FMEA在设备前期和中期管理中的应用

OEE（综合设备效率）好的结果，是设计和策划出来的！这个观念得到越来越普遍的共识。

随着制造型企业生产方式的转变，企业自动化生产的比重越来越大，设备越来越多，设备资产在企业资产中的占比越来越高，能否通过人员专业技能和管理水平能力的提升和一套管理方法最大化提升设备的效率是企业核心竞争力的关键所在。设备综合效率（OEE）直接影响着整个工厂运营效率的提升，直接影响企业成本、品质、产能和企业利润。

本课程将按客户诉求，把FMEA管理理念、方法和工具有效应用在设备全生命周期的前期开发和中期运行管理。

一、从设备开发阶段看FMEA的价值：设备前期管理已经基本决定了设备中期运行稳定度、效率、品质、和综合成本。通过前期合理策划、设计、评审、配套供应商导入评审和采购、以及相关合理化规范的建立，将极大避免中期运行中的浪费。

二、从设备运行中期看FMEA的价值：持续的设计改善，需要结合实际运行中问题进行系统优化，持续完善的管理方法、良好的维护能够减少设备故障带来的维修成本，并且延长设备的使用寿命和再利用，从而提高设备的投资回报率。 

三、设备管理的数字化：设备调计开发阶段需要用FMEA理念和方法把数字化管理融入设计开发和量产中阶段的预防保全、保全预防中，针对产品的KPC（关键产品特性）和过程的KCC（关键过程特性），实现自动数据采集、数字化分析和智能化生产过程决策。 
    FMEA管理方法在整个设备的生命周期内，从设计开发、安装调试到日常运行维护，再到最后的更新改造，进行持续的管理和监控，能确保设备始终处于良好的运行状态，保障生产的连续性。在团队成员素养提升方面，TPM强调全员参与。这有助于团队增强好的设备是设计出来的，策划出来的理念。也将进一步完善公司新设备开发、导入、采购的流程规范，增强和贯彻在设备利用中的综合成本最低的理念。对公司将发挥长期且深远的影响。

本课程总结多年在跨国制造型企业新设备开发和管理实践，系统分享FMEA新、旧版的应用差异说明，助力企业团队能力提升和流程化、标准化、数管化管理升级打下坚实基础。

● 设备全生命周期管理和全面设备管理（TPM）结合的理论与实践；

● 系统学习FMEA概念、操作方法、和应用；

● 掌握FMEA如何应用于设备前期开发和过程技术改造提升的方法，将设备故障消灭于萌芽之中；

● 让学员了解利用OEE数据和历史数据，用FMEA的工具方法改善重点设备问题，从而提高设备综合效率；

● 让学员了解设备管理数字化的应用场景。

引言：

1. 案例：管理者困惑：

1.1 一个项目5000万，投资时说好的回报周期，咋就做不到了

2.成功制造型企业的共同点，以及是如何优势保持的

3.卓越工厂管理三大表现-看的见的工厂管理

4.1被充分激活的员工

4.2管理有序、赏心悦目的现场

4.3有效管理项目和管理指标

第一部分：设备全生命周期管理

设备全生命周期管理包括：

设备前期管理、设备运行维护管理、设备轮换报废管理、设备再制造管理                                第一讲   设备全生命周期管理1.设备全生命周期管理——概述  1.1传统设备管理：设备在役期间的运行维修管理。

1.2设备资产管理：侧重于整个设备相关价值运动状态，其出发点是整个企业运营的经济性，具有为降低运营成本，增加收入而管理的内涵，体现出的是资产的价值运动状态。2.设备管理的模式

1.3.1前苏联模式:计划预修体制

1.3.2美国模式:由预防维修转变为生产维修

1.3.3英国模式:注重设备寿命周期各个阶段的消息反馈，充分利用系统论，对设备寿命周期的技术经济管理进行研究。      1.3.4日本模式:TPM模式，将最大的设备综合效率作为追求目标，构建能够管理设备整个生命周期的生产维修系统。3. 设备全生命周期管理具有代表性的是英国模式和日本模式，这两种模式都强调以设备全生命周期为管理对象。

3.1设备全生命周期管理涵盖资产和设备管理；  3.2设备全生命周期管理：以生产经营为目标。通过一系列的技术、经济、组织措施，对设备的规划、设计、制造、选型、购置、安装、使用、维护、维修、改造、更新、报废、再制造、再使用、再报废的全过程进行管理。  3.3设备全生命周期管理的意义：强调设备一生的管理和控制，将设备设计、制造和使用三者相结合的动态管理,实现实时的信息反馈，实现设备的综合管理。  3.4设备全生命周期管理的目标：设备寿命周期费用最经济、设备综合产能最高，克服传统管理中设备前期与后期管理脱节，为设备的中后期管理创造先决条件，以减少运行过程中的故障次数和重大不良问题的发生率

第二讲   设备全生命周期管理-前期管理1.设备前期管理：指从生产线规划到设备购入投产的全部设备管理过程。

1.1前期管理分成规划、设计、采购、安装、验收五个阶段。

1.2前期管理的目的和意义：合理付费、确保设备中期的稳定性、综合成本最低

1. 忽视设备前期管理直接影响企业的生产效率和产品质量：盲目采购、设备积压、设备型号规格不适用、不能有效形成生产能力、设备技术水平低、质量差、设备故障、事故频繁3.设备前期规划：服从企业总体规划的目标，兼顾企业节约能源、环境保护、安全、资金能力等各方面的因素进行统筹平衡。    3.1寿命周期费用估算：设置费用、维持费用等设备生命周期的费用    3.2设备可行性分析4.设备设计    4.1可靠性：无故障发挥规定机能的程度。

4.2可维修性：可维修性影响设备维护和修理的工作量和费用。

4.3节能性：节能性好的设备，热效率高、能源利用率高、能源消耗量少，运行费用低。4.4通用性：同类型设备的机型越少，数量越多，对于设备的备用、检修、备件储备等管理十分有利。

5.设备采购:采购时将可行性分析等内容形成技术方案作为设备采购招议标的技术要求

6.设备安装调试

6.1安装阶段涵盖设备的开箱验收、安装、调试运行工作，收集资料和数据

6.1设备安装调试:地基建设、动力准备、设备零部件安装及联机、设备调试运行、 设备验收及初期运行管理、法律法规符合性、技术功能

6.3是否满足设备设计功能要求（如几何精度、运行负荷等）

7.其它配套:

7.1资料是否齐全（设备合格证、试验数据、设备资料、设备厂家联系资料等）    7.2人员是否培训，是否达成培训效果    7.3调试阶段设备缺陷是否全部解决    7.4随机物件（随机配件易耗件、附属电机、随机工具等）是否与清单一致8. 设备验收及初期运行管理    8.1设备初期运行需要重点关注设备运行参数记录、性能记录、故障记录

8.2基于数据的收集可以有效的制定设备运行管理标准和要求，为规范设备中期管理起到关键作用。

第三讲设备全生命周期管理-设备中期管理（设备运行维护管理）1.设备运行维护管理，是设备全生命周期管理各阶段中周期最长，最为关键的一个过程。

目的：保证设备在运行过程中经常处于良好技术状态，并有效地降低维修费用。方法：可采用现代化管理思想和方法，如行为科学、系统工程、价值工程、定置管理、信息管理与分析、使用和维修成本统计与分析、ABC分析、PDCA方法、网络技术、虚拟技术、可靠性维修等。

2.管理标准

4.1设备管理的管理指标六大类：管理流程规范类指标、员工士气和素质水平指标、生产（办公）现场状况指标、组织结果健全性指标、设备管理经济指标、信息与知识资产管理指标。

4.2 完善的设备运行维护管理制度包含四项内容：01职能职责/适用范围 02作业、管理流程03运行管理标准  04奖惩机制      4.3制定设备标准作业指导书规范设备操作流程、安全操作规程和作业标准

3.设备运行管理  5.1设备维护管理主要五个部分：点检、保养、润滑、预防性/预见性维修、故障维修

1.1.1 设备点检：8定原则5.1.2 设备保养：通过防止劣化、排除隐患、消除故障，来维持设备性能

1.1.2 设备维护管理5.1.4 设备润滑：设备润滑管理的“五定”工作法。

5.1.5 预防性/预见性维修：预防性/预见性维修提升设备MTBR和MTBF。

5.1.6 设备故障维修管理：维修管理的基础，故障原因等进行全面有效的监督，控制，分析，研究，并采取相应的对策以消除故障。

4. 设备备件管理：原则：最少的备件资金、合理的库存储备，保证设备维修的需要4.1备件的ABC管理法

5. 设备档案管理：实现设备故障的可追溯性

6. 设备状态管理：实现运行设备处于受控状态、检修设备处于计划状态、备用设备处于完好状态。

7. 资产管理：实现降低运行成本等企业战略管理为目的

8. 能源管理：能源消耗90%以上来自于设备

9. 统计分析：OEE、MTBF、MTTR等指标

10. 设备轮换管理：降低购置及维修成本，重复利用设备 

第二部分：FMEA在设备前期和中期管理中的融合

一、FMEA（潜在失效模式和效应分析）

1.概述

1.1 FMEA意义：潜在失交效模式与后果分析，产品、过程、系统的纠正预防

1.2 何谓FMEA

1.3 它适应于流程改善的何处：DFMEA/PFMEA

1.4 FMEA的结果如何被利用

1.5 常用三种FMEA：S、D、P

1.6 FMEA的结果如何被利用

1.7 FMEA团队如何建立

1.8 概念：失效模式、效应、发生度S、严重度O、侦测度D

1.9 现行控制方法：预防与侦测

1.10 输出与评价结果：RPN、AP

2.FMEA方法的导入引导（六步法）

2.1 界定流程

2.2 流程输入

2.3 S.O.D锚点填写，计算RPN

2.4 分析的部分

2.5 改善的部分-计划行动计划

2.6 填入实际行动，计算新的RPN

3.FMEA 新版的要求（七步法）

3.1 界定流程

3.2 结构分析

3.3 功能分析

3.4 失效分析

3.5 风险分析

3.6 优化行动

3.7 计算新的RPN

4.FMEA案例分析

4.1 传统FMEA案例分享

4.2 新版FMEA案例分享

二、CP控制计划

1.控制计划概述

1.1 CP意义：将流程图和PFMEA识别的风险预防措施进行标准化，确保后续量产的品质稳定性。

1.2 控制计划方法论

1.3 控制计划前期策划阶段（样品、试生产、量产）

1.4 控制计划的要求和指南

1.5 控制计划的格式（案例）

1.6 特殊特性（影响法规、安全、产品、工艺的特性）

1.7 PTC传递特性（固定、重要会影响客户的、且不适100%全检的特性）

1.8 防错

1.9 控制计划家族

1.10 相互依存的控制计划

1.11 返工、返修的过程

1.12 反应计划

1.13 “黑匣子”过程

1.14 没有设计责任的组织

1.15 指定供应商

1.16 使用软件开发和管理控制计划

2.控制计划的策划

2.1 控制计划的编制要求：表头：1~13步、内容：14~26步

2.2 特殊特性和样本要求

2.3 控制计划：防错和目视检查

2.4 控制计划的输入和输出

3.灵活运用控制计划

3.1 PTC传递：供应商控制计划

3.2 产品族和基础控制计划

3.3 自动化控制计划

3.4 返工风险分析和控制计划   

3.5 控制计划与分层审核  （高层、中层、基层的关注重点）

案例分享：CP控制计划案例 等

第三部分：设备的数字化、智能化发展应用

1、数字化和智能制造发展

1.1工业1.0：机械+蒸汽

1.2工业2.0：设备+电机

1.3工业3.0：自动设备+电脑编程

1.4工业4.0：数控制备+智能控制

2、数字化制造的特征

2.1采用数字化仿真手段，对制造过程中制造装备、制造工艺、制造系统以及产品性能进行定量描述，使工艺设计从基于经验的试凑向基于科学推理转变。

2.2 数字化技术体系：产品表达数字化、制造装备数字化、制造工艺数字化、制造系统数字化。

3、智能化工厂的实例

1.1 BMW(宝马）

1.2 西门子

4、数字化工厂关键支撑技术

4.1 信息物理系统（CPS）是智能制造的本质：操作控制与数据感知

4.2将传感器及智能决策软件与装备集成，实现感知、分析、推理、决策、控制功能，使工艺能适应制造环境变化.

     4.2.1传感检测：装备运行监控、制造质量检测

     4.2.2工艺设计：工艺智能创成、工艺实时规划

     4.2.3控制执行：装备自动控制、装备柔性操作

4.3 中国制造技术突破

5、数字化建设架构与应用场景

5.1 数字化建设架构（总体框架）

5.2 数字化管理模块（设备管理相关模块）

5.3 应用场景覆盖、5G与物联网技术、多类端口应用、数据分析应用

5.4 企业数据集成方案

    5.4.1 企业数据集成

    5.4.2平台化服务集成

    5.4.3与未来产业大脑集成

5.5 工厂建模：主要菜单模块：物料数据、工序、标准流程、设备信息、职责权限、客户信息、供应商信息等

5.6 数字化功能模块化应用（设备相关）

    5.6.1 品质管理设备管理

    5.6.2设备物联

    5.6.3数据报表可视

    5.6.4模具管理

    5.6.5 SOP管理（设备操作、保养、点检等）

    5.6.6品质管理（设备品质数据采购）

    5.6.7仓库管理（关键配件）

    5.6.8能耗管理（设备）

    5.6.9文档管理（设备）

    5.6.10异常管理（设备）

    5.6.11 OEE设备综合效率管理（中控大屏）

6、车间设备管理数字化系统化案例

6.1 设备管理系统化应用

6.1.1 PLM：新设备开发流程数字化,设计完整性、有效性、时效性保障

6.1.2 MES：全过程生产和设备状态数字化、自动分层预警升级、自动决策、历史数据汇总分析...

6.1.3 WMS:关键配件管理（安全库存、水位预警、自动分层预警升级...）

    6.2设备基础数据系统化

    6.3设备保养计划、项目的设置

    6.4 设备标准化作业文件的系统化

    6.5 设备保养计划及预警系统化

    6.6 设备保养、稼动、点检等信息展示及操作界面

    6.7 设备保养及备品管理

    6.8 设备关键配件管理

7、智能制造转型案例分享

7.1在柔性线体改造、通信网络架构、设备数据采集端口开放等智能制造基础建设上，进行智能制造水平自评估和对标，开展五个方面的智能制造新模式建设

7.2 智能制造总体技术路线

总结：OEE（设备综合效率）好的结果，是设计和策划出来的！

这个观念得到越来越普遍的共识。