SAP EAM的预防性维护模式.docx
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SAPEAM的预防性维护模式
SAPEAM的预防性维护模式
-摘自《SAPEAM设备维护系统应用及案例》一书
预防性维护较故障后修复的维护模式更可以优化资产，降低非计划的停机时间，减少故障影响范围。
在危险性行业，法律规定企业必须采取预防措施保证生产及人员的安全。
预防性维护可使资产利用率最大化，延长资产生命，有效地降低资产折损成本，同时减少停产损失。
另一方面，预防性维护会带来额外的人力成本、材料成本和管理成本，成本额和预防性维护频率成正比。
如图3-1所示，企业和组织需要平衡各种经济和非经济因素，比较预防性维护成本和故障后修复成本，判断特定的技术对象是采取预防性维护还是故障后维护。
图3-1成本平衡
如图3-2所示，EAM系统中，预防性维护的业务流程可以分为5大步骤。
（1）创建任务清单：
标准化维护过程的工序，作为资源计划及调度的基础。
（2）创建预防计划：
创建维修策略，为技术对象建立维护计划。
（3）调度计划任务：
定期激活预防计划，产生维护通知单或者工单，自动产生资源需求计划。
（4）执行维护任务：
维护任务进入维护工程师工作清单，执行维护任务。
（5）关闭维护任务：
统计资源消耗、实际时间和其他数据，关闭该阶段的维护任务。
图3-2预防性维护流程
1任务清单
任务清单指某一特定维护任务（包括检查、维护和计划维修）所需重复执行的工序序列，其概念类似于制造业的生产工艺路线。
任务清单可以应用于维修订单，也可以应用于维护计划。
根据所维护技术对象的不同，任务清单可以分为：
设备类任务清单、功能位置类任务清单和通用类任务清单。
预先维护任务清单可以标准化公司的维护作业，避免在每次发出维修维护工单时都录入工序指令，提高效率并减少失误。
任务清单以主数据的方式保存。
在EAM系统中，任务清单的编码是有特殊性的。
任务清单按照其相似程度被分为不同的组，具体某个任务清单在组内有一个流水号。
也就是每一任务清单编号由一个组号加流水号（“计数器”）两部分组成。
分组的主要用途在于简化维护的工作量，增强系统应用效率。
如泵类拥有多种不同情况下的维护任务清单，可以设置如下。
组号：
PUMP-MNT，“泵类维护工序组”
● 计数器1“检查工序”
● 计数器2“更换齿轮工序”
● 计数器3“马达维护工序”
2计划文件
在EAM系统中，维护计划管理以维护计划为管理对象，提供从创建到监控的业务流程管理。
维护计划管理和下述模块全面集成：
①客户服务模块，服务订单、服务通知单；②物料管理模块，服务采购、服务输入表；③质量管理模块，检验指标、检验批；④销售和分销模块，框架协议。
流程如图3-4所示。
图3-4预防计划的管理流程
如上图3-4所示，维护计划在系统内的管理流程分为4个步骤。
（1）创建计划文件，定义预防性维护的周期、跨度、触发条件、负责人、技术对象、任务清单等计划参数，类似于日常业务管理中的维护制度。
（2）触发计划。
根据设定的时间或者状态触发计划，产生维护工单，指明需要对某技术对象执行检查和修复任务的范围，以及日期安排。
（3）分派任务。
维护任务交由相关负责人员负责执行。
（4）监控计划。
计划人员可以随时监控计划的触发以及执行状态，处理各种异常事务，进行可能的计划调整。
如图3-5所示，在EAM系统中，维护计划可以分为三种形式。
（1）基于时间：
每隔一定的时段就进行预防维护，例如6个月。
（2）基于绩效：
当技术对象的运行达到一定水平时进行预防维护。
如行程达到10000公里或者起降次数达到5000次。
绩效数据来自于技术对象的计数器。
（3）基于条件：
当某状态超出或者进入某一数值范围时进行预防维护。
如温度超过75摄氏度或者厚度低于15毫米。
状态数据来自于技术对象的测量点。
图3-5预防计划的三种形式
在基于时间和基于绩效的维护计划类型中，其应用逻辑都是根据系统内定义的周期进行触发的。
“循环周期（cycle）”是计划内基本的一个概念，代表了维护任务的重复频率，用来确定下一次维护任务的具体日期。
有时候，周期是单一的，有时是包含一系列复杂的组合。
为了细化维护计划的管理，EAM系统将维护计划划分为三种不同的类型。
● 单一周期型：
只有一个循环周期。
如汽车一年进行一次检修；复印机的累计复印张数每达到1万张就进行检修。
● 策略周期型：
按照同一周期单位、不同的周期长度进行不同的维护任务。
如水泵维护计划包括，一月进行一次的外观检查（铁锈，不透水性）；12个月进行一次的变速箱的磨损检查。
● 多计数点型：
具有多个循环周期，且每个周期具有不同的单位。
如飞机的维护任务依据飞行小时数（周期单位为“小时”）、起降次数（周期单位为“次”）和飞行公里数（周期单位为“公里”），制订不同的维护任务。
不同形式和类型的维护计划组合关系如图3-6所示。
图3-6预防计划的三种类型
3计划运行
维护计划建立之后，EAM系统首先需要启动该计划，初次计算技术对象的维护计划日期。
随后定期地运行计划，不断地重新计算计划日期，并且将快要到期的计划日期转换为维护工单。
在启动及定期运行的过程中，EAM系统提供计划引擎，根据“输入”的数据及参数，计算得出计划日期和维护工单作为“输出”。
计划引擎的输入参数和输出结果如图3-8所示。
图3-8计划引擎
初次运行：
当创建好维护计划后，必须进行第一次计划运行，称之为“启动”。
在运行启动程序之前，需要指定维护计划编号和起始参数。
基于时间维护计划的起始参数为开始日期，基于绩效维护计划的起始参数为测量点/计数器的初始读数，多计数点维护计划的起始参数为当前日期和计数点的当前读数。
系统随后运行计划引擎，计算出第一次的计划日期。
重新启动：
当后续过程中发现初次运行存在错误的时候，可以重新启动维护计划，所有已计算出来的计划日期被删除，然后重新进行计算。
但是，已经转换成维护工单的不受影响。
定期运行：
初次运行后，系统需要根据技术对象运行状态和维护任务的实际执行情况，周而复始地运行计划逻辑滚动计算计划日期。
可以设定频率自动运行（如设定一个每日的后台作业），也可以手动随时运行。
常见的模式是后台自动运行，因为这时系统可以批量地运行多份维护计划。
手动调整：
为提供更大的灵活性。
对于系统自动计算得出的维护计划日期，用户可以直接更改日期，或者在图形界面上采用“拖/拉”的方式形象化地调整日期。
4结果评估及监控
4.1结果评估
计划结果在系统内有着两种表现方式：
图形式和表格式。
在图形式中，以维护工序为纵向，日期为横向，以点状图形象地表示出计划结果，不同的图标和颜色代表计划的不同状态，如图3-15所示。
通过图形方式，用户可以方便地以“拖拉”方式模拟计划变化，以及对工作中心的能力负荷影响。
表格方式下，则直接列出计划日期和创建日期清单。
图3-15计划结果评估
4.2成本估算
利用存在的数据，系统可以估算一段时间内维护计划的成本，从而可以预见维护计划的成本，提供决策支持能力。
成本估算遵循如下步骤。
（1）汇总指定期间内所有有效的计划日期，不包括已经失效或者删除的计划日期。
（2）为每一计划日期模拟创建维护订单/服务订单，选择相应的任务清单。
（3）系统计算所有维护订单或服务订单的成本，并且进行加总。
每一订单的成本包含备件材料费、内部人工费、内部机器费、外部服务费四部分，其量和价的来源如表3-6所示。
间接费用并不包含在模拟的范围之内。
表3-6成本估算
种类
计算公式
数量来源
单价来源
备件/材料费
∑物料（数量×单价）
任务清单内指定的材料数量
物料主数据的库存价格
内部人工费
∑人工（工时×单价）
任务清单工序内的人工作业类型
成本会计的人工作业类型单价
内部机器费
∑机器（机时×单价）
任务清单工序内的机器作业类型
成本会计的机器作业类型单价
外包服务费
∑服务（数量×单价）
任务清单外包工序的要求数量
服务合同或者采购信息记录的价格条件
5基于条件的维护模式
在基于条件的维护计划模式中，往往需要将EAM系统和外部的自动控制系统（如，PCS系统或者SCADA系统）集成起来。
当外部自动控制系统读取到技术对象的某个测量点的数据超过系统定义的范围后，会将相应的读数以及代码通过接口自动传送到EAM系统。
EAM系统中会生成计量凭证记录测量点的值，并自动判断是否超出了预定义的范围，是则自动创建维护通知以启动维修流程。
触发的判断也可以在EAM外部的自动控制系统中进行。
通过预定义的工作流，维护通知可以以各种方式主动通知相关的计划和维护人员。
如某公司欲利用基于条件的计划来自动触发升降机的维修。
其解决方案如下。
（1）通过SCADA系统来自动监控升降机的状态，判断突发事件。
（2）通过EAM系统的接口中间件，将SCADA系统和EAM系统集成起来，形成数据双向传递的通道。
（3）某个马达发生故障时，SCADA系统会捕捉到信息并形成事件代码，数据通过接口转换成EAM系统需要的格式，生成故障报告。
（4）通过自定义的工作流，将故障报告主动通知负责人员。
（5）负责人员开始计划安排马达的维修。
1.故障分析
以计划工厂、维护工厂、地点、功能位置、设备和组件为特征，分析故障以及形成的原因。
具体指标包括：
● 故障总数
● 故障原因总数
● 活动总数
● 有代码的故障总数
● 有代码的故障原因总数
● 有代码的活动数目
2.停机分析
通过该分析，可以统计停机次数，分析停机原因，形成设备可靠性分析的基础。
停机分析的关键在于MTTR（meantimetorepair，平均修复时间）和MTBR（meantimebetweenrepair，平均无故障时间）两个基本指标。
● 有效停机次数。
停机次数分为报告次数和实际次数，二者可能不一致。
如在图10-2的情形3，报告了两次故障，因此，报告的停机次数为2次，但是，实际次数却只有1次。
图10-2显示了三种不同业务情形下不同指标的更新结果。
图10-2设备停机次数的计算逻辑
● MTTR=所有修复时间总和/停机次数，单位为小时。
在图10-3中，第一次故障时间为8小时，第二次为11小时，则MTTR=（8+11）/2=9.5小时。
● MTBR为两次停机之间的平均时间，单位为小时。
公式为：
MTBR=（第二次故障日期–起始日期–第一次故障持续时间）/2。
在图10-3中，MTBR=[（2004.07.26–2007.07.01）×24–8）]/2=（600–8）/2=296小时。
图10-3MTBR和MTTR的计算逻辑
相关的指标还有：
总无故障时间、总修复时间。
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