本文面向中小型制造企业的设备维护经理、工厂厂长、生产经理和持续改善负责人:你们使用故障报修单管理维修,却总觉得设备的实际可用性比维护部门的统计数据更差。本文说明为什么故障报修单与实际停机的时长很少一致,如何把一次停机拆分为几个阶段,以及维护部门真正需要哪些停机数据,才能可靠地计算 MTTR 和可用性。
- 故障报修单测量的是工单时间,而不是设备时间。
- 多数报表缺少报修时间和恢复生产时间。
- 没有报修的短时停机不在可用性统计中。
- 停机测量与设备维护软件相辅相成。
EquipPanel 关于中型企业停机与可用性的观点
在 Fabriksstillstand reduzieren: Instandhaltung und Verfügbarkeit im Mittelstand(《减少工厂停机:中型企业的设备维护与可用性》)一文中,面向中小企业的设备维护软件提供商 EquipPanel 说明了为什么计划外停机对中型企业的冲击格外大,以及企业如何从被动维修转向预防性维护。在减少停机时间的实用步骤中,有一条正是本文的出发点:”Kennzahlen beobachten: Stillstandsminuten, MTTR und Verfügbarkeit pro Schlüsselanlage.”(”关注关键指标:每台关键设备的停机分钟数、MTTR 和可用性。”)
EquipPanel 还谈到了常见障碍:设备停了才去修,维护计划放在 Excel 里,数字化项目在日常工作中落不了地。这篇文章提供的是维护部门在策略、计划和文档方面的视角。本文在此基础上补充生产端的测量视角:进入 MTTR 和可用性计算的停机分钟数从哪里来?如果只依靠故障报修单,这些数字有多准确?
故障报修与停机:两块很少同步的表
在许多工厂里,故障报修单是停机时间的唯一来源。操作员报修,维护人员接单、维修、关单。工单的开始和结束时间就成了停机时长,所有工单相加就成了可用性。这种做法清楚易懂,但它测量的是工单的时间,而不是设备没有生产的时间。
两块表之间经常存在差距:
- 设备在有人报修之前就已经停了。操作员先自己尝试处理,或者去叫班组长,或者正在另一台设备旁边。这几分钟不在任何工单里。
- 设备在运行,但还没有恢复正常。维修完成后工单关闭,但产线还需要时间才能达到稳定节拍,或者最初的几件产品是废品。
- 短时停机从来不报修。操作员自己就能处理的两分钟停机不会产生报修单。即使每班重复二十次,它在维护部门的每一份报表里依然缺席。
- 并非每次停机都属于维护问题。缺料、缺人或换单都是停机,但不是故障。如果按故障登记,就会扭曲 MTTR。
这些差距并不说明维护部门做得不好。它们只是说明,工单系统是为管理工作而设计的,而不是为测量设备时间而设计的。
一次停机的四个阶段
要用好 MTTR 和可用性,最好把每一次技术性停机拆分为几个阶段。每个阶段的原因不同,改善抓手也不同。下表展示的是通用模式,而不是某一家工厂的数据。
| 阶段 | 起止 | 通常谁能看到 | 典型改善抓手 |
|---|---|---|---|
| 报修时间 | 设备停机至提交报修 | 只有设备端的测量 | 自动报警,清晰的报修路径 |
| 响应时间 | 提交报修至维修人员到场 | 设备维护软件 | 值班安排,优先级,路程 |
| 维修时间 | 维修开始至维修结束 | 设备维护软件 | 备件,技术文档,技能 |
| 恢复生产 | 维修结束至达到稳定节拍 | 只有设备端的测量 | 放行流程,参数设定,开机程序 |
举例说明:根据维护软件记录,一张工单持续 40 分钟。设备端的测量显示,设备在报修前几分钟就已经停机,工单关闭后又在低于额定节拍的状态下运行了一段时间。对生产来说,整个时段都算数。如果只改善维修时间,就只解决了问题的一部分,看不到更大的损失究竟在报修时间还是恢复生产阶段。
维护部门真正需要的停机数据
要得到每台关键设备可靠的可用性,只需要少量数据,前提是数据完整并且自动采集:
- 每次停机的开始和结束时间,在设备端测量,无论是否产生了报修单。
- 每次停机一个原因,并清楚区分技术故障与缺料、缺人、换单等组织原因。
- 与维护工单的关联,从而分别看到报修时间、响应时间和维修时间。
- 短时停机的频次和累计时长,与已报修的故障分开分析,因为它们会扭曲 MTTR,却又不在可用性里。
- 每次维修后达到稳定节拍所需的时间,避免恢复生产阶段被归入性能损失而消失不见。
有了这些数据,就可以把 MTTR 拆分为各个组成部分。根据工厂内部的定义,MTTR 可能只包括维修本身,也可能包括从故障到恢复运行的全部时间。关键是所有人使用同一个定义,而且时间戳不是凭记忆填写的。
五个步骤,核对故障报修与实测停机
- 确定关键设备。先从三到五台一旦故障就最影响交付的设备开始。在这些设备上做核对,收效最快。
- 自动测量停机。在这些设备上连续两到四周记录每次停机的开始、结束和时长,不改变现有的报修流程。
- 与工单对比。把实测停机与同期的故障报修单放在一起。记录哪些停机没有对应工单,以及开始和结束时间相差多少。
- 先解决占比最大的阶段。如果损失主要在报修时间,自动报警会有帮助;如果在恢复生产阶段,就要审视放行流程和参数设定;如果在维修时间,就从备件、技术文档和预防性维护入手。
- 用实测数据报告可用性。今后用实测停机计算每台关键设备的可用性,用工单来分析原因和管理维护工作。
这样就形成了对双方都有利的分工:设备维护软件管理工单、维护计划和文档,生产端的测量提供设备时间,用来衡量维护工作的成效。
TEEPTRAK 负责测量这一侧。安装在电气柜中的模块和产线旁的传感器自动记录每一次停机和每一次短时停机,无需连接 PLC。每台设备安装约需一小时,48 小时内即可得到包含可用率的 OEE。TEEPTRAK 已在 30 多个国家的 700 多家工厂使用,它是设备维护软件的补充,而不是替代。
延伸阅读
- Fabriksstillstand reduzieren: Instandhaltung und Verfügbarkeit im Mittelstand,EquipPanel(德文)
- 自动安灯:用测量到的设备停机触发报警
- 测量等待浪费:精益浪费分析中的设备停机
FAQ
为什么故障报修单上的停机时长与实测时长不一致?因为工单从报修开始,通常在维修结束时关闭。设备在报修前已经停机的时间,以及达到稳定节拍前的恢复生产时间都没有计入。没有报修的短时停机则完全缺失。
缺料和换单应该计入 MTTR 吗?不应该。它们是停机,应计入设备可用性,但不应计入维护部门的 MTTR。如果按故障登记,会让维护部门的表现显得比实际更差,也会把原因分析引向错误的方向。
停机测量会取代设备维护软件吗?不会。测量提供设备时间,设备维护软件管理工单、维护计划、备件和文档。两者结合,才能看清一次停机持续多久,以及维护部门为此做了什么。
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