工業4.0時代輪胎企業設備管理探析

薛彥學，史來軍，顧大偉

(樺林佳通輪胎有限公司，黑龍江 牡丹江 157032)

當今時代，汽車進入了發展的快車道，傳統的汽車正在朝著智能化、自動化、高端化、新能源的方向發展，汽車的發展趨勢也催生了輪胎行業的快速發展，各個輪胎制造廠商也都在研究、制造自己的高技術性能輪胎，為了滿足高技術性能輪胎制造業的需求，制造輪胎的相關設備也進入了快速發展的軌道。

我國輪胎行業經過近幾十年的高速發展，制造輪胎的設備已經從半機械化、機械化、自動化發展到了目前以智能化、信息化為特征的工業4. 0時代，MES管理系統也應運而生。MES管理系統即制造執行管理系統，它為操作人員/管理人員提供了計劃的執行、跟蹤以及所有資源(人、設備、物料、客戶需求等)的當前狀態。MES管理系統中的一個模塊就是設備管理模塊，簡稱EAM。一般情況下EAM（設備管理系統）是通過ERP接入MES系統的，作為MES管理系統的一個模塊，EAM系統也變得更加龐大、信息更加全面、管理更加高效，為MES管理系統的運行提供更加可靠的基礎數據。

MES管理系統牽涉面廣，制造輪胎的各臺設備之間、各個模塊之間以及設備與系統之間的關系更加緊密，MES管理系統需要更多的相互協作，要求輪胎制造廠的設備管理工作更具整體概念和思維。

隨著輪胎生產的新技術、新工藝、新結構和新配方的不斷發展，企業成本管理的更加精細化，以及精益生產、六西格瑪質量管理等理念的引入，對輪胎企業設備管理方式、方法也持續提出新的要求。

EAM管理系統承擔的主要功能包括資產管理、設備維修管理、設備備件管理、設備故障報修管理、設備的OEE指標分析等等。通過EAM管理系統可將輪胎制造設備的各個機臺的運行情況、維修情況、OEE指標等進行體現，為MES管理系統的正常運行提供保障。

當前國內的很多輪胎企業的設備管理仍然處于老舊的管理模式，設備管理工作多部門管理，比如資產管理歸財務、維修管理歸設備保全、總的設備管理歸設備管理部（處）等等。導致設備的故障分析、備件儲存狀況、停機狀態都不能及時體現，因此對設備的OEE指標很難進行分析。

傳統的設備管理部門負責設備的從生（項目開始的選型）到死（設備報廢出售）的管理工作，并對維修部門的設備管理、維修工作進行監督指導。設備維修部門只是根據故障維修記錄進行人工故障分析、總結；對設備備件管理仍然不能進行詳細的跟蹤、管控；財務部門僅僅是對設備的資產狀況進行管理；這種管理方式、方法已不能滿足并跟上現在的信息化管理模式。因此我們必須提高和改善現有的設備管理方式及模式，在實際工作中從企業設備整體管理角度出發，做到明確設備分類、清晰管理流程、構建高效的設備管理機構、及時處理設備故障，設備維修方案有的放矢和設備管理的方式方法持續創新等。

1 設備分類明確

做好設備管理首先要將全廠設備梳理清楚，分門別類，為各類設備建檔立卡是設備管理的基礎工作。

1.1 按生產流程分類

輪胎企業按照生產流程可以分為煉膠、壓延、成型、硫化、倉儲、成品、公用工程和實驗室8個部分，其中煉膠車間包括原材料庫，實驗室包括物理和化學實驗室以及快檢實驗室。

1.2 按功能分類

按各類設備的主要功能可分為：工藝類、儀器儀表類、公用工程類、工裝器具類和系統類5大類。

1.3 按重要程度分類

而在這幾部分設備分類中，還需繼續進行分類，根據其重要程度（影響生產的進程）分為A、B、C三類，即關鍵設備、重要設備、一般設備。

1.3.1 關鍵設備

關鍵設備為影響整個生產流程的設備，其故障停機時間長將導致整個輪胎的生產停止或減產比例較大，此類設備為單機臺設備占多數，如壓延生產線部分壓出生產線、內襯生產線、自動化的輸送線等等。

1.3.2 重要設備

重要設備為故障停機時間長會導致部分輪胎產品不能生產，比如成型機、裁斷機、檢測設備等等。

目前，“希望來吧”已在全省遍地開花，正常運行的“希望來吧”有298所，其中，153所由團省委整合資源支持建設，其余為各地自籌建設。從選址駐地來看，建在中小學的有81所，建在社區的有166所，建在鄉鎮的有51所，可使用活動面積共計3萬余平方米，每個“希望來吧”平均擁有132.35平方米室內場地以及基本配套設施。

1.3.3 一般設備

一般設備為長時間停機不影響生產設備，即有可替代的設備，比如硫化機等等。

2 管理流程清晰

設備管理包括從規劃設計、設備選型、購置、安裝、驗收、使用、保養、維修、改造、更新直至報廢全壽命周期的科學管理。

2.1 規劃設計

規劃設計階段要充分考慮行業發展趨勢和企業發展目標，做長遠打算，從機械和電氣等多角度預留設備升級改造的空間。設備購置時應從設備選型、功能配置、自動化程度、生產效率、安裝調試、維修保養等多方面進行考察，所選設備既要滿足生產工藝要求，符合投資控制，前后工序之間設備配置也需合理，充分發揮各臺設備潛能，減少能力冗余導致的浪費，在長遠發展與短期浪費之間找到平衡點。

2.2 設備選型

設備選型要嚴格按照產品規劃，根據確定的工藝參數范圍科學配置，以免出現部分產品達到或超出工藝極限尺寸而造成設備損壞。

2.3 安裝調試

好的設備還需要有好的安裝和調試，要確保設備基礎符合設備靜、動載荷的要求，避免出現基礎下沉導致的設備精度降低。設備應調試至最佳狀態，各項性能達到設計指標后，方可驗收投入生產。

2.4 潤滑和緊固

設備的潤滑和緊固是維護的關鍵，選型時一定要選擇潤滑方便且自動化程度高的潤滑方式，所有潤滑部位應易于操作且標識明顯。

2.5 設備操作

設備操作應嚴格按照設備操作規程進行，禁止粗暴操作、違章操作對設備造成損害，避免設備帶故障生產。當設備運行到一定的折舊年限，技術和精度都會落后，再改造價值也不大時，應該啟動淘汰程序，添置新的設備替代老舊設備，以保持工廠設備活力。

2.6 管理與維護

設備管理不僅關乎產品質量，還直接影響設備的使用壽命，好的設備需要好的維護保養。新設備進廠后應科學制定設備中長期維保計劃，按照設備管理體系進行管理，做好日常點檢、注重潤滑和緊固、定期對供配電及電氣控制系統進行清潔和緊固檢查，就能有效地延長設備的使用壽命，減少故障維修費用、縮短故障停機時間，為企業創造更多價值。

3 構建高效的管理機構

設備管理機構包括設備管理部（處）和各車間（分廠）保全。設備管理部（處）應該配備機械、電氣、自控、暖通、動力以及給排水等專業技術人員，負責全廠設備的規劃和管理。

每個車間（分廠）和公用工程系統應根據大小按比例配備一定的機電工程師、鉗工和電工等負責車間（分廠）的日常設備維護。對于跨車間的物料轉運設備應由相關車間共同維護。

機修車間配置車、鉗、洗、刨、磨、焊以及線切割等設備，以便為設備維修保養提供簡單的加工服務。

快檢以及物理和化學實驗室設備應由實驗室專人管理，包括設備維護、標定等工作。

4 設備故障處理及時

設備出現故障后，應按照從易到難的順序進行排查，除了明顯的機械故障外，應首先從電氣環節查找原因，是電氣接觸不良還是繼電器或接觸器沒有到位，是電源、傳感器、變送器、模塊、CPU或變頻器、控制器等出現故障，還是控制程序出現了錯誤，有的可能是設備生產廠家在程序中預設了自鎖的條件，以便在企業利益受損時啟動保護，排除電氣原因之后再從機械方面找原因，直至問題得到解決。

5 維修方案有的放矢

根據不同車間（分廠）、不同重要性、同類設備數量等制定差異化的維修方案，將經濟性和時效性有機結合起來，達到最佳的性價比。

對于數量較多的設備（如硫化機和成型機）以及有備份的設備（如鍋爐和空壓機等）可以采用故障維修。對密煉機、復合線、壓延機（線）等關鍵設備要采取預防性維修，對于壓延機主軸承等可以結合使用壽命因素采用預測維修的方式，通過對其振動、噪聲等因素的監測結果來制定維修計劃。

隨著時間的推移，有些設備可能達不到新工藝、效率、自動化或是環保等方面的要求，而更新的成本又太高，這時可通過改造進行提升設備性能；還有些企業出于技術保密的需要，也對新設備進行一些改造。對單臺設備而言，幾種維修方式可以根據實際情況單獨使用或綜合使用。

6 創新設備管理方法

如果企業還未引入MES管理系統，可先引入EAM管理系統，根據實際情況逐步完善EAM管理系統中的各項數據，這需要一個長時間的過程，并在使用過程中逐步完善。

通過EAM管理系統，對每臺設備資產情況進行隨時更新，可在線了解其資產內容，但需要一定的權限；對設備的大修、改造及時填入相關信息，完善設備履歷，在人員變動的情況下也不能導致信息丟失；通過此信息系統，設備維修部門可以根據其故障信息進行統計分析，完善設備故障檢修手冊，為同類故障檢修提供SOP操作指南；通過EAM管理系統，逐步完善設備的備件管理工作，與五金庫的庫存進行對應，在線了解設備的備件庫存情況，需要補充時設定自動提醒。根據維保運行情況，不同權限的管理人員可對系統設置進行修改，以達到維修保養的及時有效和最小的庫存，在提高設備效率的同時提高企業效益。

隨著行業規模迅速發展壯大，設備維修保養需求激增，設備維修保養社會化也應運而生，依托長期為行業提供安裝、維修、改造等服務的主體，當企業自身力量不夠或者戰略性減少時，可通過招標方式，在合格供應商之間開展良性競爭，以合理的價格獲得優質服務，為企業提質增效。

當企業發展到集團階段，旗下分廠眾多，為了鼓勵創新、提高維保效率可以根據不同的工序和不同的專業，在企業內部各分公司之間開展設備維護技術比武，并將技術比武中涌現出的先進設備維修技術和各種先進指標轉化為企業標準，定期組織內部對標，以實現設備管理的持續改進，促進企業良性發展。

7 結論

輪胎的品質是生產出來的，不是檢查出來的。各種檢測手段只是對其結構、配方、工藝等與產品設計之間的符合度進行檢查，從原料到終煉膠再到半成品、胎坯最后成為硫化胎，一切已經無法改變。

質量管理六要素（人、機、料、法、環、測）中，機器是很重要的因素，在工業4. 0時代，設備因素占比越來越大。為了穩定地生產出更高品質的輪胎，必須做好輪胎設備的管理工作。無論生產設備如何迭代升級、質量管理流程如何再造，高質量、精細化、信息化的設備管理都是企業精益生產的前提，是產品高質量的要求，是生產安全的保障，是提質增效的途徑，也是企業發展壯大的必由之路。