(上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州545005)
摘要从发动机工厂维修车间8年多设备管理工作的实际出发，以设备失效浴盆曲线为主线，根据设备失效浴盆曲线中各个时期的设备状态，阐述动力总成进口自动化生产线设备备件管理的具体方法和经验，以探索其备件管理的新模式。
关键词进口自动化生产线低成本高保障备件管理
1导语
从发动机一期项目到发动机五期项目，每个发动机工厂进口设备比均超过90%，自动化程度很高。在高产能高负荷高频率运行情况下，对于设备的停线率（开动率）和其加工质量稳定性依赖程度非常之高：设备停，则生产停。因此，如何实现这些自动化生产线设备的快速维修，保障设备完好率和加工质量的稳定性就显得尤为重要。
俗话说：巧妇难为无米之炊！对于国外进口设备占比很大的发动机工厂自动化生产线，备品备件的及时供给成为了设备维修过程中的重中之重；另一方面，虽然备品备件的保障是设备修复基础保障，但只有科学合理地储备与供应备件，才能使设备的维修工作完成得既保证产量和质量又经济低成本，否则：备件储备过量，造成积压，不但加大备品备件库存风险，又造成库存资金浪费；备件储备缺少，则无法顺利完成故障设备维修工作，造成长时间的设备停线而影响高负荷的产能需求！因此，如何建立高保障低成本的备件管理体系----既能保证设备故障维修的紧急需求，又能在较低合理库存下提高备品备件的周转率，发挥资金利用率，是发动机工厂进口自动化生产线设备备件管理工作研究的主要课题。
2建立有效进口生产线设备备件管理体系的依据
如何建立良好高保障低成本的备件管理体系？应基于以下两个发动机工厂自动化生产线的设备特点开展：
1、设备从开始制造到报废故障失效特点，见下图：
设备故障失效浴盆曲线
从该设备故障失效故障率曲线上可以看出，设备经历了设计制造期、磨合期、稳定运行期、耗损期等，其故障失效停线率基本类似于以浴盆，故称为设备浴盆曲线，在设备设计制造完成后，设备在磨合期阶段呈现故障高发状态，即高停线率状态，一般持续1-2年；经过磨合期的针对性设备缺陷改进改善，设备在稳定运行期处于相对较低故障停线率，一般持续5-6年；在设备慢负荷运行7-8年之后，很多设备机械传动件、电控元件、密封件等零部件开始处于加速磨损老化状态，故设备又会出现故障停线率不断升高的趋势，该阶段就是耗损期，故障高发并加工质量稳定性差，最后持续着这种状态直到无法满足生产要求而报废。
2、进口设备备品备件具有采购困难并回货周期较长等特性----首先，这些设备的备件在国内不易采购到，大部分需要等待进口，并且这些进口设备生产厂商在国内的售后服务办事处或代理商一般存货很少，或者几乎没有存货，因此设备生产商在接到订单后才开始生产制造，后才能通过漂洋过海的物流送到国内，并经过复杂的海关检查，辗转几番才能送达现场使用，因此回货周期非常之长；再者，这些进口的配件还存在许多问题，如外文描述简化而难翻译、不易确定规格型号型号、价格昂贵并被经常提高价格等诸多问题，因此增加了这些进口设备备件的采购难度。
3建立良好高保障低成本的备件管理体系的方法和措施
设计制造期
首先，在设备招标中明确要求提供一定额度的免费随机备件，一般免费额度为2%-5%。并在紧接着项目设备设计建造期间，设备维修工程师应提前并深度参与设备设计建造的SE工程，了解设备要达到工艺要求，核对设计图纸及控制软件，提前知晓设备各个功能模块的结构原理和控制原理，并通过分析以前收集的设备故障失效模式及经验教训数据库，提取设备零部件失效经验教训加以处理，在设备预验收期间与设备制造商专业技术工程师讨论，最终由设备维修工程师选定免费额度清单，最后要求设备制造商这部分备件一起随机发运同时到达工厂。这样在设备调试期间就能基本满足一些前期突发的设备故障备件需求。
其次，在厂房设计前期考虑设立一个便于封闭式管理、温湿度易于控制的备件库房，并采购一批料架、料盒、标签等；在以上硬件完成后，建立一套符合GMS要求的标准化备件库房运行体系软件，其基本内容流程包括以下：1）管理流程：备品备件采购申请及审批流程、备品备件接收及验收流程、备品备件先进先出管理流程、备品备件暂存管理流程、备品备件预警操作流程、返修区/返修件管理流程、备件单机卡更新流程、备件单机卡共享流程、备品备件溢出管理流程等；2）相关表格：备品备件单机卡、入库登记表、领用登记表、备品备件维护记录表、备品备件预警表、回货/入库暂存区备件跟踪表、单机卡内容变更表、可疑物料跟踪表、返修区物料跟踪表、备件采购申请单、溢出备件登记表等。这样集中管理备件库房硬件和运行软件基本完成了。随之而来的要配备三班运行库房管理人员及一位精通备件管理的备件工程师，同时采用MAXIMO维修业务管理系统，用于处理近几千万人民币价值的强大备件数据库，这样的备件库就可以等待投入运行了。
同时，在此一年多的设备设计制造期间，根据前期设备招标阶段中明确指定的使用设备零部件供应商，列出设备零部件二级供应商清单，联合采购部门，通过签订合作协议的形式，建立全球单一供应商伙伴体系，该技术服务协议中明确了：设备零部件的供货范围、项目管理服务细则、后期现场服务支持细则、维修人员培训、零部件质保、软件授权及升级支持要求、OEM全球支持要求及提供部分战略合作免费额度备件等，目前发动机工厂与全球零部件单一供应商：Fanuc数控系统、Balluff传感开关、Euchner安全控制开关、Pilz安全继电器、Parker液压系统、Uson试漏仪、Festo气动系统、IFM液体传感器、GEIPPLC&HMI、Vogel润滑系统、Atlas拧紧工具、Promess压装电缸等11家签订战略合作协议，见下：
通过建立这11家长期全球合作伙伴关系，不仅在设备零部件提供了更长的质保和更优质现场技术服务，据不完成统计，每期35万产能的发动机项目还可得到单一供应商提供近500万的免费备件，大大降低了备品备件的成本支出。
磨合期
项目设备设计制造及一、二供应商资源整合之后，进入设备到厂安装调试、生产线试生产、满负荷运行生产等阶段，这个阶段设备处于磨合期，该阶段由于原始设计不当、材料及零部件缺陷、安装调试及使用不当等原因，设备处于故障高发态势，该阶段一般为期两年左右，该阶段备件管理应完成以下工作：
1、在设备安装完成后，一般会有3-6月的调试期，此时应快速建立首批单台设备备品备件清单表，以下简称单机卡，单机卡内容包括以下表内项：
首次单机卡审核工作注意事项如下：
1）设备工程师负责编制及更新备品备件单机卡，（维修工程师负责机械及润滑部分，电控工程师负责电器、控制、冷却、气动及液压部分)；2）由备品备件工程师负责组织单机卡的审核工作（之后单机卡每年审核更新一次；3）该次单机卡的数据来源如下：OEM提供的设备零部件清单、并针对清单内容项需要通过机械与控制图纸逐一查询，必要时到现场核对相关备件信息；4）对单机卡进行分类管理，一般分为设备类、单一供应商类、密封件类、过滤材料类及特殊零部件等几类，以便日后分类管理；5）保守定义首次单机卡三个量的数量（即是最小存量、订货存量、最大存量）；
2、设定备品备件单机卡的三个量的定义，如下：
最小存量：安全库存，即保证生产设备运行必须储备的最低存量；
订货存量：指该物料的订购点(采购周期内的消耗量+最小存量)；
最大存量：订货存量+采购周期内的消耗量或采购批量；
采购量：最大存量-当前余量。
这三个量的设定应基于设备维修手册、以前项目经验教训、设备机构可能发生的预判性失效模式等因素来定义。首版存量一般不是很准确，需要未来1-2年的运行来进一步修正。
3、基于成本降低的考虑，在完成首批单机卡之后，设备机械件国产化应该开始了。首先，根据需要，在价格、服务、技术都能满足的情况下开发国内一些机械加工合作企业；其次
由维修经理定出每年备品备件国产化目标，设备工程师及备品备件工程师共同负责实施；然后，通过由设备工程师组织人员进行国内加工回来机械件验证，并跟踪验证结果，验证成功后则更新单机卡里的国产化机械件清单。一般情况下备件国产化的条件包括：国内有同类产品的制造商，质量、使用寿命、售后服务要接近进口件，价格比进口件价格低，响应时间较进口件短等。具体备件国产化流程如下：
开始设备机械件国产化每年可不断降低备品备件采购成本。
4、在设备开始调试运行时，应开始备品备件重定购工作。设备工程师根据备品备件库存预警、单机卡更新及实际生产的需要，向备品备件工程师提出采购需求,并填写《备件采购申请单》；备件管理员根据备品备件上月使用情况，制定出重订购清单，备品备件工程师负责汇总设备工程师提出的采购需求及重订购清单，在每月上旬制定出本月备品备件采购计划清单，在做备件采购单时需查看备件溢出情况，避免对已溢出备件再次采购。采购计划清单经设备工程师确认及维修经理审核批准后，由备品备件工程师负责统一发出EPR。备件重定购工作的注意事项如下：1）采购及供应链管理部对设备备品备件《采购申请单》按(采购业务)程序办理，对有质量保证期要求的备品备件应给出明确的保质期，并通知申请人；2）如果所采购备品备件型号规格（图号）、性能参数与采购申请要求不一致的，应先行取得备品备件工程师组织设备主管工程师、采购申请人等相关人员共同确认后方可采购，若属于备件更新换代、制造商不相同等原因引起的型号规格（图号）、性能参数与采购申请要求不完全一致的，只要参数能满足要求及实现所需功能，经相关工程师确认后方可采购。
5、为了进一步降低备件成本，在生产线设备调试运行初期，应开展备件返修工作，具体返修流程如下：
以上是设备在磨合期阶段，该阶段建立首版单机卡，并设定原始三个存量，定义并不断更新国产化机械件清单，开始采购并不断月度重定购，建立了工厂备品备件库存，同时开始运行成型的备件管理体系。
稳定运行期
通过磨合期大刀阔斧的基础备件管理体系建立之后，在设备稳定运行期的备件管理重心应该是持续改进，具体措施如下：
1）在原始单机卡的库存基础上，通过对重定购数据分析，提高或修正备品备件的存量，比如：在低成本的前提下补充或加大需要定期更换易损的零部件（如CNC刀夹、主轴拉刀机构、传动频繁的丝杠等）、或建立一般经过验证的关键设备备件清单等，以备足稳定运行期正常运行所需；
2）在原始单机卡的项目清单基础上，利用设备故障维修检修过程发现，及运行故障积累的数据库分析，不断更新或修正单机卡，完成较完善合理的单机卡数据，以提高备品备件的覆盖率；
3）由于现代技术的不断进步，在设备运行若干年后，一些部分设备零部件（尤其是电控元器件）开始更新换代，此时需要关注这些变化的零部件或在库房里储存的备件，加强与各家OEM或单一供应商的沟通，确保新备件采购的可用性及原有库存备件的互换性。
4）经过磨合期近两年的工厂运行经验，应基本能掌握工厂设备的习性，对于一些高、精、贵、大的设备零部件，应采取走出去战略，联合内部或外部同行资源，建立内外部备品备件共享机制，并相互支援，互通有余，同行友厂国内有库存的高、精、贵、大、又低风险损坏的设备零部件，尽量少买，采用共享备件的方法替代各自采购备货，降低备件资金投入；
5）经过两年的补量补缺，备件库基本达到满仓状态，这时应完善建库之初的库房运行体系，特别是备件盘点，确保所有备件均处于可用状态。
总之，稳定运行期的备件管理主要是锁定有效的、较完善的单机卡存量，控制稳定的生产所需库存，并维护好满仓等待使用的备件。
耗损期
经过10以上的设备运行使用，设备进入了加速老化阶段，该阶段的备件需要特征是设备部件的批量损坏，断续出现需求某些备件的批量更换，此时应结合预测性维修（PDM），在数据分析的基础提前对一些需要更换的批量备件开始采购，做到设备未损坏准备足够量的备件，以免影响生产运行或发生质量缺陷；另一方面，针对库房存有一些很少使用过但又有库存的备件，应及时共享于公司内部的其他部分，避免造成浪费。
3、结束语
发动机工厂的进口自动化生产线的备件管理，涉及多方面因素，以上只是基于设备从开始制造到报废故障失效一般规律进行的探讨，还有许多方面应进一步探索和完善。总之，要建立高保障低成本的备件管理体系（既能保证设备故障维修的紧急需求，又能在较低合理库存下提高备品备件的周转率，发挥资金利用率），其中较为关键的是设计制造期和磨合期提及几点措施，才能真正成为高保障低成本的工厂进口自动化设备备件管理系统。