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ASQ QP分享《维护活动的重大变革 - 为节约资金和提升绩效,组织从预防式维护转变为预测式维护》

发布日期:2018-09-14 10:24:09
  • 预防式维护是一种基于时间间隔的维护策略,而预测式维护是一种基于条件间隔的维护策略;
  • 一个成功的预测式维护方案能改善设备的安全、绩效和适用性。这是一种以数据为中心的主动方法,能帮助组织在潜在的故障影响绩效之前采取应对行动,从而节约时间、资源和资金。

组织都会追求通过让运行和维护尽可能的有效和高效,从而降低成本。他们尽其所能地降低运行和维护成本,同时提升绩效和效率。为满足这种高期望,组织求助于完全改变他们的设备维护策略。

涉及到设备时,组织一般采取分类监视和管理,如针对潜在失效、策划的维护活动和时间安排、零件和库存、劳动力配置和成本等。过去,这些活动一般采用预防式维护(PM)技术进行管理。在预测式维护(PdM)创意出现之前,PM一直被认为是建立并管理维护策略,以及解决维护中所遇挑战的有效方法。

最后, 对诸如维护的花费、维修的时机、计划中维护的效率和关联性、生产率和竞争性方面的要求变得更加紧迫。组织想要进一步削减设备的全寿命成本,同时还要改善设备性能。组织还想让他们的设备和资产变得更可预测和更具恢复能力。

二者的区别?
预防式维护(PM)和预测式维护(PdM)最本质的区别在于计划安排的维护间隔。PM严重依赖原始设备制造商(OEM)所建议的维护活动和零件检修间隔。但是,OEM对特定组件所推荐的数据并不总能代表特定组织的组件性能状况,如这家组织与那家组织的运行条件、环境、操作者熟练程度、设备处理和设备维护等都会不同。

在PM中,维护的间隔时间还要取决于组织内或组织外历史上的失效数据,是这些形成了PM基于时间的维护间隔策略。而PdM与之相反,是考虑了设备实际条件后进行主动地维护策划并减缓失效影响,这形成了基于条件的维护间隔策略。

PdM方法的基础之一是认为维护计划严重依赖于过往的数据、OEM的报告及行业数据。而根据组织自己独特的运行环境,这些数据可以在准确度和相关度上有所变化。

表1和表2表明PM和PdM在维护各方面的比较。


预测式维护的实施
在一个组织了解了预测式维护(PdM)的优越性后,经常会问到的一个问题:如何实施PdM方案?在开始PdM方案之前,必须记住:PdM不仅仅是实施一项单一的方案,然后就可以转向另一项任务。PdM是一个战略方向,引向能够高效和主动管理全部维护活动的道路。

要时刻牢记, 成功建立和保持PdM方案有6个步骤(见图1):


1. 建立维护目标。确定PdM方案中为了支持组织特定的维护目标所必须具备的特点和能力。这是为确保PdM方案能够提供一个有聚合力的体系,即有足够的智能性、韧性、自主性和扩展性以应对大量影响设备健康的因素。
在这个阶段,要决定PdM方案中哪些领域或系统应该首先开始实施,或是将逐步实施的维护系统进行识别并优先排序。

2. 采用一个状态监视方案。选择一个状态监视方案,可对在最初策划阶段识别出的要求进行监视和数据处理。所提出的PdM方案要获得成功,取决于选择的状态监视方案有能力提交组织所期望的PdM目标。

3. 配置传感装置和智能系统。下一步,根据所期望的监视水平在设备上配置传感器和远程监视设备。典型的要监视的状态包括超声测量、震动、热扫描和润滑分析及影响探测器。
智能系统能够对收集到的数据进行选择、处理和加工,并将其转化为必须落实的情报。进行这项工作有几个方案可以实现,包括由亚马逊、微软、大数据、谷歌、惠普和IBM开发的机器学习工具包。
这些方案应用机器学习、人工学习和其他情报方法去学习有关设备的绩效模式,如设备基准状态,并快速检测到这些模式的任何变化,由此指出潜在的失效。其中一些系统能对任何负面绩效模式快速地形成报警、预测,甚至提出可能的修复建议。

4 . 选择电脑化维护系统(CMMS)。CMMS软件是在所有层面简化、管理和优化维护活动的基础。在选择CMMS时,要考虑其是否有正确的特性支持PdM的要求。例如,要考虑系统能否随方案范围和经营的增长实现扩展?能否与其他系统连接?是否有进行远程数据托管的移动解决方案和云管理?它是否为关键性能指标(KPI)和指示板特性?

5. 进行数据挖掘和存储。另一个关键步骤是如何有效选择、处理和保持关于维护数据及状态监视数据的数据挖掘和存储能力。
重要的是不仅要成功地收集数据,还要有效地处理数据并生成有用的见解以持续学习和改进维护过程。认真选择CMMS(电脑化维护系统)和情报系统对PdM方案的成功扮演着重要角色。

6. 建立KPI和业务情报。在PdM策划的最后一个步骤是建立KPI、业务情报和绩效管理。
KPI与业务情报活动是绩效管理中至关重要的部分。良好开发的KPI能够成为确定、测量、跟踪和管理一个组织绩效目标的基础。

通过识别潜在改进领域、评审个别与整体改进举措的有效性,KPI为组织对运行状况是否良好提供了清晰的理解。

这种基线可用于与过往的绩效进行比较,确定当前绩效与所期望目标之间的差距,与组织的竞争对手进行标杆对比。

KPI应成为滞后与前导指标的最佳应用。滞后指标是取自现有的适用数据,由此建立起的绩效基线,并需要对过去绩效有一定程度的趋势推断。滞后指标一个很好的例子是平均失效间隔时间。它代表一个设备历史上在特定时间内有几次失效。

前导指标是设计成向前看的指标,用以监视希望能产生良好结果的活动,称它们为向前看是因为它们监视绩效并在问题出现前标出警告信号。前导指标的一个例子是平均首次失效时间,这是通过计算首次失效前的平均时间来测量一个设备的可行性。

强烈建议在设置KPI时其中至少有一些能体现前导指标,从而促进健康的维护实践并有效地帮助组织的持续改进努力。

KPI为对当前过程的标杆管理提供了一个有效途径,能显示出绩效差距,产生改进活动策划,跟踪这些活动计划的有效性并在各个层次上显示出业务效率的整体状态。

KPI是组织整体业务情报系统中一个重要的元素。一个深思熟虑的CMMS方案和其他支持业务的情报方案有助于实现成功并为组织的数字化转型和以数据为基础的决策能力提供一个基础。

示例
纽约大都会运输署在其所有分支机构中实施一项雄心勃勃的公司资产管理(EAM)计划,并取得了极大的进展。

由EAM计划全面引导,通过以可靠性为中心的维护方案和实施最先进的CMMS方案,强化应用预测技术将立刻提升组织的预测式维护能力。

当前,机械部门运用了远程监视技术,包括一个定制的路边监视和诊断系统。该系统实时跟踪在用电气列车设备的条件,并在列车操作人员监视屏幕上标注出潜在的问题,同时也反映在网络系统的监视屏上,因此控制中心可以快速采取措施消除错误和失效。

附属的失效映像要根据已开发的算法实施对明显的失效情况进行检测,包括同时发生的一系列错误条件。

此外,组织持续积极强调列车控制项目将进一步加强组织实时远程监视列车运行的能力,并在危害影响到计算机或员工之前就识别并控制住潜在危害。

还有更多正在进行的工作,一些分支机构的早期情况正在升级,使其可以更好地接收和与组织所有层级良好地联结起来。

工作所需的正确工具
随着现代技术的进步,工程师和质量专业人员有大量的各种工具和技术可供使用。比起过去要在正确的时机运用正确的技术来做正确的工作要容易得多了。这使得高效的预测式维护策划和实现有了保证。

预测式维护的实现再加上实时(或以定期的形式)、可持续、可增值的结果改进了设备的安全、性能和适用性。它提高了生产率并降低了成本,促进持续改进以及为更佳决策提供有洞察力的信息。

如果组织依靠本身评审或实施最适合的预测式维护方案尚缺乏资源,雇佣一位咨询师可能是很有效的。特别在组织期望节约实施方案的时间时,这样做尤其适合。

还要理解的是,实施预测式维护会对组织当前实践引起翻天覆地的变革,组织所有层次的工作人员应当乐于接受这样的变革。毕竟任何变革只有在组织内部得到推动和信奉时,它才能确保成功。

作者简介:
金吉士· 韦德亚( Jigish Vaidya):美国纽约长岛铁路公司运行统计的高级经理,印度默尔比的卢可德辛吉工程学院获得学士学位;美国质量学会(ASQ)资深会员和注册软件质量工程师、ISO注册审核员。
译者 箫笙(CAQ)