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基于SAP软件的工厂维护模块(PM模块)的车间设备管理


基于 SAP 软件的工厂维护模块(PM 模块)的车间设备管理研究
摘要
面对全球汽车产业飞速发展,我国汽车制造业也在突飞猛进的发展,生产设 备和技术都达到了国际水平。在汽车制造业中,技术创新和效率提升是各大汽车 厂商比拼的主要手段。 技术创新主要依靠研发部门的攻克难关,而效率提升主要 依靠车间现场的管理提升。在本文中,我们主要研究如何基于 SAP 软件中的工

厂维护模块对车间的设备进行管理,如何通过 SAP 系统实现信息收集和沟通, 以提高设备管理的效率和质量。其中举例部分采用的是冲压车间的实例。 第一章,对 SAP 软件和工厂维护模块(PM 模块)进行介绍。 第二章,PM 模块的应用方案介绍。 第三章,PM 模块在车间的应用介绍。 第四章,PM 模块使用心得总结 关键词:SAP 工厂维护模块(PM 模块) 设备管理 设备检修

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第一章对 SAP 软件和工厂维护模块(PM 模 块)进行介绍
1.1 SAP 软件简介 SAP 是英文名 System,Applications,and Products in Data Processing 的首字 母。SAP 也是这家软件公司的名字,它成立于 1972 年,是全球最大的企业管理 软件及协同商务解决方案供应商。SAP 软件的特点是:集成性、灵活性、实时性 数据的处理。可以使用 SAP 对企业资产做全生命周期的管理。它是以资产管理 为主线的集成的管理系统, 以流程管理的理念,打破传统以职能管理为核心的管 理模式,为企业的核心业务管理提供一个一体化、企业级的信息管理平台。 SAP 有众多的应用模块,可以提供完整的企业管理解决方案。我们目前主要 使用的是 PM 工厂管理模块。图 1 所示为 SAP 的集成应用模块。

图1 SAP的集成应用模块

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1.2 PM 模块简介 PM模块是Plant Maintenance模块的简称,中文名称是工厂维护模块。SAP系 统的PM模块整体解决方案是以工作中心数据、设备主数据、备件主数据为基础, 以维修工单的通知、提交、审批、执行、验证关闭为主线,按照预防性维修、计 划性维修、故障性维修、停机性维修和改造性维修等工作性质的不同分类,对工 单进行统计管理,从而指导故障分析、措施制定、工时核算、费用统计和备件订 购等工作。以提高设备维修效率、降低总体维护成本为目标,重视提升设备的可 靠度及资产利用率而不仅是维修,将采购管理、库存管理、财务管理、项目管理 集成在一个数据充分共享的信息系统中。图2所示为PM模块的结构框架图。

图2 PM模块的机构框架图

PM 模块与其它模块集成, 还可以实现多种功能。例如物料管理方面的作业外 包、 库存管理、 物料管理和采购等, 控制方面的成本中心控制和内部订单控制等, 项目管理方面的项目预算等和资产管理方面的资产折旧、资产报废功能等。具体 功能如图 3 所示

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图3 PM模块的集成功能图

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第二章 PM 模块的应用方案介绍
2.1 PM 模块实现设备管理功能的基础为工作中心、 BOM

主数据(设备主数据或资产主数据)和备件主数据。
主数据的概念:主数据是指系统间共享数据(例如,客户、供应商、账户和 组织部门相关数据) 。与记录业务活动,波动较大的交易数据相比,主数据(也 称基准数据)变化缓慢。在正规的关系数据模型中,可通过关键字(例如,备件 的型号或名称等)调出主数据。主数据必须存在并加以正确维护,才能保证系统 的参照完整性。

2.1.1工作中心数据
工作中心数据记录了维修团队的具体信息,可以根据不同的车间、区域、工 段和班组等分成相应的维修团队, 从此数据中不仅可以查看各个维修团队的负责 人以及团队成员的信息, 还可以查看维修团队的技术能力及其调度数据。另外还 可以进行维修的成本核算, 方便公司的财务控制与管理。可以根据实际情况建立 和修改工作中心主数据。如图4所示。

图4 工作中心基本数据
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2.1.2 设备主数据
设备主数据描述了设备的技术性能、参数、建造安装日期、主负责人以及成 本中心、工作中心等基本信息。每台设备具有一个特定的编号,此编号可事先由 开发人员根据设备所在车间的不同进行定义, 某一台设备的主数据在建立完成后 由系统按照编号规则自动进行编号,从而方便设备的检索。在此不仅可以查阅设 备的固定资产原值、 折旧以及净值,还可以杏阅某一设备所有的维修计划及维修 记录、点检计划及其记录、更换的备件及易耗件清单等等信息。

2.1.3 备件主数据
备件主数据是SAP系统中的一个主要数据源, 它除了描述自身的特性参数外, 还可以包含采购、 成本等数据。 可通过它查阅备品备件历年来的采购与消耗记录 情况;查阅设备的价格、采购周期、库存地点及库存量;设定备件的最小库存, 在备件的实际库存低于最小库存时进行提醒;另外还可以创建 BOM,以建立起 设备与备件之间的联系。 主数据建立初期数据量了工作量都非常大,但是建立之后只需要少量的维护 工作即可。 后期工作都是在准确和完整的主数据基础上进行的,所以主数据的建 立和维护工作必须由专人进行。

2.2

PM 模块实现设备管理功能的核心为工单管理

2.2.1 维修工单
维修工单管理是PM模块的一个核心功能,它是将设备现场管理、库房备件 管理、外委和备件采购工作、人员管理和费用控制等重要信息连接在一起。工单 管理的核心是无论普通的事故报告,还是紧急维修,或者预防性维护,其所有信 息都应该保证完整地记录在工单中,包括所需员工的技能、工具、计划/实际的 工作时间、维修工序、预算控制、计划和实施成本、物料消耗等内容。每个工单

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都记载了设备维修的维修对象、维修人员、维修工具、维修消耗物料,通过工单 管理,PM模块能够统计每次维修活动的维修成本。并可以从时间、区域、费用、 工时和故障性质等各个维度对信息进行统计和汇总, 帮助管理人员进行问题分析 和措施制定。

2.2.2 权限设定
为了保证工单能顺利执行和传递,工单在系统中的建立、审批和执行、验证 关闭, 都要有明确的权限分级。 SAP软件对不同权限的账号赋予不同的操作许可, 并对操作的步骤进行记录,用于出错后的追溯和恢复。

2.3

PM 模块实现设备管理功能的框架支撑是工作流程

当PM模块具备了主数据基础之后,我们就可以按流程开展具体的设备管理 维护业务了, 维修工单就可以按照流程稳步推进。依照生产设备的实际运行情况 可将设备维护保养的管理工作划分为预防性维修、计划性维修、故障性维修、停 机性维修和改造性维修四种工作类型。 下面将简述这四种维修工作的具体工作流 程。 首先简单介绍一下四种维修工作类型的区别。首先根据是否停机来区别,造 成设备停机无法运行(通过设备短接等手段也无法运行) ,必须要进行的维修工 作,称为故障性维修;可以维持不停机生产,后续利用停产时间维修的工作又根 据是否具有周期性(时间周期,计数周期)分为预防性维修(非周期性)和计划 性维修(周期性) 。利用停产时间对设备进行改造和改进,使其效率提升、可操 作性提升或降低成本的工作称为改造性维修。 我们管理的目标就是在降低总体维修工作时间的基础上,降低故障性维修的 比率。让设备停机一直处于可控状态,以减少设备停机造成的损失。

2.3.1 预防性维修工作流程
当故障发生时,维修人员到达故障现场,在经过暂时处理恢复正常生产,或 是在点检和巡检过程中发现设备故障隐患, 可以维持生产, 但是需要尽快处理的, 维修班长将产生故障的对象、 故障的现象、 所采取的措施等信息录入到SAP系统, 创建出维修通知单。
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工段长在接到维修通知单后,在SAP系统中创建预防性维修工单,在工单中 需要设定维修工作的起始时间、计划工作时间、维修工作中心、所需工具和备件 等信息,然后下达工单。当维修工单被下达后,备件的领用、维修的执行、工单 的确认以及技术性关闭等都可以按照流程执行。图5所示为预防性维修工作的流 程图。

图5 预防性维修工作流程图

2.3.2 故障性维修工作
故障性维修是指设备发生故障后停止运行,造成生产中止,必须立即进行紧 急维修的工作。由于设备停机将直接影响正常生产,所以在发生此类故障时,维 修工作中心会立即对故障进行紧急维修。 由于SAP系统无法预知设备何时会出现
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故障, 所以工段长可以预先打印出个别虚拟工单,维修人员可持此虚拟工单去库 房领用备件。维修人员在虚拟工单上记录好故障设备、故障现象、故障原因、处 理过程、备件使用情况、维修起始时间、实际维修时间等信息,在故障处理完毕 后维修班长将记录着实际维修数据的虚拟工单交给工段长, 然后由工段长直接在 SAP系统中将虚拟工单转换成实际工单,此工单无需再下达,直接根据实际维修 数据进行工作完成确认、 技术性完成确认并关闭本次维修工单。工程师可以对工 单进行复核。图6所示为故障性维修工作的流程图。

图6 故障性维修工作流程图

2.3.3 计划性维修
对于生产设备,除了日常监测其运行状态以外,还要基于运行时间实施预维 修计划。 以拆垛站机器人的月度计划性维修为例,主管工程师首先根据设备厂家 的维修保养指导以及设备的实际运行情况, 制定出机器人每个月需要进行的检修 任务,例如对机器人轨道清洁并用润滑脂润滑、紧固轨道和坦克链螺栓、检查气 管和电缆插头是否松动等。 然后将上述的检修任务录入到SAP系统做成此设备计 划检修的任务清单, 并在系统中将任务加入到月度计划性检修项目中,组后再将 检修项目列为检修计划,在计划中规定好工作的起始时间、计划工作时间、维修

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工作中心、所需备件等信息,建立起拆垛站机器人的维修计划。 SAP系统会根据预先的设定在每个月的关键日期调出下个月的拆垛站机 器人的计划检修工单, 工段长下发维修工单给相应的维修工作中心,工作中心的 维修人员会根据工单上的作业步骤执行维修任务。 如果此项维修任务需要使用备 件,库房会根据工单上的备件信息将备件发放给执行此次维修任务的维修人员。 维修任务完成后,维修工作中心的负责人(工段长)会对实际维修工作内容 及时间进行确认, 然后进行技术性完成确认并关闭本次维修工单。工程师会对工 单的完成情况进行复核。被关闭的维修工单,SAP系统会自动将费用结算到相应 的成本中心,由公司财务部门进行维修成本统计与核算。图7所示为计划性维修 工作的流程图。

图6 计划性维修工作流程图

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2.3.4 改造性维修工作
改造性维修工作与预防性维修工作在SAP系统中的操作相同, 工作流程相同, 只是录入的信息不是问题分析和解决措施,而是改造方案、改造措施、改造时间 和负责人等信息。 如果改造内容比较复杂, 配有相应的图纸资料和图片资料, SAP 系统中工单的附件功能可以允许上传各种格式文件 (包括PDF、 PPT、 Word、 Excel 等) 。

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第三章 PM 模块在冲压车间的应用介绍
3.1 积累故障信息,指导设备维修。
通过PM模块强大的信息收集功能,设备故障信息得到了充分的积累。当设 备发生重复故障时, 我们可以通过有条件查询功能,找出上一次同一故障发生的 原因、措施、负责人和停机时间等信息,用于指导我们此次的维修工作。实现故 障维修经验的积累。 同时通过对故障信息的统计和分析,还可以找出哪些是常发 停机故障, 对其重点立项解决, 防止常发性小故障长期得不到重视而导致大故障 的问题发生。

3.2 制定检修计划,实现自动提醒
通过PM模块的自动提醒功能,我们可以在年初制定全年的检修工作计划, 并在规定的时间范围内做出主动提醒。在接到系统的提醒后,维修人员可以按照 提示内容逐项完成检修任务,防止检修任务的遗漏,造成设备停机。还可以在设 备出现故障时,通过检修工单反向查找,确定检修周期是否合理,检修工作完成 的时候合格。

3.3 记录备件使用情况,摸索设备零部件寿命周期
在故障维修和设备检修过程中,可以把更换的备件挂接到工单上,其中有备 件使用的位置、日期和数量等详细信息。经过一段时间后,通过检修费用统计功 能和备件反向查找功能, 就能统计出备件的使用寿命周期。用于指导设备检修工 作和备件库存的制定。 同时也可以给我们资产报废转移等工作做好提前准备,让 我们能够做到资产管理帐物相符。

3.4 统计各种信息,指导年度工作
PM模块中记录了大量的信息,通过这些信息我们可以对一整年的人员工时、 故障停机时间、 备件消耗等作出统计。统计结果可以用于指导我们下一年度人员 安排、设备效率指标制定、产能安排、费用预算等工作的进行。

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第四章 使用心得总结
基于SAP系统的PM模块不但从理论上可以实现设备管理与维护需求, 而且从 实际操作层来讲, 它的可操作性强, 业务实现方案简捷, 完全能满足公司的需求。 但是PM模块的功能实现需要公司强大的规划能力和强有力的流程体系的支撑, 在模块应用前期需要大量的准备工作。在使用过程中也需要长期的数据录入工 作,这是一个经验积累厚积薄发的过程。在SAP系统使用的过程中,我们也同样 遇到了信息录入界面不够友好, 权限使用由于不够灵活导致操作不便等问题。但 是随着计算机技术的不断发展,SAP软件的不断优化,以及其它集成模块的不断 开发,我们的用户体验一定会越来越好。基于SAP系统的PM模块设备管理将会 成为设备科学维护、公司高效管理提供强力保障。

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