1.生产组织形式
(1)生产线 生产线是指按对象专业化原则组织起来的多品种的生产组织形式。在一条生产线上,拥有为完成一种或几种产品的加工任务所必需的设备,这些设备的排列和工作场地的布置,是由生产线上主要产品或多数产品的工艺路线和工序劳动量决定的。生产线可组织多种产品的生产,因而生产线灵活性较大。目前我国工业企业的生产组织形式中,生产线是一种行之有效的方法,具有很强的使用价值,特别适合于品种、规格复杂多样,产量又不大的工业企业。
(2)流水线 流水线是流水生产线的简称,是指劳动对象按照一定的工艺过程,顺序地经过各个工序的加工,并按统一的节拍完成工序的一种生产组织方式。流水线是比生产线更为先进的一种生产组织形式。和生产线相比较,流水线具有如下特点:
1)作业点高度专业化,每个作业点只完成一道或几道工序。
2)工艺过程是全封闭的,作业点按工艺顺序排列,加工对象在各工序之间平行地向前移动。
3)各工序有节奏地生产,即在相同的时间内生产相同数量的产品。
由于流水线所具有的作业点专业化程度高、生产过程节奏性强、生产过程的连续性好等特点,在进行大批量的生产时,流水线是一种较好的生产组织形式。
在流水线上,因原材料、在制品的搬运量大大减少而节约了大量运输费用。同时,由于生产过程的节奏性和连续性,也使生产过程的管理和控制工作简化。但由于流水线是按产品专业化组织生产的,因而流水线上操作员工的技术水平也要比单件小批生产线上操作员工低,从而加大了管理的难度,特别是基层工段的管理难度。另外,流水线上的操作员工长时间重复一种操作,因而显得枯燥乏味。为了确保流水线正常运行,其各工序上的设备及装置必须保持完好状态,相对来讲从设备管理的角度看,流水线比生产线要求更高,即一旦发生故障必须在最短时间内修复,以减少停线带来的损失。
(3)自动线 自动线是指技术上更为先进的一种生产组织形式。它是在生产线和流水线的基础上发展起来的。它是由自动化设备实现产品工艺加工的一种生产组织形式。自动线和流水线的不同之处在于,自动线上操作员工的任务仅仅是监督、调整和管理自动线,不参与直接操作,劳动对象的传送、装卸、检验、加工等都是由自动线自行完成的。
自动线具有降低劳动成本、加速流动资金周转、缩短生产周期、稳定产品质量的优点。但是,自动线投资数额巨大,回收期长,自动线任一地方出现小故障,都会造成自动线生产和中断。因而采用自动线组织生产,需要企业有较为雄厚的技术管理实力,特别对自动线上设备设施及控制装置运行安全可靠性要求更高,产品结构和工艺稳定而先进,并且产品的市场需求量大。
(4)柔性制造生产系统 随着计算机在技术、工艺和制造领域的应用,以及先进技术装备(如数控、程控机床)的采用,并与先进的管理方法和技术结合,逐步发展为柔性制造系统、计算机集成制造系统等的生产组织形式。
1)柔性制造类型。柔性制造是指在计算机的支持下,能适应加工对象在一定的范围内迅速变化的制造系统,柔性制造系统可分为以下三种类型:
①柔性制造单元。它是由一台或数台数控机床或加工中心构成的加工单元。该单元根据需要可以自动更换刀具和夹具,加工不同的工件。柔性制造单元适合加工形状复杂、工序简单、时间较长,批量小的零件,具有较大的设备柔性。
②柔性制造系统。它是以数控机床或加工中心为基础,配以物料传送装置组成的生产系统。该系统由电子计算机实现自动控制,能在不停机的情况下满足多品种工件的加工。柔性制造系统适合加工形状复杂、加工工序多、批量大的零件,其加工和物料传送柔性大。
③柔性自动生产线。它是把多台可以调整的机床(多为专用机床)连接起来,配以自动运送装置组成的生产线。该生产线可以加工批量较大的不同规格零件。
2)柔性制造系统构成。柔性制造系统基本组成部分有:
①自动加工系统。它是指以成组技术为基础,把外形尺寸、质量大致相似,材料相同,工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。
②物流系统。它是指由多种运输装置构成,如传送带、轨道、转盘以及机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统。
③信息系统。它是指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行分级控制的系统。
④软件系统。它是指保证柔性制造系统用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分,包括设计规划、生产控制和系统监督等软件。
3)柔性制造系统优点。柔性制造系统是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子技术、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾,具体优点表现在:
①设备利用率高。一组机床编入柔性制造系统后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。
②在制品减少80%左右。
③生产能力相对稳定。自动加工系统由一台或多台机床组成,发生故障时有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
④产品质量高。零件在加工过程中装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。
⑤运行灵活。有些柔性制造系统的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看的情况下正常生产,在柔性制造系统中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。(www.daowen.com)
⑥应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足产品需要。
4)柔性制造系统的发展趋势。柔性制造系统的发展趋势大致有两个方面。一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合,利用原有产品系列的典型工艺资料,组合设计不同模块,构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统;另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化,特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统(CIMS)。
企业有多种生产组织形式,由于生产方式不同,对操作人员、维修人员有不同要求,企业应根据生产特点、操作人员和维修人员的素质以及产品的品质要求,合理编制规范要求,确保生产安全可靠,经济合理运行,各种生产组织形式对操作、维修人员的不同要求见表2-1。
表2-1 各种生产组织形式对操作、维修人员不同要求
企业中的设备由于在生产中具有不同的功能、作用,因此应根据设备运行不同的特点来选择不同的维修方式,不同设备可采用的各种维修方式见表2-2。
表2-2 不同设备可采用的各种维修方式
2.维修方式创新,实现企业长足发展
实施设备维修方式改变和创新,不断探索和总结设备状态受控管理,不但对提升企业产品品种、质量和实现企业长足发展具有重要意义,也能有效提高设备管理工作效率,进一步降低维修费用及保证设备作业率逐年提升,是实现设备管理整体水平提高和设备维修方式跨越式发展的根本保证。
【案例2-1】 山东省某钢铁企业自投产以来,设备维修工作也在进行着不断地探索与创新,先后经历了事后维修和预防维修阶段。随着钢铁制造业竞争日趋激烈,要求企业的生产管理模式实现由追求产品产量向追求品种数量和质量的转变,从根本上消除设备维修工作的弊端势在必行。多年来松散的设备管理体制一直制约着企业设备管理整体水平的提高,因设备管理的信息化水平较低,点检工作仍然依靠人的感官和少量简易仪器进行,既影响设备运转效率,又制约企业经济效益提高。传统的事后维修管理模式,造成设备维修要么不足、要么过度。由于维修人员的技能水平较低,造成设备运行质量降低和检修时间拖延。因此,工厂要通过加大设备维修的改革和创新力度,实施和建立效益型的设备状态预知维修管理模式,进一步提高设备管理工作水平和企业竞争实力。
(1)实施维修模式创新是市场发展的需要 设备管理工作创新与生产管理模式优化是相互关联的,它们既是共同促进和相互发展,又是互相依托、密不可分的关联体。由于当时中厚板产品市场主要以卖方为主,企业将工作重点主要放在了产能提高等方面,设备管理工作采用的是以事后维修和预防维修为主的粗放型管理模式。随着中厚板产品市场竞争日趋激烈,产品的品种和质量已被提升至前所未有的高度,粗放型的设备管理模式已不适应新形势生产的需求,主要体现在:设备管理工作中的不足导致设备作业率较低、设备的可靠性和稳定性较差及设备故障频发(多为重复故障),使生产运行及设备管理工作开展十分被动。为满足生产需求,在实施预防维修的基础上,注重设备管理模式创新和最大限度满足生产过程对品种及产品质量控制能力的提高。在引进、消化先进的设备管理经验基础上,以全员参与设备管理工作为基础,以追求设备管理效益最大化为目标,以操作、点检和检修三方为管理体制构架,以设备管理信息系统为平台,以实施设备状态点检管理为手段,对主要生产线设备采取以状态预知维修为主、生见式产线的动态平衡检修为辅的快速检修维护模式,形成了符合现代生产特点的设备维修管理体系,制定出制度化的、完善和科学的管理方法,保证了设备技术状态完好与生产能力提高,满足了企业生产新模式的需求。
(2)设备管理模式创新 建立效益型的设备状态预知维修模式,强调的是发挥设备的综合效益和提高设备技术功能的预控性,而提高设备综合效益和预控性不能局限于设备管理本身,还应包括生产管理、质量管理和安全管理等多项内容,应通过进行综合评价找出能满足生产、质量和安全工作要求的最经济和最能发挥设备功效的关键点,还应实施以设备技术状态受控管理为基础的设备检修管理新模式。
1)人员的合理配置是实现预知维修模式的前提,其具体要求如下:
①建立高素质的专业维修队伍。为实现效益型设备状态预知维修模式,企业采取了打造素质高、技术好的专业维修队伍与全员参与相结合的人力资源配置方案,以进一步提高对设备状态的预控能力。由操作人员、专业人员、修理人员组成了全员参与的立体维护管理网络,不仅使各级管理人员的工作职责更加明确,也更加具有科学性和规范性。例如,操作人员主要负责日常点检和维护,实现了对关键部位设备的全天候监控,负责及时向专业人员提供设备的技术状态信息,他们是执行设备点检管理的第一道防线;由专业人员组成的维护网络系统,负责设备的专业点检工作,监督和指导操作人员的日常点检,及时向修理人员下达检修指令并实施监督职能。修理人员由两部分人员组成:一部分是由企业内部人员组成的专业维修队伍,另一部分则是外协维修人员。他们共同按照点检中出现的缺陷开展检修工作,同时还要承担部分设备的大修任务。
②采用内外结合的检修模式。在企业内部配置了由少量修理人员组成的专业维修队伍,并将其作为实现预知维修模式的主体,主要负责生产线上检修难度较大和关键设备的检修工作以及重要零部件的组装及修理工作。为有效控制设备检修的时间、质量和节约维修费用,同时兼对外协作项目情况进行监督与指导职能,外协维修人员主要负责一般设备检修。由于外协维修人员的流动性较大,人员和工作时间均不固定,因此他们主要负责弥补专业维修队伍人员不足时的情况,在专业修理人员指导下对一般设备实施检修。通过将二者进行优势互补,既解决了检修工作少时检修人员闲置问题,又缓解了检修工程多或检修工作量大时人手不够的矛盾。
2)信息和设备故障诊断技术是实现预知维修模式的保障。随着计算机、网络及信息技术在设备状态监测与故障诊断领域的开发与应用,不但使设备点检人员能更快捷和高效地获取相关技术信息,对设备运行情况进行正确分析与诊断,还可及时掌控设备运行状况及劣化发展趋势,以便采取进一步措施实现对在线主要设备进行有效的预控和管理,解决了工厂长期存在的检修成本居高不下、不能进行及时检修和过度维修等问题。通过将设备状态点检与故障诊断管理系统相结合,实现了设备信息链管理,为实现由事后维修和预防维修向预知维修模式转变提供了有力的技术支持。例如通过对加热炉风机、高压水泵、粗轧机、精轧机等关键设备进行状态监测与故障诊断,不但可对设备的振动、温度等技术参数进行科学分析,还可编制出设备技术状况及劣化发展趋势图,把设备隐患等信息及时传递给点检人员,以便于采取相关的补救措施。
3)完善的管理体制是实现预知维修模式的关键。建立科学的管理体制不但可有效调动和挖掘各车间参与设备管理工作的积极性与潜能,还能充分利用各级点检及维修人员的工作经验,弥补和解决外协人员经验少和现场情况不熟悉的缺陷,充分发挥检修资源功能和显示实施集中管理的优势,实现了设备管理工作重心下移,进一步提高了设备在生产运行中的保障能力。在建厂初期,采用的是生产车间与检修车间相互独立的管理模式,生产车间负责本车间的设备检修工作,检修车间负责全厂的设备检修任务,两者的工作职能在许多地方相互重叠,常出现相互推诿和扯皮现象。为了提高生产车间的操作人员及修理人员工作的积极性,工厂改革了原有的设备维修管理体制,对各生产车间的维修工作职能也进行了优化。例如检修车间只负责主要生产线上关键设备的检修任务,其他辅助设备则由各生产车间负责,明确了生产车间的设备管理工作职能及责任,在设备数量较多的生产车间还配备了主管设备的专职副主任,以进一步强化新体制下操作方的设备管理职责和加大设备综合指标的落实力度。在各生产车间还配备了少量的点检人员。他们在厂点检站统一指导下完成设备点检工作,并负责本车间设备日常维修及指导外协人员进行较大规模的检修工作。
为了实现预知维修模式的制度化,形成符合实际生产需求和操作性强的设备管理工作流程,厂里对原有的设备管理制度、技术标准等进行了修改和完善,主要包括《设备点检管理制度》、《设备润滑管理制度》、《设备状态监测管理制度》、《点检技术标准》以及《润滑作业标准》等制度和标准。在定期开展效益型设备状态预知维修体系的专项检查时,对照标准及时纠正不合格项目,并通过开展系列培训和专题研讨会等形式,使员工进一步树立和加强了做好设备管理工作的理念及意识,认识到了开展预知维修模式的重要意义。
4)效益最大化是实现预知维修模式的目标。效益最大化不仅体现在设备维修、备件、材料管理等方面取得的经济效益,还体现在实现品种质量效益的最大化。由于国内中厚板产品市场产能的不断扩大和释放,市场竞争更加激烈,只有提高产品的核心竞争力,例如具有管线钢、石油储备用钢、高强度机械用钢等高附加值产品的生产技术和生产能力,才能取得良好的经济效益和稳固的市场地位。良好的设备保障能力不仅是实施高端技术产品生产的工艺基础,也是提高产品性能和质量的保证,例如,辊道上的任何一个毛刺都可能造成几百吨钢板的表面划伤,对高表面质量钢板就会造成十几万元的经济损失。因此,设备管理工作已由过去的只为生产服务转变到如何提高企业在市场中的竞争实力上来,不仅要追求较高的设备作业率和完好率,还要以提高企业的总体经济效益和长远发展规划为中心,正确处理好设备维护与品种开发和产品质量提高的关系,为提高品种开发和质量提升创造良好的硬件环境。
(3)取得效果 通过加大设备状态预知维修模式的推进力度,不但为企业设备管理工作整体水平提高提供了强有力的技术支持,也在确保设备技术状态完好和各项功能持续稳定发挥的同时,为产品的品种、质量及产量提高奠定了坚实基础,实现了设备作业率的快速提高和维修费用稳步下降的目标,设备管理的各项技术及经济指标,按工厂计划均得以顺利实现。具体效果为:
1)新产品的开发能力和设备作业率得到大幅度提高。通过实施效益型的预知维修模式,不但提高了设备功能的稳定性和可控性,保证了品种板生产质量,还成功地开发出100kg级高强度钢、X80管线钢及油罐钢等高端技术产品。高级专用板的比例达到76.5%,大大提高了产品的竞争能力。设备作业率提高了3%,不但使中厚板的产能得到充分提高,也大幅度降低了生产成本,取得了较好的经济效益。
2)提高了检修时间的可控性。在预知维修模式实施以前,像轧机万向节轴、压下螺钉、机架辊等大型零部件的检修任务主要依靠外协人员完成,由于外协人员的检修经验少、工作主动性差及检修时间的控制能力低等,常造成检修工作的拖期,而零部件的检修时间又决定着全厂生产线停机的时间,因此严重影响了工厂生产的正常运行。通过实施预知维修模式,工厂将大型零部件的检修工作改由检修车间负责完成,不但使员工积累了实践经验,锻炼了队伍和提高了检修水平,也大幅度缩短了检修时间。例如,轧机万向节轴的更换时间由22h减至12h,轧机压下螺钉的更换时间由28h减至16h等。
3)设备事故大幅度减少。通过开展预知维修模式共发现和排除了轧机电动机转子轴裂纹、十字包轴承异常等多起安全事故及隐患,为设备的主动维修和安全生产提供了保障,设备事故发生率得到了有效控制,近两年的重(特)大设备事故率为零,较好地完成了各项生产任务。
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