

①建立盈利的公司文化；

②推进预防哲学；

③全体员工参加；

④现场与实物的检查方式。

任何管理都以一定的文化内涵为背景，全员生产检修的文化内涵就是由不断地调动人的资源和潜力开始，达到团队的合作精神。团队的合作是一种氛围，也是企业的文化，是人们追求的公司愿景，广义来说，也是人类的一种生存环境。

五、德国的设备管理与检修概述

德国设备管理的基本理论，是建立在寿命周期费用基础上的。20世纪60～70年代在德国逐渐形成用“设备管理”这一说法。其代表人物是经济学家曼纳尔和奥伯霍夫。他们主张从整体性的角度研究设备直接检修费用和故障后果费用（间接检修费），以及寿命周期不同阶段的资本成本（折旧）及生产成本（人工、能源、材料等）。

（一）设备检修管理体系

德国是一个讲求精确化的国家。德国的工业标准对设备管理有明确的定义。德国工业标准DIN31051是设备维护理论的核心，反过来，设备维护理论的标准化，使得设备维护行业有法可依、有章可循，便于企业间的信息交流和协作，给设备维护工作带来了极大的便利。这个标准给检修下的定义是：维持和恢复系统中技术手段的规定状态及确定和评估其实际状态的措施。按照这个标准，设备维护被分为以下三部分。

1.维护保养

维护保养是最经常、最主要的工作，占日常工作量的75%左右，占设备维护总成本的25%。

因为设备维护保养占检修总成本的比例较小，引起企业的日益重视。德国的企业把设备的日常维护，看得与质量管理同等重要。设备维护保养的主要工作是：清洁、润滑、紧固、调整等。其中润滑最重要，因而每个企业和部门都严格执行设备的润滑计划。

2.检查

设备的检查占总工作量的5%左右，占检修总成本的10%左右。

设备检查以设备技术状态监测为主，在这个基础上再执行计划检修体制。这就避免了传统的计划检修体制的检修不足、检修过剩等的盲目性和浪费。

3.检修

检修的主要内容包括设备故障排除、设备技术改造和坏损件的修复。其工作量占总工作量的20%左右，而成本占总成本的65%左右。

在德国的企业，检修是受到普遍重视的。设备多、自动化程度高的企业，检修人员的比例可达20%以上，费用占总支出的6%～12%。人们将检修视为再投资而予以重视。

德国企业的设备检修人员，一般技术都比较全面，几乎每个检修工人都掌握车、铣、磨、钻、焊技能。

值得指出的是，德国的设备检修注重恢复设备技术性能，而不拘泥于保持原设计图纸不变。例如，在不影响整体性能的情况下，可以在某些不太重要的部位重新钻孔、加工螺纹、安装定位、固定螺钉、选用类似配件，不一定非选择原尺寸、形状、规格的配件。

另外，从检修工时费用日益提高的大趋势出发，德国的检修把节约检修作业工时、降低检修成本放到重要位置。例如在检修液压缸时，锈死的液压缸端盖经氧气加热也难以拆下，为了节约工时，他们用电锯锯开，再加工一个新的端盖。

从另外的角度划分，德国的检修体系又可分为集约型和粗放型。集约型检修的目标是充分发挥设备潜力，延长使用寿命，尽可能采用预防检修。这种检修体系主要用于价值昂贵、自动化程度高、流程设备及工艺和技术进步缓慢的关键设备。粗放型检修不追求设备潜力的充分利用和使用寿命的延长，多采用事后检修方式，它主要用于设计使用寿命较短、故障后果费用较小及经济磨损快于其技术磨损的设备。

（二）检修计划和计算机管理

检修计划是在检查基础上制订的，首先要制订检查和保养计划。德国人的计划性是世界闻名的。

计算机管理也十分普遍。每天早晨，计算机打印出当天的工作任务：润滑、检查的设备。计算机管理主要应用在检修计划及费用预算的编制、辅助设计、故障统计、生成报表等。正在发展的趋势是利用故障特性分析决策预防检修和改善检修、状态监测和自动诊断系统、研究设备及其部件的可达性、可置换性、安全性和标准化。

（三）成本和备件管理

德国每年用于设备维护的资金高达2000多亿马克，占其国民生产总值（总产值）的10%以上。其中，工业行业略高，其检修费占总产值的11%～12%。住房和私人汽车的检修费用更高，要占总费用的15%～20%。随着设备的复杂系数增加，检修、维护费用占总资金的比例不断提高，降低检修成本已成为企业提高效益的不可忽略因素。20世纪80年代，检修领域的人们常说“是买还是做？是自己干还是请人来干？”设备前期管理策略和检修策略都是首当其冲遇到的问题。

现代设备的设置就有三种方式：租赁、购置和自制。20世纪90年代末期，美国企业的租赁设备已达到设备总数的32%，新加坡和香港分别高达50%和41%。据20世纪80年代末的统计，德国年租赁业务额已达160亿美元，通过租赁完成的新设备投资，已占全国新设备投资的15%，是20世纪70年代的5倍。租赁已成为德国企业设备设置的重要手段。企业的设备到底是买、是租、还是自制，主要看使用期的成本哪个更低。一个企业到底维持什么样的自制、外购和租赁设备比例，这也要看总成本的最优值平衡点落在哪里。

检修策略也有三种方式：①操作工人自己检修；②企业专门检修人员检修；③企业外承包者检修。这三种策略到底采用哪一种，或以什么样的比例搭配，也有一个优化和平衡的问题。检修策略的选择应以降低成本为出发点，但是，无论采取何种检修策略，企业发展的大趋势是操作工人越来越少，检修工人越来越多。在德国，尤其是在自动化程度较高的汽车行业，整个车间看不到生产工人，只看到两三个检修工。曼彻斯特钢铁公司有检修工人1200人，占总职工人数的1/3。在布莱梅港，检修工人也占工人总数的30%左右。还有一些企业实行检修人员半固定方式管理，即熟练的检修技术人员部分时间在本企业从事检修工作，其余时间可受雇于其他企业。如西门子公司的检修人员，仅在周末两天工作，其收入为5天工作的操作人员的80%，其余时间受聘在其他公司工作。只有在紧急情况下才被招回原厂。可以预料，今后的社会只有检修人员才不会失业。

专业化、社会化检修在德国也比较普及。德国的工业检修公司能够提供的服务包括：检修咨询、检修计划及实施、设备安装及现代化改装、事故分析处理、旧设备拆卸等。

仓库和检修备件管理也是降低成本的重要环节。欧美流行的“恰到好处，及时做完”就是以零库存为目标的管理。这一管理思想是力图把生产车间、铁路、汽车、供货厂家作为自己的仓库，以求提高运转效率，减少库存费用。比较典型的例子是德国奔驰汽车公司，根据客户提货日期安排生产计划。如果客户在某日的中午提货，则计划安排在前一天完工，提货日上午调试，中午交货，时间之准确令人嗟叹不已。

目前德国企业都在尽可能压缩备件仓库，降低生产成本。当然如果因为缺少备件而影响设备运行，造成停机损失，也是得不偿失的。这就要求企业对合理库存做出规划和决策，以最低成本为目标，以不影响生产的最佳库存为备件管理模式。