刘军伟
河南中烟许昌卷烟厂
关键词：烟草机械，零配件寿命周期，信息系统，预防性维修
摘要：以设备维护企业的备品备件管理为研究对象，主要介绍了针对关键备件的性质以及参数的不同，制定合理的管理方式，实现备件的可追踪、可分析、可预警。
在卷烟工厂生产工艺过程中，需要用到各种各样的烟草加工机械，如回潮机、切丝机、加香加料机、滤棒成型机、卷烟机、包装机以及配套动力设备等。由于行业的激烈竞争，生产设备的更新换代较快，这些机械设备都向着精密化、自动化、高速化的方向发展，对日常的维护维修模式也提出了更高的要求。
为了提高设备生产效率和产品质量稳定性，降低原辅料消耗，行业的设备管理工作正在由故障管理向状态监控管理转变，设备维修工作正在由事后维修向预防性维修转变。在实践中我们发现，如果能够准确预测关键零配件的寿命周期，并进行科学的周期性更换，既能避免烟草机械因零配件损坏造成的突发性停机，又不会因过度更换造成维修费用的浪费；同时，还可以用于指导优化零配件的采购计划和库存结构，做到不缺件、不积压。
传统的零配件寿命周期研究工作，最大的瓶颈是孤立性，依靠纸质或电子表格记录每次更换零配件的日期，积累一定的数据后进行分析，计算每次更换后的使用时长的算术平均值，得出该零配件的寿命周期。这种研究方法存在以下几个缺陷，一是难以获得每次准确的更换时间；二是记录、统计工作繁琐复杂，只能进行少数零配件的短期记录与统计，难以持续开展长期的研究；三是缺少科学的数学模型，计算出的结果缺乏说服力；四是缺乏零配件定期更换的预警机制，难以实际用于指导具体的设备维护维修工作。
为了克服传统研究方法的缺陷，将零配件寿命周期的研究成果与预防性维修进行有效结合，达到“精准预测、定期更换、优化库存”的目的，我们以构建信息系统为抓手，从以下几个方面开展了零配件寿命周期相关的研究和应用。
一、建立规范的基础标准，确保零配件信息可追踪
由于烟草机械种类、数量多，存在不同机型、不同机台使用同种零配件的情况，也存在同一机台不同部位使用相同零配件的情况等等，这种对应关系互相交叉，难以建立有序的对应关系。为了解决这些问题，我们建立起了机型和机型部位标准、零配件编码标准、维修工单的信息标准。
1）建立设备机型标准。我们把型号相同的烟草机械定义为一个机型，并根据该机型的结构原理，将其分为若干个机型部位。这样，就建立了机型-机台号-部位-零配件的对应关系，这是一种有序的树状结构。如，机型为ZJ17的2#卷接机组，劈刀装置部位下对应了名称为劈刀的零配件。
2）建立零配件编码标准。传统的零配件编码通常被赋予“专业”属性，比如前数字两位01代表制丝类、02代表卷接类、03代表包装类等等。实际上，有些种类既属于制丝类又属于物流类，这就为零配件关联到机型部位带来了障碍。为此，我们去除零配件编码所有属性和含义，只按照生成编码的顺序形成一个流水号，这样就可以与任意机型任意部位建立关联关系。
3）建立批次号标准。为了便于对零配件信息进行追踪，引入了“批次号”的概念，将同一供应商同一订单供应的零配件定义为同一批次，信息系统可以根据批次号追踪到供应商、入库日期等信息。
二、建立灵活的管理流程，确保准确记录更换时间
开展零配件寿命周期统计分析过程中发现，重点和难点在于准确记录每次更换零配件的时间点，在实际研究过程中，我们尝试过由专人记录，由于零配件更换量太大，无法在第一时间获取信息，同时难以维持长期的统计分析工作，既造成人力浪费又无法准确记录更换时间。如果采用零配件的出库时间，又存在出库后未及时更换的情况。为此，我们得出如下结论，通过革新信息系统技术和管理措施，由掌握第一手信息的维修工记录零配件更换时间，由信息系统进行统计分析。
1）取消车间级零配件仓库。传统的零配件收发存采用粗放式管理，一般设置厂级仓库和车间级仓库，车间维修工为了取件方便，通常将多个常用件领到车间级二级库备用，这会造成零配件库存的账卡物不一致，而且无法追踪到零配件用到具体机台的具体部位。为了解决这一问题，我们取消了车间级仓库，将人员加强到厂级仓库，采取24小时值班并送件到机台的措施。车间维修工在信息系统中填报领用单，直接从厂级仓库领用零配件，并关联到具体的机台和部位。
2）建立车间级余件库。在设备改造和维修过程中，不可避免的出现领用到车间但暂时未用到机台的“余件”，由于取消了车间级零配件仓库，缺少专人进行收发存及台账管理，此时，对“余件”的处理可以选择退库，退到厂级仓库进行统一管理，但是费时费力；我们选择在信息系统中建立余件库，将实物暂存在车间，可以确保账卡物的一致性。维修工在领用零配件时，优先选择余件库中的库存。
3）建立零配件数量与费用分离领用的机制。为了有效控制生产过程的零配件费用，很多卷烟厂制定了年度和月度指标并进行考核，考虑到生产和设备故障的不确定性，通常很难控制每个月的零配件消耗费用。为此，我们受到折旧和摊销的启发，在信息系统中建立新的零配件领用机制，可以将备件数量和费用分开领用。当领用价值较大备件时，将其价值分成若干期计算到车间消耗费用；月度费用指标额度不够时，可以只领用零配件不计算费用；当某个月度费用指标宽松时，可以只领用已实际使用零配件的费用。
通过建立各种灵活的零配件管理机制，结合信息化系统的业务流程，比如从维修工单发起零配件的采购或领用计划，将真实的出库信息与维修工单有机结合，准确记录零配件的更换时间。
三、建立科学的数学模型，确保计算方法的准确性
为了准确计算出零配件的寿命周期，我们结合具体的管理业务进行数学模型设计，如零配件的周期性更换、库存优化、维修工装配水平以及供应商评价等，重点从时间定义、计算维度等几个方面，确定用于计算零配件寿命周期的数学模型。
1）时间定义。首先对“寿命周期”的时间范围进行了界定，即，只计算零配件参与设备正常运行的时间，数据源为数采系统中的实际运行时间。每个周期的计算起点，取自上次更换零配件时填写的维修工单中的“维修结束时间”，周期的计算终点，取自当前更换零配件时填写的维修工单中的“维修开始时间”。寿命周期时间为起点和终点中间累计的设备实际运行时间。
2）计算维度。为了使统计结果能够运用到具体管理业务，我们定义了单机台单次寿命周期、单机台平均寿命周期、机型寿命周期、维修工装配寿命周期、供应商寿命周期等。
单机台单次寿命周期 = 下次更换时间-上次更换时间；
单机台平均寿命周期 = 单机台单次备件寿命周期之和/周期次数；
机型寿命周期 = 机型所属各单机台该备件寿命周期之和/周期次数；
维修工装配寿命周期 = 该维修工该机型所属各单机台该备件寿命周期之和/周期次数；
供应商寿命周期 = 该供应商该机型所属各单机台该备件寿命周期之和/周期次数。
四、建立自动的预警机制，确保对相关业务的支撑
信息化之目的是为了管理精益化，零配件寿命周期的结果主要用于预防性维修、库存优化、维修工评价、供应商评价等几个方面。当某个零配件的寿命周期即将到期时，由信息系统提前推送预警信息，维修人员根据温度、振动等状态确定是否更换；零配件仓库可以根据大数据设置货位上下限，可以有效避免库存积压货备件量不足；通过对维修工更换的零配件进行数据统计，为评价维修工装配水平提供数据支持；通过对不同供应商供应的同类零配件数据进行对比，可以客观、准确的评价其供货质量。