意大利设备工程与管理实践：经验总结

意大利在第二次世界大战后仍是一个比较落后的、以农业为主的国家。20世纪50～60年代，是意大利经济蓬勃发展的时期。从1957年至1971年，其社会生产总值增长了1.84倍，高于美国、德国，仅次于日本，居西方国家第二位。1973年的石油危机，给整个西方世界蒙上了阴影，意大利的经济也因此一蹶不振，连续12年经济衰退。

为了重新振兴经济，以菲亚特集团为后盾的乔万尼·阿涅利基金会，提出建立“都灵-伊夫雷亚-诺瓦拉区”为中心的三角“技术城”（Technocity），都灵是意大利的汽车中心，菲亚特集团的所在地。伊夫雷亚是意大利著名的计算机、打字机等办公用具企业集团奥利维特公司所在地。诺瓦拉则是意大利的化工基地。

为了挽救这次经济衰退，1982～1983年，意大利政府拨款15000亿里拉给那些支柱产业，帮助他们技术更新。随后又拨款98650亿里拉，支持应用科学的研究。在意大利政府的支持下，技术城的建设迅速发展，经济也随之复苏。目前，意大利30%以上的出口产品生产于此三角地区。意大利的高技术产品如机器人、工厂自动化系统等55%以上产于此三角技术城。

随着经济的振兴，意大利的支柱产业又加快了国际化进程。奥利维特公司先后购买了英、法企业股份，又与美国联合建厂，还一举买下比利时通用公司38%的股份，使欧洲各国震惊。蒙特爱迪生公司不甘落后，与美国赫尔克里士公司联合成立赫蒙特公司，成为世界上最大的聚丙乙烯厂家。菲亚特公司也与日本丰田汽车公司合作，开始了重型货车的生产。

工业的发展也带动了设备管理与维修事业的发展。意大利是欧洲维修团体联盟的成员，其设备管理与维修目前已发展到如下水平：

1）文明化生产。作为一个历史悠久的艺术之国，从家庭到企业都比较重视环境的美化。一般企业内部设备整洁，工件摆放整齐，车间采光好，工作环境舒适。

2）专业化维修。意大利企业一般不设庞大的维修队伍，仅保留少量的设备维修人员。设备的大修理及技术改造，都包给专门的维修公司来承担。专业化的维修公司有较强的维修力量、手段和经验，可以高质量地解决企业的问题。

3）状态监测与故障诊断。总的水平落后于美、英、德等国。一些现代自动化设备生产厂家在注意生产设备的同时，配备了随机的监测、监控装置。在大型企业，常规的在线监测技术较多采用。如IRVA钢铁公司就有专门的技术诊断负责人，并与有关研究机构和大学有密切的合作关系。FIAT汽车公司的汽车及发动机性能故障诊断技术，在世界上趋于一流。它还与IRD、SKF等诊断仪器著名制造商合作，在滚动轴承振动诊断方面取得明显成果；另外一些意大利公司，在故障诊断专家系统方面也有所建树，开发了若干故障诊断专家系统工具（Trouble-shooting Expert System Shell）及软件ESPIM、FIAR等。

4）设备管理。整体结构的计划、管理、财务及设备管理计算机信息系统均未发展成熟。TPM仅在15%～20%的大企业实施，但受到工会的抵制。多数企业只停留在介绍阶段。

目前，意大利的维修组织也意识到作为现代工业国家，其维修管理体系尚需进一步优化。但就其目前的维修管理，仍有其可借鉴之处。

1.关于维修策略

目前所应用的维修策略无非是事后维修、预防维修、预测维修及状态维修。总规则是尽可能避免低效率和无用维修。

（1）维修策略的决策 应该依据如下因素：

1）生产率故障对设备和整个生产系统生产率的影响（故障频率、MTBF、MTTR）。

2）成本设备每小时运行成本、停机成本、故障对每个产品成本的影响。

3）质量和交货期设备可靠性对质量的影响、产品质量价值、故障对于信誉的影响及信誉的价值。

4）安全与环境故障对安全与环境的影响。

5）设备服役期设备存留状况、设备技术残留寿命的估计、投资计划、额外工作的计划。

6）仓库、库存及管理成本库存资金成本的估值、仓库管理成本估值。

以上各因素可作为整个企业设备、一台设备乃至部件维修策略的决策依据。实际决策时，还应对上述因素加权进行综合考虑。

（2）企业的设备管理人员 应做到：

1）组织与设计给出目标与策略，以保持必要的设备可靠性、减少成本；提出工作安排清晰、明确的组织；对相关人员加以培训。

2）指导和训练。维修人员正确使用、维护设备，并明白其中的道理。这包括：维修计划的精细化、良好的维修活动、检查工作的结果以及总结改进提高。

3）过程控制对设备系统使用、维护的各个因素及其发展趋势加以控制，不断地改进维修策略、系统和组织。

4）工作改进不断采取措施改进各个设备管理侧面，持续发展。

（3）良好的设备维修管理系统 应该最大限度地减少损失、提高整体效益，以达到资源的最优利用。其主要方面为：

1）组织及功能。涉及人员、组织与工作安排、联系与协调、技能、选择与培训；还涉及维修规则与方法即管理程序、一般规定、工作规程、安全规程；还有外部联系，如工艺过程等。

2）维修计划与执行。涉及计划、操作、结果记录、数据分析和改进措施。包括故障及紧急处理、频率；还包括检查与控制、计划停机、计划工作内容；包括备件、人工成本、工作培训等。

3）信息系统。涉及各子系统，如紧急处理、故障控制、日常维护、检查控制、计划日程、备件管理、维修改进等；还涉及规则、规定、软件、硬件、网络，以及与外部的连接、公共数据的管理等。

总之，维修策略就是对维修模式及相应侧面内容的决策和规定。

2.维修系统与组织

维修策略一旦决定下来，就要靠一个良好的维修系统和组织了。然而维修组织的大小却应由整个工业环境的状况来决定。如果外部工业环境较差，企业内部就要大而全，如有库存、维修车间和专业队伍等；如果社会工业环境良好，能够到其极限，即“全球化维修”的程度，则企业的维修及管理主要依赖各级外部承包服务，但也保持一定的维修力量。

（1）维修系统 一个维修系统大体包含对设备的数据分析处理和工作的计划执行及检查等，如图1-52所示。

图1-52 设备维修系统

（2）维修组织的规模

1）维修人力。一般来讲，维修人力是由具有一定技能的工人队伍组成的。这种技能包括机械、电子、电气、管道、建筑、脚手架工等。

最小规模的企业维修人力组织，应能够提供紧急抢修和日常维修。计划维修应由外来人员承担。图1-53给出一钢铁厂的混合型维修任务构成比例。

图1-53 一钢铁厂混合型维修任务构成比例

2）维修技术结构。维修技术结构应该比人工的计算更复杂，因为它牵涉到更多的不同因素。例如，检查和监测工程师的多少与维修策略、企业规模、设备复杂程度及信息系统有关，其他人员如维修调度员、维修操作工人、备件技术员都与相应的工作量、工作复杂程度、备件库存规模、外部维修工作安排等因素相关。因此，企业的维修技术结构应根据具体情况具体确定。

一个新建企业的维修技术结构可以通过对近似企业的调查作为参考来设计。

（3）时间分级、指标和计划值 为了提高设备可靠性，降低成本，就要进行可比的定量化工作。调查研究的黄金法则是“5W2H”：

WHERE（哪里）——区域、生产线、设备；

WHEN（何时）——日期、班次、故障发生时间、维修时间、故障停机时间；

WHAT（什么）——故障描述、具体异常、损坏；

WHY（为什么）——故障原因与条件；

WHO（谁）——维修力量、需要多少人、维修技能的需求；

HOW（怎样）——需要的工具、材料、备件，是否为完全的维修？问题与困难，给下一班次的说明；

HOW MUCH——需要多少成本。

图1-54给出了时间分类、主要指标及损失评价。

图1-54 时间分类、主要指标及损失评价

按照上述分类，对于每一个记录，一般都用一个损失代码、一个部件代码、一个原因代码和维修时间、人力来表示。上述的运行损失、维修损失又可以进一步细分，如图1-55所示。

（4）设备与机器手册 所谓的机器手册，就是整个生产线一步步分解，直到最基本零件的清单。从整体到零件的分解有以下内容：

1）生产线。能完成产品加工和输送的一整套设备。

2）机器（设备）。能完成一个有意义的工件加工的若干动作的组合。

图1-55 运行损失、维修损失的细分

3）动作。设备中可以完成某一单一动作的若干部件的组合。

4）部件。简单或复杂的设备组件。

5）备件或元件。由一个编码所代表的简单或复杂元件。

机器手册的具体编码方式可参考图1-56。

图1-56 机器手册的编码方式

这个编码可以写成“aa-pp-mmm-mm-oo-cc”的形式，其中aa代表区域，pp代表生产线，mmm代表机器或设备，mm代表动作，oo代表部件，cc代表元件。通过编码，维修管理人员可以将现场工作与后台管理有机结合起来，形成计算机设备管理信息系统，如图1-57所示。

（5）紧急处理 紧急处理也称为“随叫随到”工作。主要分为三类：第一类为“E”类，即故障导致生产线停机的紧急处理工作；第二类为“F”类，即虽然故障未导致停机，但如不修理，将很快会停机的紧急处理工作；第三类为“O”类，即可以一边运行一边等待处理的故障。

图1-57 编码在系统管理中的应用

一般而言，需要紧急处理的工作占总维修工作量的百分数不一定很高，而属于“E”类的处理所占比例就更低。为了从经济效益上来优化紧急处理的维修队伍结构，可以分以下不同情况作不同处理：

1）生产线简单、生产操作简单的企业，可以由操作人员代替紧急处理维修人员，彻底缩减紧急处理维修队伍。这样既可以减少效益损失，又可以提高操作者的技能。但对于“F”类或特殊问题不能处理，可能会延长停机时间。

2）生产线复杂或操作技能要求较高的生产线，紧急处理工作可以由生产操作工人与专门的维修人员共同处理完成。这样可以部分减少效益损失，提高操作工人技能。虽然不会像上面一样，但仍可能延长停机时间。

（6）故障分析 故障分析可以达到以下目的：

1）准许开始紧急处理。

2）作出马上或稍后处理的问题清单。

3）有利于故障统计分析。

4）有利于对故障事件的深入分析。

值得指出的是，故障编码、停机编码、原因编码以及对策编码等，对于故障分析起着重要的作用。下面介绍几种编码的例子。

故障编码的分类：701——机械故障

702——电气故障

703——液压故障

731——压缩空气短缺

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维修技能小组代号：M——机械维修(www.xing528.com)

E——电气维修

I——液压维修

L——电子维修

A——其他维修

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故障原因编码：AGE——老化

BIP——检测失误

BSR——备件维修失误

BWP——操作失误

LAL——润滑不足

VIB——振动

WEA——磨损

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故障对策编码：MOC——元件修改

NIS——新检测标准

BRE——故障修复

TOP——人员培训

MOT——监测

NCS——新清洁标准

NOI——新操作说明

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针对上述编码，结合诊断实际可以进行如下的分析工作：

1）简单对照。如原因：BWP（操作失误）或BSR（备件维修失误）。对策：MOC（元件修改）或TOP（人员培训）。

2）简单统计分析。由于通过检查工程师的检测和紧急处理报告所反映的内容，相关的停机、原因、对策、设备、部件编码及停机时间等资料均已存在和积累起来，很容易进行统计分析。图1-58给出两个按照故障停机时间长短顺序排列的编码分析对照图，可供分析时参考。

图1-58 编码分析对照图

3）深层次分析。除了上述分析以外，还通过检测工程师、维修人员和操作者参加的日工作例会、月工作例会和现场例会，对疑难问题作深层次分析，并对设备提出改进（技术改造）计划。这些会议应该是有准备的和有效率的。

4）完成报告。报告包括日、月报告，事故报告等。

作为一个检测工程师，其一天的工作内容和时间安排可参考图1-59。

图1-59 检测工程师一天工作安排

（7）日常小维护 日常小维护一般是操作员工进行的工作，包括手工润滑、调整、控制、小修理及备件制作。日常小维护可以是标准化的工作，也可以是由维修调度员、检测工程师布置安排下达的工作。其工作分工如图1-60所示。

按照技术分类，小维护工作包括：

1）机械维护。润滑给脂、紧固、更换螺母等小配件、紧急处理。

2）液压系统维护。更换、安装失效液压件、调整流量、管道维护支撑。

3）电气维护。检查更换照明、电动机罩、熔丝、插座、开关、配电箱、传感器、热电耦及其他小配件。

4）电子维护。维修电子仪表、可编程序控制器、伺服控制系统等。

图1-60 小维修工作分工方式

日常维护也涉及一个标准化问题。具体标准化表格所列项目见表1-7。

表1-7 日常维护的项目及内容

应该指出的是日常小维护中，检查工程师所起的作用很大。他们主要承担的工作如下：①行使检查工程师的职权；②标准工作码清单的初步制定；③技能、人力、平均时间估计；④派工及完成日期的决定、签字；⑤承包、子承包合同的认可；⑥安全编码制定；⑦行使调度员的职权；⑧维修工作的描述；⑨编制购买和预算代码；⑩材料、工具、备件估计；(11)主要工作程序的制定；(12)质量评定、签字。

小维护、维修工作进行之中，一般要完成两项文字工作：一是要做好完全的交接班报告，把本班发生的事情、处理方式和结果写清；二是填写好统计报表，报表内容包括设备正常工作时数、维修工时数等。

（8）检查与控制 检查又分感官检查和定期检查两种。

1）感官检查：①起点，制定标准、调整维修计划；②内容，闻气味、听声音、摸发热与振动、看形状、问题、尝味道；③结果与控制，积累经验、及时作小调整、抓住燃眉之急、调整原来计划、调整当前工作安排、提出改进、技改措施；④要求，感官检查必须由人参与，一周内应对全生产线检查一遍，对问题马上采取相应对策；不一定作出正式报告，但检测工程师应作检查笔记，必要的点检表格应认真填写。

2）定期检查：①起点，按标准维修计划制订检查计划，使维修在真正必要时进行；②内容，检查准备；利用仪器设备观察与测量磨损、间隙、材料缺陷、内部零件功能、一般状况；监测与记录；现场分析决策；③结果与控制，趋势预测、预报、计划安排、个别改进、疑难问题解决、预算估计、积累经验；④要求，为维修预测应作出因素趋势变化的控制卡片，要能够通过检查，对维修计划作出修改，应能够提出技术改造意见，应能对维修预算作出估计。

检查与控制系统的流程图如图1-61所示。

（9）工作计划与执行 按照前述内容，可以把企业维修工程具体操作的大体程序归纳如下：检查工程师根据维修计划、检查结果、技术改造方案及日常小维修等内容，提出初级工作清单。其中的工作量不要超过预算。为了保证人力平衡、工作的有力执行和备件供应，需要一套分级的工作计划和派工单。然后，再按照不同级别的分级计划工作量的比例，对工作计划的酬金进行评估。初级工作清单的具体内容如图1-62所示。

图1-61 检查与控制系统流程图

图1-62 初级工作清单的具体内容

初级工作清单由检查工程师提出，每年都要依照企业实际需要进行更新。人力计划的安排如图1-63所示。

分级维修计划的人力安排分为年度计划、季度计划、月计划、周计划和日计划等。每一计划都可以在实施前一周内制订。制订计划时，要注意维修预算和人力安排效率的优化。对于每一个车间或生产线，平时日常维护、维修所需人力基本上是稳定的。只有在停机大规模维修时才需要较多的人力。对于一个有多个车间和多条生产线的企业，可以由一个协调中心进行人力的统一调配。这一情况可如图1-64所示。

图1-63 人力计划的安排

图1-64 维修人力的中心调配

在激烈竞争的形势下，企业维修人力的安排关系到生产成本的高低。为此，企业应保持多少维修力量，多少工作应由外部承包者来完成，是值得认真研究的问题。

另外还有一些值得注意的问题是：①良好的工作“设计”和准备，等于工作接近完成；②每一派工令应附有详细的安全说明，如哪些开关、阀门应关闭，哪些装置应锁住等；③应有一个仔细推敲的停机检修计划；④全球（顶级）维修服务，即是把全部维修工作从头到尾委托外部承包者执行。这一策略的实施，需要对设备有详细故障、停机数据，同时应对承包者的可靠性有足够的了解，对两种策略的经济性作认真的比较。

（10）备件管理 备件管理和维修计划密切相关。图1-65显示出这一关系。

图1-65 备件管理与维修计划的关系

每一备件必须编码。一般，编码应反映备件的技术级别。这种编码不包括此备件所属的设备，但可表明属于哪类设备。这种编码方式的优点是可以把不同机器上的同一编码备件放到同一库存中，这样可以减少库存；另外，也便于按不同方式检索备件。

下面给出编码的技术分类：

SI——保险备件，这种备件应时刻有储备，是关键备件。

P1——第一类可计划备件，这种备件消耗量可预测，对生产影响重大。

P2——第二类可计划备件，这种备件消耗量可预测，对生产影响不大。

RI——维修备件，高使用率备件。

P3——可加工备件，可在车间加工的备件。

ID——直接外购件，这是不进行编码的通用备件，可以在市场上买到。

储存控制也是降低成本的重要手段，影响储存量的因素有：

1）购买。申请：备件订货申请已正式提出，等待订货。订货：合同已签订，等待到货。

2）消耗。不可修复备件从仓库中取出；可修复备件的报废。

3）隐形仓储。待修复的可修复备件；领出，但尚未使用的可修复备件；错误提取的备件。

4）仓储。外部储存的备件；内部储存的备件。

管理和控制的备件总储量=物理储量（所有实际储存备件量）+潜在储量（要求但尚未完成的订单）+车间储量（在车间放置的备件量）+生产线储量（将要使用或修理的备件量）+隐藏储量（尚未控制到的备件量）

购置备件量=每年消耗量（消耗与报废量）+每年物理储备量-异常入库可能量

显然，如果企业采用全球维修服务系统，则可以大大减少库存所占有的资金积压。备件问题将转移给外部承包部门。外部承包部门承担各不同企业同类设备的维修保养，它自己的备件库也会更专门化、更经济。

3.管理方法的改进

意大利设备管理人员采用的管理方法，也是各国通常采用的方法，如集思广益的研究会议、利用过程流图、数据表格、伯来托图（主次图）、直方图、趋势图、鱼骨图、回归图、控制卡（中间值，上下限）、工作计划及成本效益分析等方法进行故障和维修管理等。