设备综合管理学

设备综合管理学教材：参考书：设备工程与管理（华东化工学院出版社）徐扬光主编讲授者：吴正佳第一章总论一、设备管理发展概况第一阶段：19世纪初~20世纪初蒸汽机皮带车床事后维修制停机时间长第二阶段：20世纪初~60年代流程生产、流水线预防维修（瑞典）计划予修（苏联）第三阶段：60年代~新技术、市场经济、价格昂贵设备现代化水平高综合管理设备现代化水平高综合管理2、传统设备管理局限1）传统设备管理大量工作集中在维修阶段，而设计制造中无法解决。2）信息不灵，缺乏沟通。3）停留在单纯为生产服务的阶段（生产为经营服务）4）只注重技术管理，忽视经济管理5）技术与管理分离，重技术，轻管理6）缺乏“全员性”7）没有把防止公害，技术安全、工业卫生、节约能源作为重要内容考虑在内3、设备综合管理学科的产生一座现代化的工厂的设备和成套设备是综合了各种专门技术的高度复杂的成套装置，仍按机械、电气、电子、化学等纵向划分各种专门技术的做法来进行管理必然给工厂设备的计划、设计、制造、运行、维修、改装等工作带来许多难以解决的问题。因此，对这种高度自动化的工厂就需要建立系统处理和综合管理。设备综合管理学科是为提高提高设备管理的技术、经济和社会效益，适应商品经济的发展，针对使用现代化设备所带来的一系列新问题，继承了传统设备管理的有益方面，吸取了现代了现代管理优秀理论（包括系统论、控制论、信息论、决策论），综合了现代科学技术的新成就，（主要是故障物理学、可靠性工程、维修性工程、设备诊断技术等）而逐步建立起来的一门新兴学科。4、国外设备管理现况1）英国的设备综合工程学为了追求经济的寿命周期费用，而对有形资产的有关工程技术、管理、财务及其业务工作进行综合研究的学科。2）美国的后勤学（1）预防维修体制：以检查为主的维修体制，防患于未然（2）生产维修体制（ProductiveMaintenance简称PM)A维修预防（MaintenancePrevention简称MP)在设计制造阶段就认真考虑设备的可靠性和维修性问题，从设计、生产上提高设备素质。B事后维修（BreakdownMaintenance简称BM）不坏不修，出了故障再修C改善维修（CorrectiveMaintenance简称CM）不断利用先进工艺方法和技术，对设备进行改造。D预防维修（PreventiveMaintenance简称PM)以检查为基础，包括定期维护和予知维修美国设立维修保养技术部3）日本的全员生产维修（TotalProductiveMaintenance简称TPM）既有对美国生产维修体制的继承，又有英国综合工程学的思想，还吸收了中国鞍钢宪法中工人参加群众路线、合理化建议、劳动竞赛的做法。特点：突出一个“全”字：全效率、全系统、全员三大要素：提高操作技能；改进工作面貌；改善操作环境4）苏联设备计划予修制的近况（1）改进维修方式和维修制度（2）对更新设备予以重视（3）加强设备的技术维护，推行技术维护和修理的规范化（4）设备修理工作集中化和专业化5、设备综合管理的基本内容1）设备综合管理的含义就是运用现代科学技术、管理理论和管理方法，对设备寿命周期（从规划、设计、制造、购置、安装、使用、维护、修理、改造、更新到报废）的全过程，从技术、经济和经营管理等方面进行综合研究和管理，以提高设备综合效率和追求寿命周期费用的经济性为目标，从而提高企业的经济效益服务。2）设备综合管理的特点（1）一生管理（2）两个目标（提高设备综合效率和追求寿命周期费用的经济性）（3）五个结合：a.设计、制造与使用相结合b.维护与计划检修相结合c.维修、改造与更新相结合d.专业管理与群众管理相结合e.日常维护与计划检修相结合3）综合管理与前期管理设备前期管理是指从规划到投产这一阶段的全部工作。4我国设备管理的简况1）建国以来的设备管理概况初创阶段（1949~1958）曲折阶段（1958~1976）振兴阶段（1977~）2）当前我国设备管理的主要目标和任务a.总体指导思想与任务战略目标：奠定具有中国特色的设备现代化基础总体任务：提高设备综合体系，不断降低设备寿命费用b.设备的综合管理（1）寿命周期费用分析（2）建立和健全综合管理组织和体制（3）设备“一生”管理与前期管理（4）依靠技术进步进行技术与更新（5）技术经济分析和资产管理c.设备的维修管理d.现代设备管理手段的应用e.设备管理的基础工作f.组织机构和人员培训。第二章设备寿命周期的理论基础一、设备工程的系统处理1、设备、设备工程和设备管理1）设备和成套设备的含义[成套设备]为了完成某种机能，而按系统将机械、装置及相关的其他要素有机组合起来的集合体。[设备]在企业中可供长期使用，并在使用中基本保持原有实物形态，能继续反复使用的劳动资料和其他物资料的总称。2）设备工程和设备管理广义的设备管理和设备工程是同义词，而设备管理工程和设备综合工程学也是同义词。2、设备寿命周期的系统处理方法所谓设备的综合管理就是设备寿命周期的系统处理。设备的五要素：出入物：原材料；输出物：产品；处理机构：设备；管理：运行操作、运行条件、设备状态检查；反馈：产品特性3、设备工程的内容按照设备寿命中的运动过程可将设备工程划分为两个主要阶段：规划工程（规划决策；设计制造选型采购；安装调试）投资管理维修工程（初期管理、使用维修、报废处理、改造更新）资产管理4、设备综合管理的三个侧面设备管理问题可分为技术、经济、经营三个侧面分析二、设备综合管理学的主要内容1、寻求设备寿命周期费用（lifecyclecost简称LCC)最低LCC=设备设置费+设备维持费设备设置费含研究费、设计费、设备购置费、运输费、安装调试费。设备维持费含能源费、维修费、操作工人工资、报废费一般：价格决定设置费；可靠性决定维持费。2、设备综合管理的三个方面1）技术：机械、力学、电学、热学、化学、可靠性工程、维修工程2）管理：系统论、运筹学、信息论、行为科学3）经济：提高经济效益3、把可靠性和维修性设计放在重要位置4、以系统论研究设备一生管理5、注重设计、使用、费用的信息反馈6、设备综合管理学若干技术问题研究1）关于寿命周期费用的研究（a.设置费b.维持费）2）关于设备效率研究三、设备寿命周期费用和综合效率1.寿命周期费用曲线寿命周期费用：LCC=f(t)dtf(t)为费用密度函数降低寿命周期费用的两个方面：a.经营设备工程或选购设备以寿命周期费用为基础，而不是以出厂价格为基础b.从计划-设计阶段起就应考虑寿命周期（特别是使用维护费用）的最佳化2。寿命周期费用的估算1）费用估算的类型a.详细估算b.概略估算c.参照估算（初估）2）费用的分解和组成LCC=设置费+维持费3）费用估算的依据a.已知费用指标或判断b.各种函数（估算）或关系式c.专家意见3.设备综合效率n=y2/y1y2设备一生的总输出y1设备的总输入4.费用效率上式的输出物，当无法采用费用而改用其他的量来表达，此时设备效率称为费用效率￠=ES/LCCES可以采用年平均产量，技术成果、可靠性、维修性、维修作业效率来表示。5.设备寿命的收益分析1）收益方程式Y1=P0+VtY1设备寿命周期费用P0原始购入价格V使用当中的每年使用维护费t使用年限Y2=（AE*）tY2设备一生的总输出A设备利用率E*年最大输出量（A=1时）设备在t年内收益：Y=Y2-Y1=（E-V）t-P0E为年均输出量（E=AE*）例：某车间设备技术改造前后变化如表所示，所需的改造费用为8万元，估计改造后的输出增大，运行费用将减少，求改造后的收益。A（改造前）B（改造后）设备原值1018每年运行维护费用86平均年输出费用2026所以，在选择设备投资和改造方案时，应综合考虑设备原始投资，可变费用和设备输出量等因素，决不能仅着眼于眼前的原始投资低廉。2）设备寿命周期的最大收益随着设备役龄的增长，设备运行维修费用也将增大。3）设备寿命经济寿命：自然寿命：技术寿命：使用寿命：会计寿命：第三章设备规划管理一、设备规划概述1、设备规划的概念设备的前半生是规划建设阶段，称为规划工程，又称设备的前期管理。设备的规划对设备一生的综合效益影响较大。一般地说，降低设备成本的关键在于设备的计划、设计、制造阶段。2、设备规划的基本内容1）事前调研和准备阶段。2）设备的计划阶段。3）设备规划方案的确定。（指标：性能、费用、时间、可靠性、适应性）4）设备设计阶段。5）设备的施工阶段。3、设备规划的工作程序1）投资前期管理对项目进行规划设想、初步选择、编制规划、评价和决策。2）投资时期要进行谈判和签订合同、设备工程设计、施工建设、培训人员、试运转和投产。3）生产时期初期，主要是生产技术的应用和管理。二、设备的研究与开发1、设备的生命周期导入期：成熟期：成熟期：衰退期：2、设备的更新换代因科学技术的进步，导致原设备无形磨损而被淘汰。3、对新设备的技术经济性要求开发设计一种新设备应具备两条要求：a.使原设备主要主要性能有所提高；b.降低生产成本，又降低使用成本。设备主要性能包括：1）生产性2）可靠性3）维修性4）经济性5）节能性6）环保性7）功效学特性8）美学特性4、新设备的开发方式1）自行研究开发2）改进老设备3）仿制4）技术引进5）自行研究与技术引进相结合三、设备的购置管理1）设备选型的原则a.质量；b.价格；c.生产率；d.交货期；e.技术经济效果；f.可靠性及维修性；g.标准化程度；h.操作技术和人机工程；I.节能；j.企业设备的相关性和成套性；k.劳动保护、技术安全与环保要求；l.制造厂家的信用及售后服务。2）设备的订货货源调查询价报价磋商定货（签约）四、设备投资1、投资的含义指花费在企业建设上的全部活劳动和物化劳动的总和。通常包括：直接投资、辅助投资和相关追加投资、直接投资和辅助投资的总和。2、投资的类别1）更换投资（或叫替换投资）2）扩张投资3）综合性投资4）产品开发投资。3、设备投资的原则1）正确处理宏观投资与微观投资的关系；2）正确处理“外延”与“内涵”两种扩大再生产方式的关系；3）正确处理生产性投资和非生产性投资的关系；4）正确处理近期利益与长远利益的关系；5）正确处理投资的需要与可能的关系；6）正确处理设备的技术因素与经济因素的关系4、资金的来源1）财政拨款2）银行贷款3）自筹资金4）租赁5）利用外资6）私人资金第四章设备的可靠性和维修性一、设备可靠性的基本概念1、可靠性的含义所谓可靠性是指系统设备或零件在规定条件下和规定时间完成规定功能的能力。可靠性必须进行可靠性研究、试验和分析、才能正确估计和衡量。评定设备可靠性要注意以下几点：a.设备的可靠性与规定的条件分不开；b.设备的可靠性与规定的时间分不开；c.设备的可靠性与规定的功能有关。2、可靠性的特征量能够对设备可靠性的相应能力作出数量表示的量，称为可靠性的特征量。a.可靠度和不可靠度可靠度R（t）是指系统设备或零件在规定条件下和规定时间t内完成功能的概率。不可靠度F（t）指设备在规定时间t内发生故障的概率。R(t）+F（t)=10≤R(t）≤1R（0)=1R(∞)=0有关可靠度的用语1）固有可靠度R1指设备在设计、制造时内在的可靠度（狭义可靠度）2）使用可靠度R2指设备在使用过程中，受环境条件、操作、维修、储备等种种因素影响，对降低固有可靠度R1的概率。3）工作可靠度R0指设备在规定的目的和条件下使用时，在预定时间内，发挥规定功能的概率。R0=R1*R2b.平均寿命θ对于可修复系统设备来讲，平均无故障工作时间MTBF是他的平均寿命；对于可修复系统、机件来说，失效前平均时间MTTF是他的平均寿命，或平均失效时间。（1）平均无故障工作时间MTBF又称为平均故障间隔期，是指相邻两故障间正常工作时间的平均值。平均无故障工作时间越长，设备越可靠。在可修复系统中作为其可行性度量。(2)失效前平均时间MTTF，对于可修复系统，可用失效前平均时间作为其可靠性的数量度量。一般，系统的MTTF是可通过实验得到。C.失效（故障）率λ(t)失效是指工作到某时刻尚未失效的系统（设备、机件等）在该时刻以后单位时