发电企业EAM的理论基础探讨（曹国旺）

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摘要：随着电力信息化的深入，EAM（企业资产管理）系统逐渐成为发电企业信息化产品的一个核心。笔者接触过几个EAM产品，也做过这方面的实施和咨询工作，经过实践的总结，笔者认为，要想非常好的理解EAM的思想，深入应用好这些系统，真正提高企业管理水平，就务必研究EAM的理论基础，本文就是出于这种目的，抛砖引玉，对于发电企业应用和实施EAM系统有着非常强的参考意义。
关键词：EAM,RCM，TPM
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引言
EAM (Enterprise Asset Management)，即企业资产管理系统，主要适用于资产密集型企业对高价值固定资产的维护、保养、跟踪等信息管理。发电企业的EAM系统主要是管理企业的设备，使企业设备的使用率最高，风险率最低，维修费用最低，从而达到资产的投资回报最大化。主要包括以下几个功能模块：设备台帐，主要记录设备的相关信息；维修管理，主要包括电厂设备的维修管理，包括缺陷管理以及两票管理等；运行管理，主要管理运行的相关信息，记录事件；备品备件管理，主要是为设备的检修服务的，包括计划、采购，库存，出入库管理。目前，电力企业应用的EAM系统主要包括：BFS++，DataStream和Maximo等。EAM的理论基础主要有两个方面：以可靠性为中心的维护--RCM和全面生产性维护--TPM。

2 RCM理论及其在EAM中的应用

(1)RCM理论的起源

RCM的定义：确定任何资产在运行条件下的维护需求的过程。RCM理论于上世纪60年代起源于美国的波音公司。它以研究设备的可靠性规律为基础，发展到上世纪90年代趋于成熟。

(2) 阐述RCM理论的七个基本要素

i. 资产的功能及其绩效指标

资产的功能分为以下两大类：

?主要功能（primary functions）：是购置该项资产的主要目的，该类功能包括：速度、输出、承运或存储能力、产品质量和客户服务；

?次要功能（secondary functions）：对每种资产的期望值不仅仅只是用于完成上述主要功能。还包括安全、控制、密封度、舒适度、结构的完整性、经济性、防护、运行效率、符合环保法规要求、甚至还包括资产的外观。

RCM分析流程的第一步，就是确定运行环境中每一种资产的功能，以及相关的所期望的绩效标准。若一切顺利，这一步骤所用时间通常占到整个RCM分析流程的1/3。

ii.功能失效的方式

首先，确认什么样的情形等于是故障状态。在RCM研究领域，故障状态被称为功能失效?Functional Failure，因为该故障/失效使得资产不能达到用户所能接受的、能满足绩效标准的功能。除了功能的完全失效，功能失效还包括部分失效，即资产仍然在工作，但是性能指标不能达到要求，包括资产不能维持可接受的质量或精确度要求。很显然，只有当资产的功能和绩效标准被定义清楚之后，功能失效才能够被定义清楚。

iii.功能失效的原因

一旦各种功能失效被确认之后，下一步就是试图确认可能引起每一种故障状态的合理的所有事件。这些事件被称为“故障/失效模式-- failure modes”. “合理可能的” failure modes包括：

- 在同样运行环境下在同样或类似设备上已经发生的事件
- 在现有的维护体制下，正在被预防的故障事件
- 还没有发生、但是被怀疑有极大的可能性的故障事件

传统的故障模式列表中包括由于变质、退化或正常的磨损导致的失效；但是，还应包括人为因素（运行人员或维护人员造成的）以及设计缺陷，从而对所有合理可能的设备故障原因进行确认和适当的处理。足够详细地确认每一种故障的原因十分重要，保证努力不会被花费在治表上，而是花在治本上。但是，同样重要的是，在分析上过于详细深入同样也是浪费时间。

对于设备资产的故障模式的认识，是随着设备的日益复杂和多样性而变化的。传统上认为：大部分部件首先稳定运行一段时间，然后开始出问题。早期的简单设备往往呈现这种情况。到了20世纪60和70年代，设备变得较为复杂，运行初期，由于部件之间需要磨合，容易发生故障，随后进入稳定运行阶段，寿期最后又容易发生故障，这就是典型的“浴盆曲线”。

iv.故障影响

故障影响（Failure Effects）描述的是每一种故障发生后所产生的影响。这些描述包含所有以下用于支持故障后果评价的信息：

?能够用于证明故障已经发生的证据
?影响安全与环境的方式
?影响生产和运行的方式
?故障引起的物理损坏
?要修复故障必须采取的措施

确认功能、功能故障、故障模式、故障影响的过程特别有助于提高性能、保障安全和消除浪费。

v.故障后果

RCM将故障后果分为以下四类：

?潜在后果（Hidden failure consequences）: 指对企业/机构没有直接明显后果、但存在潜在的严重、经常是灾难性的后果（大多与没有失效安全机制的保护装置有关）
?安全和环境后果（Safety and environmental consequences）: 指导致人员受伤或死亡的故障后果、或导致达不到环境要求标准的故障后果；
?运行后果（Operational consequences）: 指对生产运行有影响的故障后果（产量降低、产品质量下降、客户服务变差、或除去直接维修成本之外的成本增加）
?非运行后果（Non-operational consequences）: 指不对安全和环境产生影响，只是导致直接维修成本的增加

RCM认为，故障的后果比故障本身的技术特性更重要。认为做预防性维护本质上不是为了避免故障本身，而是为了避免、至少降低故障的后果。

RCM流程使用上述后果分类作为维护管理决策战略框架的基础。通过将每种故障模式的后果按上述分类标准去归类，从而将维护功能的运行、环境和安全目标集成起来。后果评价过程启示我们，没有必要必须预防所有的故障。维护工作的重点放在那些对企业绩效负面后果最大的可能故障上。通过分析，促使我们思考管理故障的不同方法，而不是单纯地预防故障的发生。

vi.如何预测或预防每一个故障？

故障管理技巧分为两类：

?主动（Proactive）维护：主动维护在故障发生之前进行，从而防止设备进入失效状态。主动维护分为计划修复、计划更换、计划状态检修，前两者综合起来就是传统上所谓的预防性(Preventive)维护；计划状态检修包括预测性（Predictive）维护、基于状态的维护（Condition-Based Maintenance）和状态监测(Condition Monitoring)

?被动（default）维护：用于处理已失效状态，之所以选择被动维护往往是因为不可能确认一种有效的主动维护方案。被动维护包括故障发现 （failure-finding）, 重新设计（redesign） 和 故障检修（run-to-failure）。

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vii.如果找不到一个合适的主动维护措施，该采取什么被动维护措施？

RCM提供了一个简单、精确和易于理解的准则，用于确定在运行条件下哪种主动维护措施是技术可行的，如果技术上可行，那么再确定多长时间周期、由谁去做。主动维护措施是否技术可行，取决于维护措施以及所要预防的故障的技术特性。是否值得采取主动维护措施取决于对故障后果和经济性的权衡。如果不能找到和确认技术可行又值得去做的主动维护措施，那么就要采取被动的维护措施。

对于潜在故障, 如果采取主动维护措施能够将故障风险降低到一个可接受的水平，那么就采取主动维护措施；否则的话，就要计划实施故障发现（failure-finding）措施；如果没有合适的故障发现措施，那么就要采取另外的被动维护措施，如重新设计（re-design）。

对于有安全与环境后果的故障,  只有当故障风险确实能被完全消除或降低到一个很低的水平时，才有必要采取主动维护措施；否则的话，采取重新设计措施（re-design） ，对部件或流程重新设计。

对于有运行后果的故障, 只有当采取主动维护措施的成本低于同期内故障后果成本与事后维护成本的总和时，才有必要采取主动维护措施。否则的话，首选非计划检修；如果运行后果的发生是不可接受的，则选择重新设计（re-design）。

对于有非运行后果的故障, 只有当主动维护的成本低于同期内的事后修理成本时，才有必要采取主动维护措施。否则的话，首选非计划检修；如果事后修理成本太高，则采用重新设计（re-design）的方法。

总之，RCM理论强调采取维护措施时考虑故障后果，并且要比较不同维护措施的成本。一般的EAM软件都提供检修策略模块，主要功能是利用纪录的电厂设备的功能、缺陷以及检修成本和检修纪录，来确定设备的检修策略，从而通过采用系统地、合理地缩小现有的检修范围、完善检修的组织结构、提高检修效率等措施来降低检修的花费。

3        TPM理论及其在EAM中的应用

20世纪60~70年代，在美国诞生的生产维修体制，在日本发展成为全员生产维修。TPM是Total Productive Maintenance的缩写，被译为“全面生产维修”。因为这种管理模式，本来就是企业的完全自我“保健”体制，因此逐渐被全世界所接受，并且成为企业设备管理的重要理念。TPM全员生产维修，即全体人员，包括企业领导、生产现场工人以及办公室人员参加的生产维修、维护体制。TPM以小组活动为基础，涉及到全系统，目的是为了提高综合效率。即全员是基础，全系统是载体，全效率是目标。
　　
　　TPM活动是以改善设备状况，改进认识观念、精神面貌以及改良工作环境的方式来革新企业的体制，建立起轻松活泼的工作氛围，使企业不断发展进步。在我国早期经济发展中，强调走群众路线，群策群力，强调设备“台台有人管，人人有专责”，实际上也是“全员”理念。TPM倡导全员的参加，引导自主的工作，追求最高的生产效率，营造“绿色”的工作环境，努力实现故障为零和缺陷为零的管理目标。实行TPM管理的企业是热情、健康、向上、充满朝气的。所以说TPM不仅是企业的一种设备管理模式和方法，而且是塑造跨世纪组织的过程，是锤炼企业文化和团队精神的过程，是铸造企业灵魂的修炼过程。那么怎样做呢？

①  以彻底消灭故障为目标；

②    从机械设备初步设计开始就要严格推行维修预防（MP），在使用中做好预防维修的日常保养和定期维修工作，并在发生故障时立即采取改善维修以防止再次发生故障，牢固地树立起设备一生的PM体制；

③    无论是机械设备设计规划人员，无论是使用人员，还是维修保养人员，凡是有关人员无一例外地全部参加；

④     从最高领导直到第一线的全体人员都必须参加；

⑤  通过QC小组和ED小组等的自主活动来推行PM。

在这里应该特别提起注意的是QCQ小组和ZD小组的活动主要是指第一线的工长和操作人员主动进行管理活动，可是，谈到PM活动就不能误解为只要让他们能够主动地进行活动就万事大吉而采取放任态度，这种想法和做法是极端错误的。

归根到底，就是应该从企业的最高领导开始，包括管理人员、职能人员、技术人员等所有人员分担设备一生中各个阶段（计划　　设计　　制造　　安装　　试车　　正式使用　　点检、修理　　更新、报废）的责任。因此，相互之间通力合作是个极为重要的关键问题。

此外，在开展TPM运动中，应该特别强调的是决不允许象从前那样使用设备的人只使用设备，维修设备的人只管维修，两者各不相干，要使设备使用部门树立起用我们自己双手来维修自己使用的设备的雄心壮志，养成把设备看成自己东西一样去珍惜爱护的风尚，进而培养出具有高技术水平的技工。

    发电企业可以从以下几个方面来实现TPM.

①     实行5S

所谓5S就是指整理、整顿、清洁、清扫和礼貌而言。它是采用了罗马字头第一个字母拼凑成的，要推行TPM，必须首先彻底地推行5S活动才行。

反之，工厂里不能推行5S的话，可以肯定地说TPM是实行不通，就连改善管理的活动也难以推行得开的。

②    开展小组自主活动

在推行上述5S活动的时候，如果单纯依靠上级命令的话，就容易形成“三天新鲜”而了事。那么，只有让车间里的所有的工作人员都能真正地认识到推行5S的必要性和重要性，他们才会自动地互相商量决心推行，这样，5S活动就会永远坚持下去，生根开花结果。

不仅5S活动是这样，就连工厂的改善管理运动也能通过小组的自主活动开展起来，这样推行TPM的效果肯定会更大。

所以，作为引进TPM的第一步，应该在推行5S活动基础上让各小组更主动的活跃起来，只有在这样基础上才能收到预期效果。

在EAM软件中，充分体现了TPM的管理理念，例如电厂所有的人都可以填写缺陷单，运行人员关注设备的缺陷和设备的处理情况等。我国很多发电企业都在引进TPM管理，如果在实施EAM过程中能够原汁原味的引入这个思想就非常有效了。



4 总结

国外EAM产品融入了非常先进的设备管理理念，主要为RCM和TPM，发电企业在实施EAM过程中，要学习这些理论，将这些管理理念切实引入企业设备管理中，原汁原味的引进EAM产品，只有这样，才能真正体现发电企业实施EAM产品的目的，也才能够实现提高资产利用率、降低企业运行维护成本的目标，从而优化企业维修资源, 提高企业的经济效益和市场竞争力。

参考文献

[1] 辜体仁，企划咨询组. 国家电力公司信息化建设报告. 国电信息中心．2002,10．

[2]  AMT EAM专家组.企业资产管理(EAM)初阶.上海：企业资源管理研究中心，2003.

[3] 西门子公司.BFS++ 帮助文件.2003年10月.

[4] 曹伟，曲萍.电力行业信息化改造.www.ateam.org，2003(7).

lonelygo

曹老哥可是正真牛人一个，怎么没见现身啊？