Эволюция систем технического обслуживания и ремонта оборудования

ЭВОЛЮЦИЯ СИСТЕМ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ОБОРУДОВАНИЯ Е.А. Ерохин, аспирант А.Н. Осинцев, д-р экон. наук, профессор

Воронежский государственный технический университет, г. Воронеж

В статье рассмотрены основные этапы, содержание, особенности и тенденции эволюции технического обслуживания и ремонта оборудования, начиная с первой половины ХХ века и до наших дней. Выделены особенности системы плановопредупредительного ремонта, ТРЫ и ЕАЫ-систем

С начала ХХ века техническое обслуживание и ремонт оборудования прошли долгий путь в своем развитии. В нашей работе подробнее рассмотрим основные этапы, особенности и тенденции эволюции данной области деятельности, начиная с первой половины ХХ века и до наших дней.

В конце Х1Х - 20-30-х годах ХХ века большинство в дальнейшем крупнейших машиностроительных гигантов вырастало из небольших заводов, не имеющих полного цикла производства, преимущественно занимающихся узловой сборкой конечной продукции в сравнительно небольших объемах. Ярким примером таким предприятий в машиностроении являются заводы Генри Форда. На данном этапе развития техническое обслуживание и ремонт оборудования проводились в соответствии с общими принципами научного управления и эффективной организации производства, сформулированных в работах Ф. У. Тейлора и его последователей, а также Генри Форда и Г. Эмерсона [1]. Среди наиболее значимых из них отметим разделение труда и ответственности, установление заданий рабочим, материальнотехническое обеспечение рабочих мест и техническое документирование. В данный временной период на малых фабриках мелкий и средний ремонт осуществляли операторы оборудования и собственные ремонтные отделения (отделы), а в случае серьезных поломок обращались к

производителям оборудования. С нарастанием

процесса мировой индустриализации, особенно в СССР в 30-е годы, на предприятиях стали создаваться более мощные ремонтные службы, что обуславливалось увеличивающимися масштабами производства, использованием все более сложного и точного оборудования.

В 40-50-е годы вторая мировая война,

последующий восстановительный период и дальнейшее развитие организации производства выдвинули более жесткие условия и требования к производству продукции и обслуживанию оборудования, в частности такие как:

- сокращение сроков разработки и производства продукции;

- производство в условиях дефицита материальных ресурсов;

- усложнение выпускаемой продукции и оборудования;

- увеличение размеров предприятий и масштабов их деятельности.

Большую роль оказало появление и развитие системного подхода, математических методов и вычислительной техники. Для рациональной организации и проведения ремонтных, и обслуживающих работ потребовалась разработка новых форм, нормативов и стандартов, регламентирующих основные факторы, с которыми приходится сталкиваться при ремонте. Среди таких факторов можно выделить: жизненный цикл

оборудования, его ремонтную сложность, трудозатраты на ремонт, влияние на качество продукции и производительность, материальные ресурсы, затрачиваемые для ремонта. С 50-х годов ХХ века в нашей стране и странах Европы, США и Японии развитие технического обслуживания и ремонта оборудования пошло разными путями. В СССР до 1955 года нормативы устанавливались ведомственными организациями и были обязательны для предприятий, подчиненных данному ведомству. Такое положение дел обусловило необходимость разработки единой системы проведения обслуживающих и ремонтных работ. В Экспериментальном НИИ металлорежущих станков под руководством члена-корреспондента АН СССР А. П. Владзиевского и М. О. Якобсона была разработана и обобщена система плановопредупредительного ремонта (ППР), содержащая основные положения и нормативы по ремонту оборудования. Данная система представляет собой комплекс планируемых организационно-технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования [2]. Среди основных ее особенностей мы можем выделить плановый характер и профилактическую (предупредительную) направленность. Плановый характер предполагает заблаговременное определение состава, объемов и периодичности проведения обслуживающих и ремонтных работ. Профилактическая направленность предполагает выполнение обслуживающих и ремонтных операций до наступления отказа оборудования. Основой для разработки системы ППР являлись статистические данные, в соответствии с которыми необходимость постановки оборудования в ремонт определялась выходом из строя 5% тестируемого оборудования. Также данная система предусматривает проведение средних и малых ремонтов по специальному графику; межремонтное

обслуживание, заключающееся в повседневном уходе и надзоре за оборудованием, в проведении регулировок и мелких ремонтных работ без остановки производственного процесса; периодические осмотры, промывки, испытания на точность, которые проводятся по плану через определенное число часов работы оборудования. Система ППР обладает значительными недостатками, среди которых отметим:

- неточность нормативов ремонтного, межремонтного циклов и значительные отклонения фактических данных работы оборудования от плановых.

- не учитываются фактические условия (технологические режимы) работы оборудования.

- не учитывается качество материалов и запасных частей.

- отсутствие достоверных данных о техническом состоянии оборудования.

Но, несмотря на это, в нашей стране данная система используется многие десятилетия. С переходом к рыночной экономике, развитием вычислительной техники, использованием

иностранного оборудования, окончательным

устареванием разработанных в 50-60-е годы нормативов, стала очевидна полная ее несостоятельность в прежнем виде. В качестве примера - на одном из предприятий

машиностроительной отрасли использование типовой системы ППР в последние годы привело к

следующим весьма печальным результатам:

- не более 30% оборудования выдерживало нормативный межремонтный пробег;

- увеличение темпов износа оборудования на 15-20%;

- ежегодное увеличение ремонтного фонда на 13-14% [3].

Иначе происходило развитие систем ТОиР оборудования в странах Запада, США и Японии. В 50е годы ХХ века там также разрабатывались профилактические (Preventive Maintenance) системы технического обслуживания оборудования, сходные с системой ППР. В США произошло разделение двух важнейших функций - эксплуатации оборудования и его обслуживания, что впоследствии было признано ошибочным. В 70-80-е годы на Западе начали

появляться системы ТОиР, акцент в которых все более смещался на обслуживание и ремонт оборудования по его фактическому состоянию. Такому смещению приоритетов способствовала конкурентная среда, быстрое развитие компьютерной техники и появление специальных

автоматизированных систем, позволяющих хранить и обрабатывать большие объемы информации по имеющемуся на предприятиях оборудованию. В 80-х годах прошлого века в США появились первые компьютеризированные CMMS - системы управления техническим обслуживанием (от англ. Computerized Maintenance Management Systems (CMMS), ориентированные на сокращение затрат на обслуживание оборудования и повышение производительности (коэффициента готовности) [4]. В конце 90-х годов ХХ века на их основе были разработаны так называемые ЕАМ-системы (от англ. Enterprise Asset Management) - системы комплексного управления основными фондами. Главное отличие ЕАМ-систем от CMMS-систем заключается в том, что первые позволяют управлять всем жизненным циклом оборудования, начиная с проектирования,

изготовления, монтажа и сборки, до последующего обслуживания, ремонтных и профилактических работ, модернизации, реконструкции и списания. Также ЕАМ-система включает в себя систему поддержки принятия решений, например, систему мониторинга эффективности работы оборудования.

Результаты внедрений ЕАМ-систем

свидетельствует об их высокой эффективности. По мнению В. Савенко, применение EAM-систем обеспечивает существенное снижение затрат на техническое обслуживание и ремонты оборудования, повышает готовность и производительность оборудования при его использовании в производственных процессах [5]. Типичным является сокращение на 20% и более затрат на обслуживающие ремонтные работы, а также окупаемость внедрения системы за 1,5-2 года. В таблице 1 представим полученные улучшения после внедрения ЕАМ-систем на предприятиях при техническом обслуживании и ремонте оборудования по данным исследований консалтинговых организации A. T. Kearney и SMRP [6].

Таблица 1

Улучшения по результатам применения ЕАМ-систем

По данным A. T. Kearney По данным 8МКР

Повышение производительности работ по ТОиР: 29%. Повышение коэффициента готовности оборудования: 17% Сокращение складских запасов: 21%. Уменьшение случаев нехватки запасов: 29%. Увеличение доли плановых ремонтов: 78%. Сокращение аварийных работ: 31%. Сокращение сверхурочных работ: 22%. Сокращение времени ожидания запчастей: 29%. Сокращение срочных закупок ТМЦ: 29%. Повышение безопасности: 20-50%. Повышение производительности работ по ТОиР: 40-55%. Сокращение длительности ремонта: 20-50%. Уменьшение капитальных затрат (замен): 50-90%. Сокращение страховых запасов ТМЦ: 50-90%. Сокращение затрат на эксплуатацию: 10-40%. Сокращение неплановых простоев оборудования: 30-40%.

Но, наибольший интерес, по мнению автора, которое во многом связано со становлением

представляет развитие систем ТОиР в Японии, производственной системы автомобилестроительной

компании Toyota. Японские специалисты тщательно изучили работу автомобильных предприятий Форда в США и на основе полученного опыта и собственных разработок создали одну из передовых производственных систем, получившую название TPS (Toyota Production System), многие показатели которой в настоящее время остаются недостижимыми для других компаний. Отметим, что одной из важнейших составляющих TPS является система всеобщего обслуживания оборудования, известная в английском сокращении как ТРМ (Total Productive Maintenance). Система ТРМ была разработана в Японии на рубеже 60-70-х годов ХХ века в фирме «Ниппон Дэнсо», поставщике электрооборудования для Toyota, как методика повышения эффективности оборудования, и срока его службы. Она оставалась секретной разработкой до 1980 года, когда было опубликовано первое ее авторизованное описание на английском языке [7]. Данная система включает набор методов, направленных на то, чтобы каждый станок постоянно находился в работоспособном состоянии, а производство никогда не прерывалось. По мнению А. Итикавы и И. Тагаки система ТРМ «имеет целью создание такого предприятия, в принципы деятельности которого было бы заложено стремление к предельной эффективности производственной системы» [8]. Для реализации этой цели необходимо:

1) стремиться к самым высоким показателям работы оборудования;

2) сформировать систему производительного технического обслуживания для всего жизненного цикла оборудования;

3) развернуть общее производительное

обслуживание в службах планирования, разработки нового оборудования, главного инженера, главного механика, в производственных подразделениях

4) Акцент делается на предупреждение и раннее выявление дефектов оборудования, которые могут привести к более серьезным проблемам с помощью самостоятельного обслуживания оборудования операторами и на работу малых групп.

Также обеспечивается повышение такого показателя, как «Полная Эффективность

Оборудования» (от англ. «Overall Equipment

Effectiveness»), отражающего степень эффективности его использования [9]. Система ТРМ относится к системам обслуживания оборудования по его реальному состоянию. Так если в типовой системе ППР основанием для определения объекта, сроков и объемов работ по обслуживанию является наработка оборудования, то при ремонте по техническому состоянию - фактическое состояние оборудования (за исключением работ по техническому обслуживанию).

После того, как система ТРМ получила известность за пределами Японии, ее внедрением занялись ведущие мировые корпорации различных сфер деятельности. Среди них такие крупнейшие автопроизводители как General Motors, Ford, BMW, Renaut, а также корпорации "Истмен Кодак", "Проктэр энд Гэмбл", "Пирелли" и "Дюпон". На нескольких японских предприятиях - лауреатах премии TPM, применение системы ТРМ позволило достичь следующих результатов, представленных в таблице 2 [10].

Таблица 2

Результаты применения системы ТРМ

Материальные результаты Нематериальный эффект

Производительность труда по добавленной стоимости Увеличение в 1,5-2 раза Текущее обслуживание оборудования операторами приобретает свою завершенность: они начинают заботиться о своем оборудовании сами, не дожидаясь указаний "сверху".

Загруженность оборудования Увеличение в 1,5-2 раза

Число случайных поломок и аварий Сокращение в 10-250 раз

Число случаев брака Снижение в 10 раз У работников появляется уверенность в том, что если они будут стремиться довести поломки и брак до нуля, то они смогут этого добиться.

Число рекламаций от потребителей Уменьшение в 4 раза

Себестоимость продукции Снижение на 30%

Запасы готовой продукции и НЗП Снижение на 50% Благодаря избавлению рабочего места от пыли, грязи, масляных пятен появляется возможность преобразить его до неузнаваемости, сделав его светлым и чистым.

Случаи нарушения сроков поставок Нуль

Производственный травматизм Нуль

В январе 1998 года была представлена система ТРМ3- улучшенная и расширенная австралийская версия системы ТРМ третьего поколения. В России, начиная с конца 90-х годов ХХ века, предпринимались попытки развертывания системы ТРМ на предприятиях различных отраслей (машиностроение, пищевая, химическая,

металлургическая промышленность), например, на таких как «ГАЗ», «Урал», «РУСАЛ», «ЗМЗ», фабрика

«Большевик», «Юнилевер Русь». Результаты в данной области пока незначительны, что связано с большими временными затратами на успешное внедрение и необходимостью изменений в психологии работников и методах работы.

Обобщая данные проведенного исследования развития технического обслуживания и ремонта оборудования, нам представляется целесообразным отразить графически основные ее особенности. Для

обеспечения комплексности и полноты представления развития технического обслуживания и ремонта оборудования в пространстве и во времени, необходимо выделить определенные

классификационные признаки. Автор предлагает использовать такие признаки как: вид технического

обслуживания, используемый подход, преобладающая система ТОиР, влияющие концепции развития. На рисунке 1 представим собственную схему эволюции подходов к техническому обслуживанию и ремонту оборудования.

Классификационный

признак

Конец ХІХ -середина ХХ века

50 - 60 - е годы ХХ века

70 - 80- е годы ХХ века

90- е годы -наше время

преобладающие ви ды технического обслуживания использования

Реагирующее

преобладающие подходы в организации данного ви да деятельности

Функциональный

S преоблад \ ающая к Отсутствует

система ТОиР Г

влияющие ко нценции развития Научная организация производства

W

Характеристика

Планово-

профилактическое

Функциональный

Системный

СССР: система ППР

США и Европа: система

профилактического

обслуживания

Массовое производство, концепции гуманизации труда и автоматизации

Плановопрофилактическое но фактическому состоянию

Функциональный

Системный

Ситуационный

СССР: система ППР

США и Европа: СПО, появление СММБ- систем Япония: система ТРМ

Автоматизация

труда,

TPS, TPM

По фактическому состоянию -минимизация дефектов

Системный

Ситуационный

Россия: система ППР

США, Европа, Япония: ЕАМ -системы, система ТРМ3

Компьютери-

зация

производства,

Бережливое

производство

Рис. 1. Эволюция подходов к техническому обслуживанию и ремонту оборудования.

Дополняя сформированную эволюционную схему, внесем некоторые пояснения. В сфере технического обслуживания и ремонта оборудования, период с конца ХІХ века и до середины ХХ века на наш взгляд характеризовался реагирующим бессистемным обслуживанием, главная задача которого - как можно быстрее устранить неисправность и вернуть оборудование «в строй», отсутствием единых систем ТОиР, а также стандартов, нормативов и форм организации данного вида деятельности на предприятиях; влиянием научной школы управления (Ф. Тейлор, Э. Эммерсон) и Фордизма.

Начиная с 50-х годов ХХ века, с развитием системного подхода, вычислительной техники, усложнением оборудования и увеличением масштабов производства создаются системы ППР (в СССР) и профилактического (Preventive Maintenance) обслуживания - в США и Европе (РМ-системы).

В период с 70-по 80-е годы происходит создание и становление системы ТРМ в Японии в рамках

развития производственной системы компании Toyota (TPS), направленной на обслуживание оборудования совместно операторами и сотрудниками ремонтных служб по его фактическому состоянию. В 80-90-е годы ХХ века с развитием вычислительной техники в США появляются первые компьютеризированные CMMS - системы управления техническим обслуживанием CMMS применяемые в рамках традиционных РМ-систем и происходит дальнейшее совершенствование системы ТРМ. В 90-е годы и по настоящее время на смену CMMS - системам приходят ЕАМ-системы и появляется третье поколение системы ТРМ. В настоящее время в области дальнейшего развития технического обслуживания и ремонта оборудования можно выделить следующие особенности и тенденции:

1) в связи с постепенным усложнением оборудования и повышением его стоимости, ужесточением конкуренции и нехватки различных видов ресурсов в кризисных условиях, рациональное техническое обслуживание и ремонт оборудования

играет все большую роль в деятельности предприятий, оказывая существенное влияние на качество, стоимость выпускаемой продукции и конкурентоспособность предприятия в целом;

2) на предприятиях России и стран СНГ

продолжают использовать устаревшую систему ППР практически в неизменном виде, что приводит к существенным потерям времени,

производительности, денежных средств и наносит значительный ущерб их конкурентоспособности;

3) интегрированное использование систем ТРМ, ЕАМ, рациональной организации и обслуживания рабочих мест (58) позволяет достичь большей эффективности в области технического обслуживания и ремонта оборудования.

Литература

1. Шелдрейк Д. Теория менеджмента. От

тейлоризма до японизации / Д. Шелдрейк. -

Издательство: Питер, 2001. - 352 с.

2. Туровец О. Г. Теория организации. Учеб. пособие / О.Г. Туровец, В.Н. Родионова. - Воронеж: Изд-во ВГТУ, 2003. - 145 с.

3. Митюшин В. С. МИФ 2: Работы по

техническому обслуживанию и ремонту оборудования (ТОиР) невозможно запланировать / В. С. Митюшин // Компас промышленной реструктуризации - №3 - 2004.

4. Шехватов Д. Эволюция систем управления техобслуживанием и ремонтами./ Шехватов Д.// Оборудование - №2 - 2004.

5. Савенко В. Системы управления ремонтами и

техническим обслуживанием: качество и

эффективность на основе функционально-полных ИТ-решений / Савенко В. // Энергобизнес, - №15 - 2003.

6. Управление техобслуживанием и ремонтами.

Электронное издание -

http://www.ifsrussia.ru/eam.htm, 2007.

7. Кеннеди Р. Взаимодействие 5S и ТРМ в системе ТРМ3 / Р. Кеннеди, Л. Маца. // Стандарты и качество - 2004. - №8. - с. 23-31.

8. Итикава А., Тагаки И., Такэбэ Ю. ТРМ в простом и доступном изложении / Пер с яп. А. Н. Стерляжникова; Под науч. ред. Растимешина, Т. М. Куприяновой. - М.: РИА "Стандарты и качество", 2008. - с. 21.

9. Группа разработчиков издательства Productivity Press. Общая эффективность оборудования / Пер. с англ. - М.: ИКСИ, 2007. - 120 с.

10. Пшенников В. В. Качество через ТРМ, или о предельной эффективности промышленного оборудования. Электронное издание - http://tpm-centre.ru, 2006.

(0732) 67-07-22

Ключевые слова: техническое обслуживание, ремонт оборудования, система ппр, система трм, еам-системы