浅谈设备管理地图的创建与实践

陈基全，苏子皓，王春杰，吴凯凯，王子阳

（日照港集团岚山港务有限公司，山东 日照 276800）

目前设备管理体系众多，其包含的管理模块或要素多是以散状形式的罗列，为碎片化的呈现。存在如下问题：一是设备管理诸要素之间的逻辑层次不分明；二是设备管理诸模块之间的内在联系和运作机理不明晰；三是描述体系多采用文字的表达方式，难以实现组织内部的良好沟通。上述三个方面，使得从业者难以做到对设备管理有一个整体的、宏观的理解和掌控。为准确描述设备管理各个要素、模块之间的逻辑层次关系，实现整个体系逻辑上的环环相扣，构筑一个全新的、便于理解、易于展现的管理模型，我们创建了多维度、可视化的设备管理地图。设备管理地图中应用计分卡进行过程绩效管理，从而控制每个流程按照既定目标正确的执行，记分卡嵌入地图，通过流程运行反馈进行指标修正，能够更加准确直观的衡量工作绩效，调动人员积极性。

1 设备管理地图

1.1 管理地图的维度组成

设备管理地图由目标、流程、资源三个维度构成（见图1）。第一维度是目标维，也即是我们设备管理期望达到的愿景目标。对于设备，我们除了不希望其劣化之外，还期望通过不断优化提升其性能，因此把设备逐步的趋向于完美作为目标。

图1 设备管理地图简表

第二维度是流程维，地图流程采用PDCA的逻辑模式，结合设备管理实践识别了四个核心流程、也可以称之为设备管理的根流程。分别是：

（1）优劣化识别及应对。

（2）流程运行。

（3）测量与评价。

（4）分析与改进。上述四个流程每一个流程的输出构成下一流程的输入，输出的结果通过测量反馈对前置流程进行反馈纠偏。四个核心流程可进一步派生为若干个子流程。

第三维度是资源维，这里需引入一个定义，即人、机、料、环、活动（流程），也即所有活动（流程或过程）的运行都需要人、机、料、环这四种资源要素。这是对流程运行所需的所有资源按照一定原则进行抽离后，归纳具化为四种要素，即是人、机、料、环（人员、机器工具、物料、环境的简称），资源维的人、机、料、环具有普适性意义。

1.2 管理地图流程维与目标维之间的逻辑

流程维的四个核心流程横向的逻辑关系如下：只有识别所有设备优化机会和劣化趋势并制定应对措施；只有执行和落实这些措施所形成的规程；只有通过测量和评价对流程的运行进行控制；只有对所有的异常事件（或故障原因）进行源头回溯，找到源头，制定根除措施；才能对前置流程不断纠正和完善，逐步趋向一个完美的设备。

1.3 管理地图三个维度之间的逻辑

地图的前三个维度即目标、流程、资源，从下到上的逻辑关系是：只有有了流程运行的资源，也就是人机料环，才可以运行流程；只有正确的运行流程，才能达到目标。

设备管理地图创建了资源维人、机、料、环、活动概念，厘清了目标、流程、资源三个维度的因果联系以及核心流程相互之间的逻辑关系，实现了设备管理地图诸要素内在运行机理的整体逻辑闭环（图1）。

2 核心流程

2.1 优劣化识别及应对

优化识别，即识别出超出原有设备性能的机会与改进手段，也就是平常所说的技术改造、革新；劣化识别，是对设备故障隐患及可能造成的后果进行全面主动辨识并拿出对应措施的过程，它的输入要素是设备部件及状态，输出的是防范措施和相对完备的操作规程。

故障隐患实质是各部分内在与外在因素发生了变化，或要素间的配合状态等发生了变化，一旦发生变化就会导致设备初始状态被打破，从而使设备逐步劣化。有效的控制故障隐患就是要主动发现要素变化状态并制定应对措施。

对设备而言，设备组成要素主要有尺寸、结构、质量、形状、多少等。

譬如质量、油品水分、酸值、污染度等理化性能指标发生变化，外在表现就是油液中出现金属屑、灰尘等杂质，油品颜色变化、乳化、异味等；譬如尺寸形状，钢丝绳铜套磨损出现了内径椭圆、尺寸增加，导致钢丝绳磨损加剧。这样的例子很多，并且伴随的不仅仅是一种，而是尺寸、位移、结构等多种状态的组合，只有我们对设备部件及状态进行有效的识别，才能对症下药，因地制宜的制定防范措施。

案例1：优化识别。大型装载机作为港口装卸的中坚力量，油耗是衡量其经济运行的关键成本，为实现降本增效，某公司通过采集大量作业货种、作业过程样本，从四个方面来识别降耗机会，一是分析不同货种、作业过程的台时效率与能耗的差异；二是分析不同机型、役龄设备能耗差异，寻找变化规律；三是分析操作技能、习惯以及轮胎等主要部件磨损程度对油耗的影响；四是分析油价变动趋势，在调价窗口期提前储备油料。通过规律查找，发掘能耗最优区间的人员、设备、货种结构进行资源优化配置，实现了油耗成本可控。

案例2：劣化识别。大型装载机随着役龄增加，臂架座孔磨损松旷，若不及时修复，存在座孔撕裂风险。经主动识别，造成松旷原因一是正常磨损，二是不规范操作，三是润滑不足。针对识别原因，在操作规程中添加了“柔和操作，杜绝磕斗”要求；保养规程中“提高润滑标准，增加润滑频次，配套定点、定量集中润滑装置”；在状态监测流程和维修标准要求，由司机和维修工共同对松旷情况进行状态监测，司机直观感受松旷量大小不同引起的车辆振动对设备操作的影响，维修工测量具体松旷尺寸与新车标准进行比对，若偏离较大则需进行镗孔修复，恢复到原车性能。某公司实施装载机臂架座孔修复工艺，实用效果明显，该工艺维修经验被设备厂家借鉴并在同行业内推广。

案例中“尺寸测量”“更换轴承”“调整间隙”就对应着状态监测里的“发现”以及处置中的“更换”和“补偿”。

支撑上述流程运行的构成设备的要素就是第三维度资源中的“料”。

2.2 流程运行

流程运行是对设备管理优劣化识别后产生输出结果，也就是执行操作规程的过程，所包含的子流程实际上就是劣化识别流程中应对设备劣化措施的三个方向。

因为磨损、振动、老化等因素，设备劣化是一个不可避免的过程。

首先需要考虑的是如何减缓劣化的进程，减缓劣化的应对有两个方面，分别是规范操作和保养，于是衍生了操作规程和保养两个子流程。

其次，既然劣化是一个自然趋势，我们要对劣化的程度进行实时监测，于是产生了状态监测流程，需要注意的一点是操作维修以及设备管理人员日常开展的“设备检查”的一个层面内涵即是状态监测，它是对劣化识别的对象进行实时监测，如温度、振动、磨损老化、相对位移、电流等。操作司机作业中通过仪表观测、管理人员通过专业工器具进行点检等全部隶属于状态监测的范畴。

再次，劣化超过容许度时，就需要对其维修，维修按照劣化程度、成本等分为补偿和更换两个子流程，补偿即是对原有尺寸、性能等参数的修正，如螺栓紧固、局部焊补等。

综上，流程运行核心流程包含四个主要子流程，分别是操作、保养、状态监测和维修。需要说明的是，上述子流程之间有着极强的逻辑递进关系。

运行流程贯穿于设备管理的方方面面，也就是我们执行检查规定、操作规程、保养规程、维修作业等主要流程以及上述流程派生的子流程的过程。

案例：状态监测流程——油品监测。油品化验就相当于医院血常规检测，通过监测油液中的金属元素、磨损颗粒等数量和质量的变化，来掌握和监控设备的技术性能变化。当采样数据积累到一定量时，就可进行趋势分析，进而提供预警信息，及时采取预防措施，防止大故障发生。某公司通过油品检测发现部分设备驱动桥中的金属元素异常，通过数据分析对比，对其进行拆检，通过更换轴承及调整间隙，恢复原有技术性能，避免了更大的损失。

油品监测这一具体工作在不同的工作阶段对应这不同的人、机、料、环，在取样阶段是技术员、抽样瓶、设备上的旧油和刚启封的新油、维修厂区，在化验阶段是检测机构化验人员、检验器材、油样、化验室，在结果分析阶段是技术人员、电脑或比对方法、检验报告、办公室。

由上述案例可知，每项流程在每个阶段的的运行都离不开人机料环这四个基础资源。

2.3 测量与评价

测量与评价的目的是为了正确运行流程，对流程运行的规程的执行情况通过测量和评价进行控制，就是对核心流程运行产生的结果跟我们的期望值做对比，之后对相关者进行考核，亦即过程绩效管理。

测量与评价流程涉及到了记分卡，因此我们引入设备管理流程的第四个维度“记分卡维”，故把管理地图进一步拓展为立体模型（见图2），记分卡的作用是设置指标和目标值，制定达到目标值的具体行动计划。

图2 设备管理地图立体模型

测量的角度一般来说分为六个方面，分别是数量、效率、质量、成本、安全、环保。实践中，根据实际情况，按轻重缓急、测量成本的原则设置需要测量的指标，根据目标来设定指标值，最后根据目标值来制定行动计划以及人机料环的物质资源支撑计划。

需要说明的是，设备管理的每一个流程都应根据轻重缓急的原则来设置指标，也就是设备管理关键绩效指标，如优劣化流程采用“项目识别个数”指标，操作流程采用“违章率”、状态监测流程采用“问题未发现率”，维修流程采用“维修及时率、计划完成率”等。下面以状态监测流程的绩效测量示例。

指标值确定后，需确定为达到指标值的资源方面人机料环协同行动计划。

案例：状态监测流程的测量指标——问题未发现率。在对状态监测流程的测量中设计“问题未发现率”指标以及目标值3%。“问题未发现率”旨在考查下级在检查中未发现，被上级检查时查出的问题，从而促进每一级检查职责的履行。除了数量之外，在质量方面通过对发现问题进行赋分评价，引导发现更有深度和价值的问题（见图3）。

图3 记分卡示例

在此处以人机料环的协同来阐释流程运行的资源方面亦即人机料环的协同。设定指标后，就需要高效的行动计划来确保目标的实现，也就需要人机料环资源的支撑，以“人”为例，为了完成工作，“人”就需要具备应有的技能，人的方面，就要运行人员培训流程，机的方面，也就是测量的工具方面，需信息化系统，如EAM设备管理系统，作为提取测量指标的工具，制定人员点检培训行动计划，就衍生了招聘经验丰富的操作手或者通过技能培训、职业资格提升计划等来使其具备该岗位点检的能力，外化到日常具体的工作就是OPL、师带徒、视频学习等，而这些工作的执行也是通过“人机料环”来支撑并需要进行测量的。

测量结果一般存在上下偏离，因此需对结果进行评价，也就是绩效考核，目的是通过对流程要素人的方面进行纠偏，确保流程正确运行。

2.4 分析与改进

所有的事件都存在“引起”和“被引起”的因果关系，在对工作流程进行测量评价后不可避免的存在问题需要查明原因加以解决、使其不再重复发生，由此引入“分析与改进”流程（见图4），即“源头回溯”。

图4 分析与改进模型

爱德华.戴明指出“大多数问题都是管理上可控的，源头是最应在逻辑上识别和纠正的基本内容”。通常对故障处理方式是修复了事，一般未深入查找故障发生的技术根源和管理缺陷，即使分析，得出的结果往往是表象的而不是内在的，模糊的而不是精确的，单点的而不是系统的，采取的措施并不能解决根本问题。为了使分析的更加准确和系统，采用“设备管理源头回溯”工具（见图5），回溯过程通过《问题工作单》为载体流转，按导致故障发生的影响因素进行划分，分专业部门查找故障在技术、人为、管理层面发生的源头，同时辨识是否会衍生其他新的问题，从而制定完善的根除预案，杜绝故障再次发生。源头回溯输出《事件源头回溯和整改措施报告》以及新的操作、保养、检修等规程或者在原有基础上修正和完善，这些规程的具体执行环节又进入到“优劣化识别及应对”“流程运行”这一核心流程，形成一个反馈闭环。

图5 源头回溯流程

案例：某装载机作业中司机察觉异响，经维修人员诊断确认异响从前驱动桥发出，拆检发现主传动螺旋齿轮齿面破损及圆锥滚子轴承损坏，进一步分解差速器发现十字轴、行星齿轮、半轴齿轮均有不同程度损伤，行星齿轮及半轴齿轮垫已磨损严重。

从技术原因分析，行星齿轮损伤是因啮合齿频繁撞击震动，啮合齿频繁撞击震由主动螺旋伞齿与从动螺旋盆齿相互撞击，主动螺旋伞齿与从动螺旋盆齿相互撞击是因为齿轮啮合间隙过大，啮合间隙过大原因是圆锥滚子轴承松旷破坏了原来的配合间隙，圆锥滚子轴承松旷就是这次驱动桥故障的初始原因。

从人为因素分析，该车司机是熟练操作手，日常操作规范，无野蛮操作的情况，因此排除人为操作原因。

从管理方面分析，现有的检查制度标准中，没有对该圆锥滚子轴承的检查标准、方法、周期。

此次回溯结果是：一是对其余六台车的驱动桥进行了拆检，通过调整轴承间隙、更换轴承，避免了整个驱动桥的报废，节省费用370万元；二是在设备管理制度中增加该轴承检查周期及标准，确定强制拆换的周期，在管理上彻底堵塞了漏洞，此后再未发生驱动桥整体报废事件。

源头回溯不仅要解决个例故障，还需进行它机类比，全面辨识其他设备是否存在类似问题，然后制定根除措施，包括直接技术预防措施和管理基础校正措施，对措施进行可行性评价，评价措施是否全面、准确、是否会产生衍生问题，措施实施过程需跟踪验证实施效果，遵循闭环管理和持续改善的原则。

3 实践效果

（1）设备管理地图的创建，更加清晰的描述了设备管理模块之间的关系，通过对过程指标的识别和设定，以及相应的行动方案的制定和执行，实现了管理内部良好的理解和沟通，实现了组织协同，整个设备管理架构呈现一个良性的循环。

（2）设备管理地图基于因果关系进行逻辑分解，从整体和系统的角度研究和解决设备管理问题，将不同维度、流程、资源等抽象的概念以及繁杂的设备管理过程以立体图表可视化的形式进行表述，准确阐明了过程与目标、现象与结果之间的因果逻辑关系。

（3）设备管理地图通过建立科学合理的指标体系来监控过程绩效，能够及时准确发现组织绩效问题，有效协同组织中相关职能的冲突，并且运用源头回溯执果索因的分析方法，发掘设备管理出现问题的根本原因，并在以后的工作中实施改进。