■ 特约撰稿 蒋坛军

　　日本工业标准协会对故障的定义为：“对象(系统、机器、零件等)丧失规定的功能”。中岛清一先生将故障分为三类：① 功能停止型② 功能下降型③ 潜在故障。前两类的表征有龟裂、变形、脱落、磨损、泄漏、腐蚀、烧焦、异响等 ;而第三类故障的表征不明显，但在某一时候却会比较突然地导致设备的功能丧失。

　　在设备密集型企业、或设备对企业经营业绩有比较关键影响的企业，设备故障经常带来停机停产损失、产品质量不合格、环保污染、工伤与职业病、财产损坏、能源浪费、甚至人员不幸死亡等负面后果。对于故障后果严重的设备，追求设备零故障是一个无法回避的话题，以使设备更好地创造价值。若企业的经营战略分析结果显示有必要开展零故障工程工作时，可参考下述步骤予以实施。

　　一、 组织架构与职责

　　应清晰划分零故障管理流程各环节的责任部门、岗位，可采用矩阵表的方式予以识别和罗列。

　　零故障管理一般会涉及下述部门：高层或主管高层、设备、生产、采购、财务、设备供方、维修供方等。

　　应确定开展零故障管理所需的沟通方式、频次、场所等。例如微信群、定期会议等。也可将零故障管理工作所需的沟通并入其他沟通，以减少沟通的繁复，例如并入OEE(设备综合效率)管理会议、设备资产管理会议等。

　　二、 零故障管理方案

　　零故障管理方案可包括但不限于下述方面：追求零故障对本企业的重要意义;组织架构与职责、设备或设备产线范围、故障数据收集、故障等级区分、故障数据分析、故障原因分析与排序、改善目标、维修策略选择、维修策略实施、备件与维修材料管理、标准化、人才育成、零故障管理评价与激励、持续改进等。

　　三、 故障数据收集

　　应界定零故障管理所需覆盖的对象设备或设备产线，并识别本企业整体生产效率的瓶颈设备或设备产线。

　　应确定每一台(套)设备或产线的故障数据收集方式、时机、记录方式、表格格式等。若条件允许，应尽量采用自动采集的方式，以便减少手工收集容易产生的低效与失真。

　　故障数据可包括但不限于下述方面：设备名称与编号、故障部位、故障名称、故障代码、故障等级、故障现象、故障损失、操作工姓名、维修工姓名、故障原因、故障原因代码、拟采取的维修策略或措施、备件与辅料规格与用量;工器具等。

　　为了清晰地观察故障的发生时间规律，继而可时机精准地实施维修策略，有必要强调收集下述三个数据：① MTTF (Mean Time to Failure，平均无故障时间); ② MTTR(Mean Time to Repair，平均修复时间);③ MTBF (Mean Time between Failures，平均失效间隔)。

　　四、故障等级

　　为了准确地确定改善的优先度，对于设备故障、潜在故障繁多的企业，应划分故障的等级。故障等级的划分应综合考量故障可能带来的停产经济损失、人员死亡、工伤与职业病、环境事件、导致的财产破坏等因素。

　　划分故障等级时，可能会涉及一些法律法规要求，应注意与法律法规要求保持一致、或严于法律法规要求。所涉及的安全事故等级，应遵守或严于国务院《生产安全事故报告和调查处理条例》 ;工伤与职业病遵守或严于GB/T16180《劳动能力鉴定 职工工伤与职业病致残等级》;环境事件应遵守或严于国务院办公厅《突发环境事件分级标准》。

　　应为不同等级的故障确定与之相称的针对性维修策略;对于严重等级的故障，应策划、演习应急预案，并检查应急预案的科学性与有效性。

　　五、故障数据分析

　　故障数据分析有助于观察与定义故障所导致的各类损失、劣化程度、劣化发展趋势等。应确定故障数据的分析责任者、频次、报告方式、接收报告的对象等。故障数据分析可包括但不限于下述内容：

　　①设备故障导致的总体经济损失、非计划停机时间、次数、伤亡、环境污染等;

　　②故障设备排序(经济损失、MTTF、MTTR、MTBF、环境事件、伤亡、职业病等);

　　③故障部位的排序(经济损失、MTTF、MTTR、MTBF、环境事件、伤亡、职业病等);

　　④各等级故障的数目、分布(设备与部件)、排序;等。

　　六、原因分析与排序

　　应采取恰当的方法，例如鱼骨图、WHY-WHY、故障树、关联图、P-M分析法等，对故障的根本原因进行分析。为了准确判定导致故障产生的系统性管理短板，有必要将原因进行总结并归类：① 基本条件不完备(即缺乏三基本条件：清扫、润滑、螺栓紧固);② 未遵守使用条件(电流、电压、压力等);③ 忽视劣化 (强制劣化;对劣化随之任之);④ 设备设计与制造的缺陷;⑤ 人员技巧欠佳。(资料来源：日本设备维护协会《新TPM加工组立篇》;有微调)

　　在归类完成后，应采用柏拉图、柱状图或其他恰当方式进行分析，可包括但不限于：① 各类原因的总数目;② 各类原因的占比、次数排序;③ 各类原因的导致损失的总数目、损失占比、损失排序。

　　之所以强调对归类后的原因要进行分析、排序，是因为借此可看出管理工作中所存在的普遍性管理短板，然后采取有针对性的管理改进措施，以免陷入“只见树木不见森林”片面性的藩篱之中(只关心单个故障的排除，而不同时从管理系统上予以改进)。比方说，如果“基本条件不完备”在五类原因中的占比非常高，则企业应及时优先开展自主维护(含设备清扫及源头根除;日常设备点检;自主产品质量点检;设备日常维护;自主管理等)。

　　七、改善目标

　　罗马不是一日建成的，追求零故障也不可能一蹴而就，尤其是对于生产设备众多的企业，在资源、精力都有限的情况下，应当分阶段、分设备实施零故障工程。

　　若企业执行力比较强，在一年之内，可将故障导致的非计划时间削减50%或更多。有人可能会认为，将设备全部更换新部件，根本不需要一年，而非计划时间马上就可大幅削减。但若未基于“以养代修”实施恰当的维护措施，非计划停机时间会迅速反弹。故而，在此需特别说明的是，“非计划时间削减50%或更多”，是指长期保持稳定的目标值。

　　同时，应建立与总目标配套的子目标，以便精准地支撑总目标的实现。以上述的“非计划时间削减50%”为例，其子目标可有“预防维修时间占总维修时间的60%以上”、“生产设备的自主维护覆盖率100%”等。

　　八、维修策略选择

　　维修策略(maintenance strategy)，即：助资产(含设备)最大化创造价值的维修策划和维修行动。常见的维修策略可粗分为四大类，其选用理由见表一《维修策略的选用理由》。

　　为了避免错选或漏选维修策略，作为维修策略的选用者，应清晰知晓应当选取何种维修策略去根除故障的何种根本原因。应基于故障控制目标、故障严重程度、故障产生的根本原因、投入产出比等因素，来分析和决定采用何种(些)维修策略，并覆盖到设备的功能系统、子系统、组件、零部件，并应为每一类设备建立《维修策略清单》。

　　九、维修策略实施

　　基于所建立的《维修策略清单》，应展开制定对应的维护指导书，以将维修策略予以落地，例如：自主维护指导书;定期维护指导书、轮保指导书;状态监测指导书;点巡检指导书;无损探伤指导书;专业润滑指导书、油液分析指导书等。

　　应基于维护指导书、生产计划、设备的实际劣化状况等因素，制定维护计划并予以执行。

　　在实施维修策略追求零故障的过程中，相关人员应进行恰当的宣传，以营造改善的氛围;应在设备或产线旁建立展示板，以动态地反应零故障工程的进度、成效、阻力等;责任人员应全过程予以跟踪，以及时对不足之处进行纠偏;应定期召开沟通会、现场交流会等活动，以把取得的成果能及时分享、收集更多意见把对象设备或产线改得更好更快;相应的阶段性激励措施应予以兑现。在此过程中，要特别注意收集改善前后的对比证据，例如图片、数据等——用事实说话、用数据说话，可起到较好的带动作用。

　　必要时，应及时对维修策略及其相关事项进行优化，以期取得更佳的改善效果。优化方向可能有： 维修组织、劣化探测方法和工具、维护周期(应避免过维修、欠维修的两个极端)、维护路径、维修失误率、零部件质量、人员技能、技术资料等。

　　十、备件与维修材料管理

　　因备件与维修材料的价格、交期、质量、库存数目等因素，均会直接影响到零故障工程的成败，故不可忽视对备件与维修材料的管理。

　　应对备件与材料的供方进行综合评价、督促、或辅导，以增强供方的能力，确保其供应能力可满足本企业的要求;对于备件与材料的质量与可靠性，应通过试用、内检、外检等手段予以验证;计算备件与材料的库存数目时，应综合考虑其劣化规律与成本;对库存的备件与材料，应予以清晰标识和入账，并采取恰当的防护措施;备件与材料的发放，应依据维修计划进行提前准备;等。

　　十一、标准化

　　应将经运行证实有效、经优化后的做法与方法，形成图文、软件、视频等，以便把这些做法与方法在更久、更广范围中传承下去。与零故障管理相关的标准化，可包括但不限于下述方面的内容：

　　设备清单;零故障管理方案;故障分类与代码;故障统计与分析;维修策略清单;自主维护;定期维护;状态监测;专业点巡检;无损探伤指导书;润滑;油液分析;故障解决表;故障字典(或维基百科式维修案例库);备件与材料管理;零故障管理评价;零故障激励措施等。

　　十二、人才育成

　　应着眼于零故障管理流程的每一环，识别相关人员需掌握的知识与技能，以便相关人员可有效地开展零故障管理工作。零故障管理知识与技能包括但不限于下述方面：

　　零故障管理的意义;维修组织设计与优化;设备原理、结构、操作;故障机理;故障的潜在后果与损失;维修工器具的使用;设备编号;故障代码;故障类别;故障等级划分;故障统计与分析;故障削减目标;故障诊断、分析、排除;维修策略选择与实施;故障字典;故障管理标准化;备件与材料管理;零故障管理评价设计;激励措施等。

　　十三、零故障管理评价

　　应定期、或不定期实施零故障管理评价，以全面评价零故障所取得的成绩、存在的不足，继而确定持续改进的方向。

　　在进行评价之前，应策划评价方案，其内容包括：管理评价目的;对象设备或产线简介;评价小组的组成及分工;评价时机(必要时，可采取分阶段验收的方式);评价的流程;评价标准(应紧扣改善目标、投入产出比等);评价报告的表格;其他相关的事宜。在此环节中，评价标准的设计比较关键，可参考表二《零故障管理的评价标准》。

　　评价完成后，应依据计分制、或分级制的评价标准形成评价报告。评价标准应偏重于零故障工程所取得的实际效果、为公司经营战略目标所做出的贡献，而不宜偏重于文件的完美性。应将评价结果及时予以公布，并实施对应的激励措施。

　　十四、持续改进

　　应依据零故障管理评价的结果、改善进度、目标达成程度、投出产出比等数据，及时识别、落实需要持续改进之处，并验证持续改进的有效性、及时性。

　　持续改善的方向一般会有：①指标类： 非计划停机时间、MTBF、MTTF、MTTR、投入产出比、备品质量与供应速度等;②管理机制：组织架构、标准化、人员技能、评价与激励等。

　　结束语：

　　有必要特别说明的是，若零故障管理涉及到外包方，则对外包方的要求应与内部保持一致。

　　在设备密集型企业、设备对经营业绩有关键影响的企业里，设备故障往往是影响企业整体经营业绩的绊脚石之一，若可将其消除或削减之，则在效率、质量、成本、安全、环保等方面的回报，远远超出所投入的精力与资源。

　　但实现零故障是一个漫长的过程，甚至过程之中常出现反复、拉锯;而其又涉及到企业运行的多个方面，恰当地协调各方面的运行也并非易事，所以企业务必要有不厌其烦的耐心。

　　参考文献：

　　[1] 中岛清一.用于生产革新的TPM入门[M].柳汗工等，译.北京：中国经济出版社，1985.

　　[2] 日本设备维护协会.新TPM加工组立篇[M].财团法人中卫发展中心译.台北：财团法人中卫发展中心，1996.

　　[3] 蒋坛军.精益TPM现场实战[M].北京:清华大学出版社，2016.