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創贏——西門子工業成功案例

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數據驅動的預測性維護顯著提升設備綜合效率

——西門子IPM全廠維護管理服務在倍耐力輪胎的應用

生產效率是企業的生命線,設備的可靠運轉是企業的堅強支撐。保證生產的持續性和可靠性,減少停機時間和設備故障,使企業的利潤最大化,是企業在經濟效益和社會效益上一貫追求的目標。企業需要通過專業和先進的維護管理服務,對維護模式和維護策略的進行優化,使生產故障和風險降到最低。

作為自動化領域中的領軍企業,西門子將先進的維護理念融入到服務之中,提供整套的維護管理體系,將被動響應轉化為主動預防和預測,將人工維護轉化為自動化維護,使優質服務成為企業發展的“生產力”。依托西門子所提供的維護管理解決方案,世界領先的輪胎制造商——倍耐力輪胎有限公司的設備維護管理在過去的幾年中實現了質的飛躍,大幅度減少了停機損失,提高了生產效率,其中包括:發現并避免了生產過程中的55個故障隱患;實現超過85%的工單覆蓋率和零工傷率,扳手時間達到了57.5%,停機時間下降了70%以上。西門子與倍耐力的成功合作是設備維護管理服務領域中的一次最佳實踐案例。

作為全球前五大輪胎公司之一,倍耐力(Pirelli)輪胎有限公司長期受到世界著名汽車制造廠商的認可,奧迪、賓利、法拉利、蘭博基尼、寶馬、奔馳等世界著名汽車品牌皆指定倍耐力輪胎為原廠配套輪胎。倍耐力在全球12個國家和地區擁有24家工廠和26,000名員工,年銷售額約為3.6億歐元。中國是倍耐力高度重視的市場之一,在2005年, 倍耐力集團和山東華勤集團合資建立了目前在亞太區唯一的倍耐力輪胎生產基地——倍耐力輪胎有限公司,主要產品為卡車輪胎和乘用車輪胎。該生產基地位于山東兗州,2014年,倍耐力輪胎兗州工廠已經成為倍耐力在全球最大的生產基地。

目前,倍耐力兗州工廠擁有超過50人的維修團隊,但是維護人員的維護意識、專業技能、維護管理水平偏低,設備檢測維護歷史的文檔質量較差。另一方面,設備的實際維護水平跟不上工廠對設備生產率/可利用率的高要求,造成設備的可靠性及可利用率低下,停機損失較高。同時,和現在很多企業一樣,倍耐力輪胎有限公司之前采取的大多是事后設備維護措施,但是這種維護模式具有被動性和不可預見性,從而導致維護效率低下。所以,無論是維護人員的培訓,還是工廠設備維護管理水平,以及設備本身的狀態都有待整體改善,從而使工廠的生產力和可靠性達到新的水平。面對這一挑戰,倍耐力采用了西門子為其量身定做的設備維護解決方案和專業的維護管理服務,包括采取IPM設備維護管理,建立CMMS(Computerize Maintenance Management System)。接受維護的對象包括122臺重要電機,127臺重要變頻器以及54臺齒輪箱,其中40%的設備供自西門子。西門子不僅有效幫助倍耐力解決當下所面臨的維護問題,還給企業帶來了巨大的經濟效益和更廣闊的發展空間。

建立預防性與預測性相結合的維護模式

目前很多企業的維護水平仍然停留在“事后維修”的階段,即出了事故再維修、停機了再輪修,這不利于生產的連續性及提高生產效率。設備老化現象是潛在的,客戶一般不能主動發現潛在風險。西門子打破傳統的事后維護模式,創新性地引入預防性維護和預測性維護相結合的理念。

預防性維護即按預定的時間間隔或規定的標準進行維護,對設備的異常狀況早發現、早應對,例如對設備按計劃定期做保養、檢修,防患于未然。而預測性維護是一種更優、更為主動的維護方式,它可以通過對設備相關參數的實時監測,以及智能化的分析、計算,從而預測設備何時會發生故障,以便及早采取相應措施,減少生產計劃外停機。良好的預測性維護可降低事后維護的需求,從而形成良性循環。

在倍耐力的實踐中,西門子提供的維護模式優化了工廠的整體維護結構,將原來倒金字塔式的結構轉變為良性的維護結構。其中,預測性維護占到60%以上,預防性維護占30%以上,而傳統的事后維護僅占5%。從而使生產計劃外停機時間實際下降70%,搶修率大幅度減少。

提供整套維護管理體系

在制造企業,由于其發展核心是生產經營,企業往往缺乏專業的設備維護知識和技能,常常“事倍功半”,在設備維護上花費了大量的人力物力。西門子想客戶之所想,結合多年來的經驗,為客戶提供一整套自動化和標準化程序的維護管理體系,幫助客戶在提高維護效果的同時,大大降低維護成本。此外,西門子還針對不同的企業需求提供最合適的維護方案,為客戶帶來最佳的維護體驗。

表:實施范圍:密煉車間、TBR車間、PCR車間、 Utility動力設施

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●  找準企業基準點,提供定制化維護策略

以客戶需求為導向,針對客戶所在行業的特點和生產模式對維護的不同要求來尋找設備維護的基準點,是建立維護體系的關鍵和基礎。基于此,了解客戶生產經營中的薄弱環節,對生產設備做重要性分析,從而做到有的放矢,將更多的維護資源投入到更關鍵的生產環節中,使維護的資源管理和人工管理都達到最高效。

倍耐力的生產線很長,西門子正是抓住了在整個生產線中的關鍵環節,重點投入到重要區域,建立了有針對性的且切合客戶生產經營實際需求的設備維護管理體系。

●  制定詳細的作業標準及流程

在這套維護管理體系中,西門子用嚴格的標準來規范操作人員的活動,使維護過程達到標準化、統一化。基于計算機維護管理平臺的先進維護體系還減少了人為的差別和影響,提高了維護效率。同時,西門子還采用了先進的設備狀態檢測和狀態分析技術,用于優化各維護資源的配置,用科技的力量實現效益的提升。

●  以KPI為導向執行維護管理

KPI(Key Performance Indicator)是執行西門子整套維護管理體系的重要導向。西門子把預防性維護與預測性維護的比例作為建立良好維護模式的重要衡量指標;工單覆蓋率用于衡量工作自動化程度;扳手時間用于衡量維護工作效率;停機時間用于衡量整個維護管理體系所達到的維護結果。在每次故障發生后,西門子都將進行RCFA設備故障根源分析,杜絕類似事故再次發生。正是基于這樣嚴格的KPI管理,西門子確保了維護管理體系的有效運行。

●  優質服務帶來高效收益

在中央“轉方式,調結構”的大方針指引下,倍耐力也積極促進產業結構調整和升級。在設備維護方面加快調整步伐,通過采用西門子的設備維護管理服務,推動可靠的生產運行,提升生產效率。

在IPM全廠維護管理機制下,西門子幫助倍耐力工廠成功破解了55個生產隱患,例如:

Case study 1:通過紅外檢測出電機的工作溫度過熱,并及時更換通風過濾器,使電機回到正常的溫度范圍;

Case study 2:檢測電機的振幅,確保電機是否在正常的振動范圍內;

Case study 3:通過點檢發現設備出現溫度異常

Case study 4:對變頻器進行清潔,避免發生設備短路的情況;

Case study 5:對電機進行定期檢查時發現設備部分發生損耗,并及時進行維修,保持設備的正常運轉;

Case study 6:對電機進行定期檢查時發現電機的絕緣性降低,對此及時進行更換和返廠維修,保持生產機械設備的正常運轉;

Case study 7:在日常檢測時,發現超出工作溫度的公用工程電機水泵,對此及時進行更換,使設備回到正常的溫度范圍;

Case study 8:通過頻譜分析,檢測電機的振幅和噪音是否在正常的振動范圍內。

西門子整套先進的維護管理體系,使客戶實現了維護結構最優化,維護效率最大化,維護成本最小化。2012年,倍耐力因停機損失了6千萬元,但是在采用西門子維護服務后,截至2015 年4月底僅有一次非計劃停機(10個小時內)。

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