浅析工程设备综合技术与应用

　　摘要：设备工程综合技术是研究设备寿命周期中存在的物质寿命、经济寿命和技术寿命三种运动形态。是把设备一生为研究对象、对提高设备效率使其寿命周期费用最经济为目的，是关于设备技术、经济、管理及其他科学加以综合研究应用的科学。
　　关键词：设备工程；综合技术；寿命周期费用；TPM管理体系
　　1设备工程综合技术的范畴
　　设备工程综合技术在设备物质运动方面，是研究设备的可靠性、维修性、工艺性及使用中发生的磨损、性能劣化与检测修复技术业务。是对设备的设计、开发研究、选型、购置、安装、调试、验收、使用、维护、修理、更新、改造、直到报废等全过程的管理；在设备价值运动方面，是研究设备价值的转换和资金补偿，维修费用的经济性，新设备投资与设备技术改造的经济性评价等。是对设备的投资决策、自制费、维护费、修理费、折旧费、占用税、保险费、更新改造等资金的筹措到支出，实行设备的经济管理，使其设备一生总费用最经济。
　　设备综合工程实施主要涉及设备规划工程、设备维修工程、公用工程、劳动安全与环境保护工程几方面过程。也就是说设备规划工程从规划决策—设计制造（选型采购）—安装调试—初期管理，实现一个工艺调整；设备维修工程从初期管理—使用维修—报废处理—改造更新，形成一个资产使用管理过程。公用工程、安全与环保工程贯彻应用于两项工程自始至终，从而完成一个设备寿命周期管理，构成设备经济方面、技术方面、管理方面一体的设备工程过程。
　　2设备规划工程决定设备寿命周期费用
　　设备规划工程从设备的设计构思—选型及最佳制造方案的确定—采购、订货、合同管理—安装调试、精度检验、验收评价移交，建立设备档案，制定各种点检卡、规程及制度，进行设备工程能力指数、质量、性能、可靠性考核及信息反馈等完成设备初期管理。
　　设备的选型及最佳设计制造方案的确定是设备规划工程的关键环节，通常从以下几方面对几种方案论证分析比较：（1）设备的精度等级对产品精度加工满足工艺要求的能力；（2）设备的最高和最低生产效率值；（3）设备在保证产品质量前提下最低使用年限——使用寿命；（4）设备从使用直到因技术落后而被淘汰为止经历时间——技术寿命；（5）设备性能、运行的可靠性与维修保养性。（6）单位时间内涉及设备运行的各种最大能耗总和——综合耗能指数；（7）设备的安全环保性，人机工程合理性等。
　　选型及决策是设备前期管理的关键，他决定着设备寿命周期费用高低，设备的全寿命周期费用主要取决于设备的规划阶段，它确定了设备寿命周期费用的85%以上。在制造与实施成本预算分析、市场情况收集整理和分析，投资效益分析，预测设备寿命周期费用，估算资本回报率同时，要考虑技术先进、性能、运行的可靠性和维修保养性。用价值工程比较，避免单纯追求最低投资价。
　　例如：某企业对A、B、C三种同类型设备实际记录寿命周期费用一览表（表1）说明，原始价格最低的设备其运行费可能高，总费用也可能高。从表中还可以看出三种设备的原始价格占寿命周期费用都不是很大，占寿命周期费用最大的是运行费，其次是维修费，第三是备件费或停歇费。从寿命周期费费用看，设备C的经济性最好。
　　
　　表1寿命周期费用一览表（万元）
　　
　              
　　
　　如图1所示，在一般情况下设备在计划—设计—制造过程中费用是不断上升的，到安装阶段就开始下降，运转阶段保持水平趋势，这个阶段保持较长时间，当费用再度上升时，设备就需要更新，设备的整个寿命周期也就到此结束。
　　3设备维修工程是设备寿命周期关键环节
　　设备的资产管理、使用与维护、状态检查与故障管理、诊断技术应用、设备的修理、维修技术管理、备件管理、改造更新、维修费用管理、设备管理的信息系统等构成设备维修工程具体内容。
　　设备资产是企业固定资产的重要组成部分，是进行生产的技术物质基础。设备资产管理的主要内容包括：设备分类、编号、等级划分与管理；闲置设备的封存与管理；设备调整移装、借用、租赁和报废；设备资产卡片、台帐、档案、数据统计；设备库存管理；设备的原值、净值、重值价值、增值、残值与净残值的计价；设备的折旧、净值率与新度系数评估等基础资料管理。
　　设备资产分类编号是资产管理的重要环节，是资产建帐和统计分析的依据，许多资产拥有人不重视资产编号管理，帐目混乱；各个资产拥有人资产编号也五花八门，不进行科学的分类，中高等教育对这方面介绍的也微乎其微。例如：普通车床编号有的用“车001”还有的用机床购置日期先后顺序表示“20030813”等。目前我国很多大中型企业一直沿用原机械工业部颁发的《设备统一分类及编号目录》标准，1988年又进行了修补，这个标准有利于标准统一，科学分类，例如：普通车床为016-XXX。随着新产品不断的产生分类用途细化，原标准也不能适应现行发展需求。例如：数控机床、加工中心等复合机床的出现，用原标准套用以不能更清楚表示机床的种类，还需国家规范、统一，修补标准，更利于资产拥有人内部管理和外部交流。
　　设备的正确使用与精心维护，是设备管理工作的重要环节。作好设备日常、定期保养工作，加强设备点检、润滑，实时设备状态监控，故障诊断，按操作规程正确合理的使用设备，可以保持设备良好的状态，防止发生非正常磨损和避免突发性故障，延长设备使用寿命。二十世纪八十年代，我国大中型企业对设备使用制定了一系列较
　　大体积混凝土的施工，水泥，粗细骨料，外加剂规范的管理办法，制定设备使用程序；设备操作维护规程；建立设备使用责任制；建立设备维护制度等。例如：对设备使用单位要求“三好——管好、用好、修好”；对操作人员基本功要求“四会——会使用、会维护、会检查、会排除故障”要求对操作人员的“五项纪律”，设备维护“四项要求——整齐、清洁、润滑、安全”等。又如：要求设备润滑“五定——定点、定人、定质、定量、定期”与“三过滤”——入库过滤、发放过滤、加油过滤”，实施润滑图表“看板”管理，将图表粘贴每台机器上，让操作人员每时每刻都能关注机床润滑点。规范了设备使用和维护，保持设备良好的技术寿命有很大益处。大大降低了设备故障库，延长了设备使用寿命。
　　设备修理是使设备在一定范围内保持其规定功能和精度的重点措施。通常设备维修方式有预防维修、改善维修、事后维修三种。从设备故障率的特性曲线——浴盆曲线（Bathtubcurve）分析（图2），早期故障主要由于设计、制造缺陷或使用不当造成的，故障率很高；偶发故障期设备故障率最低、最稳定，主要由于可靠性设计中的隐患、使用不当和维修不利造成的，这个期间的使用时间称为设备有效寿命。耗损故障期故障率开始回升，主要是由于产品、系统的组成零部件与之有效寿命系统经长期使用疲劳、磨损、老化等原因造成，故障率随时间推移而上升，最终导致设备、系统的功能终止。我们提供预防维修，做好设备预防维修关键要掌握设备磨损规律，准确判断实际磨损情况，运用状态监控和技术诊断定期检查设备、适时地进行维修，既不出现失修现象，也不出现过剩维修。以延长设备使用寿命，降低设备寿命周期费用。
　　
　　
　　                  
　　
　　
　                               　图2设备率的特性曲线
　　预防维修从修理类别上分为大修、项修、小修、定期精度调整。设备维修费用主要包括大修理费和日常维修费用。大修理计划费用通常采取定额法和技术测算法。定额法是以分类设备单位修理复杂系数平均大修理费用定额，乘以需修理设备的各项修理费用定额，乘以需修理设备的各项复杂系数（机械、电器、热力、其它等），其乘积之和为该设备大修理计划费用。例如：普通车床CA6140大修理费用，其复杂系数JF=12、DF=4，每个JF费用平均为900元/JF（RMB），每个DF费用平均为400元/DF（RMB）。技术测算法是根据设备大修理技术任务书规定的修理内容、修理工艺、质量标准、修前编制的换件名细及材料表等修理技术文件以及修理工期的要求，确定大修理费用。
　　维修费用占设备一生寿命经济费用很大比例，对于采取那种方式维修，花费多少费用，要科学地经济分析。它是评价所采取的维修活动是否达到预期的技术效果，以及所耗用的时间及费用是否经济合理。再保证设备功能满足生产要求前提下，优化的维修应是“停机损失”与“维修损失”之和最少。即以最少的维修费用达到最高的设备可利用率，获得最佳的维修经济效益。
　　设备信息化管理系统不单是设备完好率、故障停机率、综合效率、新度系数、利用率、维修计划完成率等数据的统计，更重要的是把设备从规划、设计、制造和使用、维修、改造、更新，直到报废的整个寿命周期过程，所涉及的人、财、料、法、环、测等因素的加以研究、监测和改善，从而提高设备可利用率，获得最小寿命周期费用。例如：建立二维、三维设备资料电子图片图库；与数控设备网络共享，进行实进状态监控、故障诊断；跟踪维修工作指示单，控制过剩维修；测算维修定额；备件存储份额量等。
　　信息产业的发展推动了企业管理的信息化，建设企业的信息系统在企业管理中越来越显得重要。客户关系管理（CRM）、企业资源计划（ERP）、产品寿命周期管理（PLM）、供应链管理（SCM）等系统在企业得到了不同程度的推广和应用，给企业带来了一定的经济效益和管理效益。这些系统或多或少的都需求设备资产管理的内容和信息，而往往会遇到一个共性问题，缺少设置管理系统数据。从而使企业管理信息化过程中的信息流形成明显断层，准时化生产的节拍也常常受制约，不能更有效的缩短。降低资产回报率（OROA）的占有额度逐年增加。这些问题要求企业在重视设备管理工程同时，更重视了设备信息化管理系统，建立完整的TPM管理体系。复合型的设备维修维护、操作、技术管理人员以成为企业更重要的需求。
　　这就需要企业培养多工种、多技能；懂技术、懂管理的复合型设备操作、维修维护人员与综合型技术人员。
　　参考文献：
　　[1]郑国伟，文德帮主编，设备管理与维修工作手册，中国机械工程学会设备维修专业学会编写，1989年
　　[2]刘林祥，姚家瑞主编，现代设备管理，上海科学普及出版社，1988年