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设备管理信息化在中国的发展和应用

2009-10-09 17:49:00作者：来源：

摘要设备管理信息系统在中国企业的应用已有20多年。在发展和应用过程中，企业为解决快速发展带来的设备资源配置、生产能力保障和运行状况控制、维护成本降低的压力，逐步接受了设备资产是企业资本的重要组成部分这一EAM的重要思想，并以此为基础形成和建立了不同于西方管理模式的...

一、设备管理信息化在中国的发展

    1．设备管理信息化发展的三个阶段

    中国企业应用管理信息系统于设备管理，最早开始于20世纪80年代中期。在20多年的发展中，经历了初期将计算机用于设备维修管理的计算机化的维护维修系统(Computerized Maintenance Management Systems，CMMS)到最近兴起的企业设备资产管理系统(Enterprise AssetManagement，EAM)的一个不断深入的过程。概括来说，设备管理信息化的发展可分为三个阶段。

    第一阶段：1996年及以前，企业所使用的设备管理信息系统，定位于设备管理的辅助性工具，主要以静态信息处理为特征，以计算机化的维护维修功能为主。1992年以后。国外的设备管理软件开始进入中国，并以预防维修为管理的主要功能。

    第二阶段：自1997年起，设备管理信息化的发展进入网络化动态信息处理阶段。主要的特征是基于网络通信技术实现了信息处理的动态化。这个阶段的主要问题是，在急剧变化的经济环境影响下，特别是新设备、先进生产线和工艺的引进，直接冲击着传统的设备管理模式，中国企业的设备管理呈现一种不确定状态。因此，这一阶段中国境内出现的10多种设备管理软件产品，都由于系统管理模式的不确定而未能很好地解决符合企业管理实际这一重要问题。

    第三阶段：自2002年开始进入EAM阶段，并按两个方向进行。一是以服务于国有企业为主的本土化技术服务商按设备综合工程学和全寿命周期管理理论，采取面向工作流程的设计方法，通过导入先进的管理思想与管理方法，为企业建立以工作管理和业务过程控制为主的设备资产管理系统。另一个方向是以服务于合资、外资企业为主的国外软件公司，尽管也以EAM为核心概念，但系统提供的功能主要还是以预防维修管理和丁单式业务驱动为主，且用户多集中于具有外资背景的跨国制造企业。

    在这两个发展方向之外，部分从事其他软件业务的服务商，主要是以实施ERP系统为主的服务商，也通过项目实施连带提供设备资产管理软件模块，这些模块的功能大多以设备资产管理的早期管理功能为主，局限于资产管理、工作记录处理、维修计划和维修费用管理、设备及采购的商务管理等。

    2．EAM在中国的发展背景

    中国工业经历了20世纪末的高速发展，很多设备已进入故障高发期，维护成本也开始增加。进入新世纪，中国更多的企业重视新技术、新工艺的引进，先进的生产设备已成为中国工业化历程中不断创新和发展的重要基础。在这个过程中，越来越多的企业认识到，设备管理作为现代企业重要的管理工作之一，对企业的安全正常生产和产品质量影响重大；尤其是当企业的设备管理不善，不得不以更多的设备资产投入来满足市场需求的时候，企业制造资源与设备资产资源之间会产生生产排程困难、物料供应控制缺失、产品提供能力紧张等冲突现象。这些冲突现象的产生，往往会导致更多的设备维护和运行成本的产生和更低的资产利用率，在资产密集型企业，这一矛盾会更加突出。

    同时，中国企业也深刻认识到，随着全球性竞争等外部环境的巨大变化。一味地靠更新设备的方法并不能解决企业的竞争力问题，况且。设备更新也意味着代价巨大的投资，而过去降低企业管理费用的设备维护方法已经不能适应新的要求。因此，近10年来中国企业以此为契机，开始探讨整体上解决设备管理发展的重要课题。而广泛地应用信息技术和信息化管理，就成为中国企业的一项重要的技术和方法选择。其中通过建立企业设备资产管理系统，为企业提供全面的设备资产资源配置、设备生产能力控制和设备运行状况的数据信息处理功能，使设备资产管理的数据信息成为企业信息资源的重要组成部分，以实现在一个优化的管理之中，确保设备的生产能力得到最大化的利用，是企业应予以重视的重要措施之一。

    另一方面，自20世纪80年代开始，中国企业在改革开放过程中，从引进西方的工业技术和工业组织模式开始，引进了西方的设备管理理论、管理方法和技术手段，并以追求设备管理现代化为目标，基本扬弃了计划经济环境下的计划管理模式，并初步形成和建立了不同于西方设备管理模式的、具有中国特点的管理模式和管理体系。在这个基础上建立的EAM系统，也与欧美的EAM有着重要的不同，且能够带给企业更大的帮助而使EAM的发展呈现快速的态势。

    3．EAM在中国的发展态势

    相比而言，中国本土设备管理软件的主要优势是熟悉企业的设备管理实务与管理模式，并拥有较多的设备管理与设备工程技术的专业知识和服务能力，且可提供直接的客户化服务与管理咨询；尤其重要的是，在中国本土软件的发展过程中，逐渐形成了符合中国企业实际的设备资产管理思想，如重视全过程与全寿命周期管理、基于故障与停机分析的运行管理、以预防维修为主的多元化维修模式的建立以及在资产运营和经济技术管理方面的发展等。EAM在中国的发展态势主要表现在以下三个方面：

    (1)企业确认和接受设备资产是企业资本的重要组成部分这一EAM的核心思想，并以追求设备资产的优化和资产投资回报最大化为设备管理的主要工作目标。在这一思想指导下，设备管理及信息系统的工作目标被定义为四项主要的功能：保障设备资产的生产能力最大化；保持和提升设备资产的性能(功能)；保证设备资产运行的安全性，并使其环境危害性最小；在实现人机和谐前提下追求运行成本和维修费用的经济性。

    (2)利用信息系统来控制设备资产管理的整个流程，并即时传递影响生产的有关设备运行和维护的信息，而使设备资产管理的数据信息成为企业信息资源的重要组成部分。由于中国企业管理体系的特点，通常一个企业有关设备资产管理方面的工作流程约有40～50个，其中核心工作流程约15个。EAM通过对工作流程的建模和仿真，建立起设备资产管理的数字化管理平台，实现企业管理组织仿真、管理标准知识化、管理流程优化和再造、管理过程网络化控制等，从而确保企业的管理标准得到执行，并使全部的设备资产管理和工作的信息，包括与生产有关的设备运行和维护的信息，成为企业信息资源的重要组成部分，以解决企业生产、物料采购、财务成本等与设备资产管理间的冲突问题。

    (3)通过EAM建立的管理体系，实现设备资源与企业技术资源、人力资源、资金资源、物资资源的优化配置，在一个整体优化的管理之中，确保设备生产能力的最大化。中国企业在实施EAM过程中，比较倾向于从形成企业竞争力的角度，重视企业设备资源与技术资源、人力资源、资金资源、物资资源之间的优化配置。EAM作为技术系统，将提供这些资源整合和优化配置的数据基础，包括计划的形成、计划执行对资源条件的要求、资源协调依据、决策数据支持等；EAM作为管理系统，将依靠管理行为产生的信息及其信息反馈机制，实现设备寿命周期费用的统一管理，设备维修人力资源、技术资源统一组织与配置，绩效考核与管理评价标准的统一设置和执行，从而使管理行为和技术行为，指向提高设备可靠性这一设备资产管理的核心目标，确保设备生产能力的最大化，在尽可能短的时间内，让设备投资获得最大化的资产收益。

二、中国企业的EAM管理体系

    中国企业特别是大型工业企业中约70％是将EAM作为企业内部相对独立的信息化系统进行建立和运行的，并且在EAM实践过程中，逐步形成了符合中国企业实际和设备管理模式的EAM管理体系和管理方法。中国企业的EAM管理体系和管理方法，主要脱胎于设备管理和设备工程技术的主要管理理论和管理方法，即利用计算机技术强大的数字化和网络化能力，融合信息技术在管理领域应用的先进方法和手段，如业务流程动态管理技术、维修软件包技术、联机事务处理技术、计划预警与报告技术、电子商务技术、数据分析技术、报表处理技术等，使这些信息技术成为改善传统管理方法的技术基础，同时拓展设备资产管理的视野和范畴。中国企业EAM的管理体系如图1所示。

图1 中国企业的EAM管理体系

    1．建立以设备全寿命周期管理理论为指导的设备资产基础管理体系

    设备资产基础管理体系是设备管理基础的日常性工作，其管理内容包括设备采购及商务管理、设备资产管理、设备变动管理、设备资产报表统计等。在EAM中，这些基础管理是通过以下工作实现的：①建立标准的设备资产信息结构，使设备、运行、维修、备件管理工作一体化；②以设备部位为数据对象建立完整的设备技术、管理、作业标准信息库或知识库；③设备全寿命周期管理模型设计以及开放的设备资产树设计；④建立设备管理KPI评价与分析体系；⑤通过设备资产周期费用的采集与分析，定量地评价和分析设备资产的经济价值表现、运行性能、管理工作质量和工作效率，为设备维修、改造与更新决策提供支持；⑥自动集成有关一台设备的采购、安装、运行、变动、折旧、维修、保养、润滑、报废等全程管理数据记录，形成包含动态数据在内的完整的设备管理技术档案。

    2．建立以点检和故障分析为核心的设备运行预警体系

    中国企业设备管理的一个重要趋势，是以管理替代检修，且逐步由预防维修、在线检修替代事后维修。这就要求将设备运行管理的重点放在提早发现隐患、在使用中对隐患整改、对故障进行预测分析等上面。所以建立以点检和故障分析为核心的设备运行预警体系，就显得十分重要。EAM可通过运行记录、停机记录、点检、完好检查、定期检查、精度检验、故障记录、事故记录、状态监测、保养及润滑等常规管理方法和现代化技术手段，记录设备以往的状况并准确监控设备的当前运行状况，通过MTBF与MTTR的动态计算，分析设备运行的可靠性与经济性，为制定合理的维修与维护策略，提供量化依据。

    设备运行预警体系的建立主要通过如下技术方法实现：①设备运行与停机的数据采集和处理；②建立故障信息库和与故障分析模型；③对点检及各类预防性维护进行受控管理；④对设备进行可靠性评价；⑤利用状态监测技术(包含振动分析、油液分析、红外分析、超声波分析等)采集与处理设备状态数据并进行状态识别等。

    3．建立以标准化维修和预防维修为主的现代维修管理体系

    受行业、习惯、企业性质和工艺技术特点的影响，中国企业的维修方式具有多样化特点，且维修的标准化程度较低。如何通过实施EAM推进维修的标准化管理和建立与企业相适应的维修管理体系，是EAM设计和实施需要解决的一个核心问题。对此，中国企业一般的解决方法是，建立维修技术标准和维修项目标准信息库，以推进标准化维修和维修作业的规范化；其次，按照分类分级的管理方法，根据设备分类和分级管理的设置。不同类型的设备采用不同的维修方式。

    (1)设备分类标准：一般从设备与生产的关系、设备与产品质量稳定性关系、设备的价值、设备运行的安全性及环保危害性、设备的维修性(修理复杂程度、故障频次、备件供应状况)等方面，将设备进行管理分类。如将设备分为A、B、C三类。A类设备：主要生产设备、对生产有重要影响的辅助生产设备，包括关键设备、重点设备、精大稀设备、主要动力设备、主要生产控制设备、具有安全和环境危害性的设备等；B类设备：辅助生产线和主要生产线的辅助设备；C类设备：一般设备或简单设备。在设计EAM时，根据以上分类标准，对设备逐一进行评价、确定其所属的分类。编列设备管理分类清单，并按分类分级管理原则确定各类设备的管理责任人与维修方式。

    (2)以设备分类作为维修管理分类的依据，不同类设备的维修方式不同。如在冶金企业，通常情况下，A类设备采取点检定修和预防维修(PM)相结合、辅以可靠性维修(RCM)的管理模式；B类设备采取以预防维修为主，辅以预知维修(PDM)和事后维修(BM)的管理模式；C类设备采取事后维修或故障维修的管理模式。

    (3)维修的标准化管理：通常情况下，中国企业在EAM中非常重视维修标准的建立，除了维修技术标准、维修作业标准外，一般也将故障信息标准、点检作业标准、给油脂作业标准、保养作业标准等同时纳入EAM进行管理，形成支持维修、维护和检查的系统化管理标准，以保障维修维护的规范性作业和作业质量。

    (4)维修程序包的建立：维修程序包是在最佳检修实践的基础上建立起来的，即将一次优秀的检修实践活动所具有的内容和知识进行标准化工作，按维修项目标准库的要求，将维修实践分解为若干维修单元，作为企业认可的维修项目给予一个法定的维修项目代码，此时它将成为企业的检修标准，而完成企业维修经验、维修实践到知识的转化。维修程序包的建立过程见图2。

图2 维修程序包的建立过程

    如果一个维修实践经标准化后，成为企业的维修项目和维修标准，任何需要维修的设备中，需要进行该项目维修时，其维修内容基准、技术基准和作业基准，就是明确的，并以企业标准的方式存在于信息系统中。凡是维修项目中包含维修时问周期的，这些项目同时也是预防维修项目或定修项目。

    此外，EAM还提供合理维修周期分析模型、维修资源优化配置模型、维修决策分析模型等。支持根据维修项目的优先级别排列人力资源计划，并结合企业生产进程计划，给出维修任务的时间规划，据此计算分析各维修项目需要的备件及其备件补库计划和紧急采购计划、资金费用计划、维修工具计划等，实现维修资源的优化利用。

    4．建立实现备件合理库存与合理采购的信息化管理体系

    努力降低备件库存，是中国企业长期以来追求的管理目标之一。而有效地控制备件采购计划，实现满足正常需要条件下的最小采购量，才能逐步降低库存，所以，对库存的控制应建立在合理采购计划的基础上。而控制库存的两个相辅相承的手段是：合理库存评价与合理采购计划确定，这也是EAM对备件实行信息化管理的两个基本出发点。因此，以追求合理库存为目标，在EAM系统中，建立库存预警、合理储备评价、供货周期分析、备件需求平衡分析等分析模型，并提供库存评价的自学习功能，就成为EAM的重要功能。在此基础上，企业可根据维修任务计划和合理储备及预警，自动生成或编制采购计划和补库计划，并支持对计划的合并、拆分、终止操作，进行统一、定时、规范、合理的计划编制与平衡处理，通过严格控制采购计划达到对备件库存控制的目标。

三、EAM应用效果评价

    1．EAM的管理价值

    设备管理信息系统是一个人机逻辑系统，它与其他种类的计算机应用软件一样，其先进性和实用性将影响到系统的实际应用效果。从中国企业应用EAM实际效果来看，EAM的主要管理价值体现在以下三个方面：

    (1)帮助企业建立设备的全寿命周期管理模式、以点检为基础的预防维修管理模式、以合理库存分析为依据的备件计划控制模式、以KPI为指引的管理目标导向模式；并通过数据信息资源的统一，达成设备管理组织的三方面统一。即设备寿命周期费用统一管理；点检与检修的人力资源、技术资源统一组织与配置；绩效考核与管理评价执行统一标准。

    (2)通过EAM导入先进的管理思想、管理方法和技术方法。如业务流程动态管理技术、设备寿命周期费用分析、故障分析技术、维修周期分析和维修决策分析方法、备件合理库存分析方法等，实现以管理标准为基础、以任务管理和任务预警为核心，各类各项工作计划、管理审批、任务执行、绩效评价的在线管理和网络化组织。

    (3)建立和优化以设备部为任务和资源配置中、实行扁平化管理、精细化管理、强化执行力的优化业务流程，为管理流程优化、管理过程监控、业务流程再造和重组，提供技术支持。

    2．EAM的投资收益

    一个运行良好的企业级EAM系统，能产生可观的投资收益。以新疆八一钢铁公司为例，在系统投入运行后的15个月内，吨钢维修费用降低5.2元人民币，备件库存降低33％，节省备件库存资金4850万元人民币，减少备件采购费用270万元人民币。

    对一般企业而言，EAM系统的投资收益也是十分明显的。据中国设备管理协会计算机管理开发应用中心的统计，实施EAM的企业，年降低设备维护成本5％～8％；在系统全面运行1年后。可有效减少设备停机时间、提高关键设备的连续运行时间和无故障运行时间约3％～5％；系统投入运行2年内，可降低备件库存资金25％左右，年降低备件采购费用约10％，同时可减少管理人员约10％，有效降低设备管理的综合管理成本。