设备的使用及维修管理工作
出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第563页（11965字）
1．设备的合理使用
设备只有在使用中才能发挥其作为生产力要素的作用，而对设备的使用合理与否又直接影响着设备的使用寿命、精度和性能，从而影响其生产的产品的数量、质量和企业的经济效益。因此，对设备的合理正确的使用，就成了实现设备综合管理的极其重要的一个方面。
目前，许多企业创造了许多有效的合理使用设备的方法和制度，综合起来可以看出，合理正确使用设备应从三个方面着手：一是提高设备的利用程度；二是保证设备的工作精度；三是建立健全的规章制度。
(1)提高设备的利用程度
设备管理的根本目标在于使设备在其寿命周期内发挥其最大的效益，因此，如何充分利用设备、提高设备的利用程度就成了设备管理中的重要问题。一般来说，提高设备的利用程度主要有三方面的含义：
①提高设备的利用广度
所谓提高设备的利用广度，就是要充分利用设备可能的工作时间，不能让设备闲置。设备长期闲置不用，不仅导致设备的经济磨损(若再保管不善，还会造成物理磨损)，造成设备价值的不断降低，给企业造成直接的经济损失，而且设备的闲置还会延长设备的使用期限，影响设备更新的速度，阻碍企业劳动生产率的提高。
目前，我国工业企业的设备利用率很低，大量设备，尤其是引进的高、精、尖设备长期闲置不用，给企业的设备能力造成了巨大的浪费，成了企业经营管理不善的一个重要标志。如何挖掘这方面的潜力，提高设备的利用广度，从而使我们的工业企业的生产能力在不增加投资的情况下成倍地增长，这已成了企业管理中的一个重要课题。
一般而言，要提高设备的利用广度，就应从提高企业的管理水平入手。首先，在选择和购置设备时，就要严格按生产能力发展的需要购入(或选择)设备，不要盲目购置和引进，从而在保证各生产环节之间设备能力平衡的同时，能使设备在其使用寿命之内有合理的负荷；其次，在设备的使用过程中，要做好计划管理工作，保证设备有足够的任务，减少各种原因造成的设备的停工。在保证设备有必要的休息和维修时间的条件下，能开两班工作的就不要开一班。能开三班的就不要开两班。
②提高设备的利用强度
为了充分利用设备能力，只注意设备的利用广度还是远远不够的。我们的目标是要让设备在使用寿命周期内生产出尽可能多的合格产品，因此，还存在着一个利用强度的问题，亦即要使设备在单位工作时间内生产出尽可能多的合格产品，这就是提高所谓的机器生产率的问题。
机器生产率可表示为：
其中：Q为机器的生产率(件／分)，t为设备加工一个工件所需的时间(即单件工时)(分／件)，t1为机动工时(分／件)，tf为辅助工时(分／件)。
从上式我们可以看出，机器生产率与设备的机动工时和辅助工时有关，要想提高机器生产率，就要从降低这两者入手。
a．降低设备的切削工时
这一点对于自动化程度较高的专用设备来说尤其重要，因为在这种设备上，机动工时占总工时的比重往往较高。由于机动工时主要受设备切削用量的影响，因此，提高设备的切削速度、每次进给量等就成了降低设备机动工时的重要手段。目前，许多新的材料、新的方法已用于提高设备的刀具硬度和机床的刚性，增加功率，从而使切削速度提高。因此，对现有设备不断进行技术改造、挖掘其潜力，成了提高设备利用强度不可缺少的条件。这一点，我国的许多企业存在着相当的潜力。
b．减少设备的辅助工时
这对于辅助工时占总工时比重较大的万能设备来说尤其重要。一般来说，设备的辅助工时与刀具的更换、工件的装夹、设备的调整、工人的熟练程度及现场的组织管理等诸多技术上和管理上的因素有关。因此，减少设备的辅助工时是一项复杂的工作。然而，对于万能机床占绝大多数且管理水平相对落后的我国工业企业来说，这又是一个有着巨大潜力的重要方面，我们可通过采用一些先进合理的技术(如成组技术)、提高管理水平来不断挖掘这方面的潜力，使设备的利用强度得以不断提高。
总之，我们不是消极地利用现有设备的固有能力，而是要不断提高设备的能力，使企业的生产设备能更有效地为提高企业的经济效益服务。
③提高设备利用的合理性
要使设备做到物尽其用，首先要使设备用得其所。一些企业的设备常常存在着大量不合理利用的现象，比如大设备干小活，精设备干粗活，长设备干短活，月初空闲月末突击，这种对设备的不合理利用使设备的效能不能充分发挥，造成了设备能力的浪费。
我们知道，每一种设备都有它适合的加工对象和工作范围，只有使设备用得其所，才能充分发挥它的效能。为了做到设备的合理使用，必须处理好以下四个关系：
a．设备与加工对象的关系
加工对象(工件)的材料、大小、长短及精度等应适合设备的特点和要求。
b．设备与操作者的关系
操作者的技术水平应与机器的复杂程度和操作要求相适应。操作者在使用设备之前，应经过专门的学习或培训，了解设备的性能、特点、工作原理、操作要领和维护要求。这一点对于一些高、精、尖复杂设备，如数控机床、加工中心等的使用更为重要。
c．设备能力与工作负荷的关系
设备是按一定的强度和刚度设计和制造的，有其一定的工作能力范围，超过这个能力，就会缩短设备的寿命，甚至造成设备的损坏。因此，在设备使用中应严格遵照设备的设计和使用要求进行使用，不要经常长期超载工作。
d．使用与维护的关系
合理使用设备要求正确地进行设备维护。光使用不维护，将导致设备迅速损坏，以致无法使用。因此做好设备的维护工作十分重要。
(2)保证设备的工作精度
设备的能力表现在两个方面：一是表现为数量上的机器生产率，一是表现为质量上的加工精密度。这两者有所区别，前者影响加工对象的数量，后者影响加工对象的质量。同时，这两者又有联系，光求数量不求质量，或过分追求质量而不计数量，都是不足取的。
我们强调了设备对其所加工的对象在数和质上的影响。所以设备的工作精度的高低就直接影响着产品的质量，欲用低精度的设备加工出高精度的产品无疑是为无米之炊。因此，设备合理使用中的一个重要方面就是要保证设备的工作精度。
从设备的磨损理论可知，设备在使用过程中都会有磨损，而且这种磨损是无法消除的，随着磨损的增加，加工精度就不断降低，因此，要保证设备能以正常的工作精度运转，就应设法减少或延缓设备的磨损，设备的日常维护和保养是重要的手段。当设备的磨损达到一定程度，使设备的工作精度不能满足需要时，就应进行修理以恢复设备原有的工作精度。因此，设备的日常维护保养和设备的修理是保证设备的工作精度的两个重要方面。此外，我们还可通过技术改造和技术革新来改造原有设备，以保证加工所需的工作精度要求。这一工作在我国的许多工业企业中得到了广泛开展，并且取得了很好的效果。
(3)建立健全合理使用设备的规章制度
设备的合理使用是设备管理工作的重要内容，也是与企业工人关系最密切的一项工作。要实现设备的合理使用，除了前述提高设备的利用程度，保证设备的工作精度以外，建立健全相应的规章制度并使之得到遵守执行也是一个极其重要的方面，往往也是难度最大的一个方面。在企业中应对设备的操作工人进行思想教育，使他们认识到合理正确使用设备的重要性，并要求他们认真执行正确使用设备的各项基本要求、规章和相应的设备操作规程。经过多年探索，我国的工业企业总结了一系列卓有成效的合理使用设备的规章制度，如凭证操作、定人定机、交接班制、“四项要求”(整齐、清洁、润滑、安全)、五项纪律、“三好”(管好设备、用好设备、修好设备)、“四会”(会使用、会检查、会维护、会排除故障)等等，如能结合企业实际、认真执行好相应的规章制度，无疑会对设备的合理使用，进而对设备的综合管理产生巨大的作用。
2．设备的维护和检查
设备的维护和检查是设备综合管理的重要内容，其关系到设备能否正常使用。
(1)设备的维护
设备维护是指为了保持设备正常的技术状态、延长使用寿命，按标准进行的检查与润滑、间隙的及时调整及隐患的消除等一系列的日常工作。
设备维护工作，按其工作量大小、难易程度与作业范围可划分不同的种类。如在我国许多企业实行的设备三级保养制就把设备维护工作作如下划分：
①设备的日常保养(日常维护)
它指每天对设备进行的清扫、润滑、紧固、调整和对设备进行的观察与检查、清除所发现的小故障等，一般主要由操作工人(部分工作由辅助工人)负责完成。
②一级保养
它指根据设备使用情况拆卸、清洗零部件、调整间隙、清除表面油污、疏通油路等。一般由操作工人在专业维护工人指导配合下定期进行。
③二级保养
它指对设备进行局部群体检查、清洗与换油、修复或更换易损件、局部恢复精度并检查电气、冷却等系统。一般由专业维护人员在操作工人参与配合下定期进行。
(2)设备的检查
设备检查指对设备运转情况、技术状况、工作精度、零部件老化程度进行的各种形式的检查。通过检查可以及时发现隐患，有针对性地采取预防措施消除故障，同时根据检查情况制订修理计划，做好修理前的准备，有助于提高修理效率和修理质量。
①设备检查分类
a．按检查时间可分为日常检查、定期检查和修理前检查。日常检查是由操作工人结合例行保养进行的日检查或交接班检查。它是凭借摸、听、看、嗅等感官方式或简单工具来进行的。定期检查是指专业维修工人在操作工人配合下，按计划进行的检查，其目的是查明零部件磨损与腐蚀情况，以便确定修理类别、修理时间和进行修理前的各项准备工作。修理前检查是在设备按计划修理前对设备进行相应的技术检查。其目的是准确、全面掌握设备的缺陷或故障情况，为修理做准备。
b．按检查内容可分为机能检查与精度检查。机能检查是指对设备功能与技术状态进行的检查；精度检查是指对设备零部件单项精度与综合精度进行的检测，检测结果可用精度指数表示。
c．按检查范围可分为机台检查、区域检查与巡回检查。
②设备点检
设备点检制度是起源于日本企业的一种先进的设备检查制度，它具有制度化、规范化的特点，对改善设备管理有显着效果，点检记录还可为维修工作提供第一手资料。这里所谓的“点”是指被检测的设备的关键部位。所谓“点检制”是指按照一定规范或标准，通过直观或检测工具，对影响设备正常运行的一些竞争部位的外观、性能、状态与精度进行制度化、规范化的检测，它是日本全员生产维修制度的组成部分。
根据设备管理的层次，设备点检可分为“厂控”点检和“一般”点检。“厂控”点检是指由企业直接管理和组织的点检工作，它一般适用于关键设备和公用设备。“一般”点检通常由车间管理和组织，对象为一般局部性设备。
按作业时间间隔和作业的内容不同，点检工作又可分为日常点检、定期点检和专项点检。专项点检一般是针对某些特定的项目，如设备的精度、某项或某些功能参数等进行的定期或不定期的点检。
实行点检制首先要求明确规定检查点、检查项目、检查周期、检查方法与手段、判断标准、处置方法、记录格式，即建立点检标准。点检制还要求把点检工作列入岗位责任制，点检结果要填入点检卡。
设备的维护和检查是不可分割的两个方面，二者的许多日常工作是结合进行的。
3．设备修理的类别和方法
设备修理是指通过修复或更换磨损零件，调整精度，排除故障，恢复设备原有功能而进行的技术活动，其主要作用在于恢复设备精度、性能，提高效率，延长使用寿命，保持生产能力。
按功能不同，设备修理可分为恢复性修理和改善性修理两种类型。通过更换或修复已经磨损、腐蚀或老化的零部件，使设备的功能恢复，并延长其物质寿命，称为恢复性修理。通常所说的设备修理多指的是恢复性修理。改善性修理是结合修理对设备中故障率高的部位进行改进或改装，使设备故障率减小或不再发生故障。改善性修理与我们将在下面章节要讨论的设备改造是不同的，它并不要求使设备局部或全部达到当前同类先进设备的水平。
依据零件磨损理论和故障理论，随着设备使用的进行，磨损和故障将会发生。为了保证设备正常运转，就需及时修复或更换已磨损、腐蚀、老化了的零部件，通过修理使设备精度、性能和效率得到恢复，特别是设备到了寿命周期后期，故障增多，修理工作更为重要。
(1)设备修理类别
设备修理类别一般分为小修、项修和大修三类。
①小修
针对日常点检和定期检查发现的问题，对部分拆卸零件进行检查、修整、更换或简单修复少量磨损件，同时，通过检查、调整、紧固机件等技术手段，恢复设备的使用性能。小修工作量小，但次数多，可结合日常维护与检查进行。
②项修
根据设备的技术状态，对其中丧失精度或达不到工艺要求的某些项目按需要进行针对性修理，在进行项修时，一般要部分解体、修复或更换磨损机件，必要时进行局部刮研，校正机床的坐标，以恢复设备精度、性能。项修是随着设备状态监测和诊断技术的发展，结合生产实际情况进行的局部恢复修理，可以达到满足工艺要求、缩短停机时间、降低修理成本的目的。
③大修
大修是指对设备进行的全面修理。设备的大修理是计划修理工作中工作量最大的一种修理，在大修时，要对被修设备进行全部解体，修理基准件，刮研修磨基础件的导轨面和固定接触面修复或更换全部磨损件，同时修理、更换电气部分以及外表翻新，从而全面消除设备现存缺陷，恢复设备原有的精度、性能和效率。设备的大修可结合设备的技术改造来进行，以提高设备的现代化水平。
设备小修、项修和大修的具体内容因企业的不同而有所不同，企业应根据各自特点分别加以具体规定。
(2)设备修理的方式
①临时性修理
即故障或事故发生后再进行修理，亦称故障修理或补救性维修，这是非计划修理。
②预防性修理(计划修理)
根据磨损理论、故障理论和设备使用寿命安排修理周期计划，并按计划实施的修理。这种修理的特点在于其预防性，即在设备未曾发生故障时就进行预防性的维修，由于维修是按预先规定的计划定期进行的，因此，有利于同生产进度安排相衔接，也有利于事先安排维修力量与设备，减少生产的意外中断和停工损失。
③预测性修理
按计划进行的预防性修理固然有其优点，但过于机械地执行定期修理在许多情况下也会造成某些不必要的修理和停产。预测性修理正是针对这些问题，通过对设备进行定期的或连续性的检测所得到的设备技术状态的信息，预测故障发生率，在检查后再对设备进行定期修理，这是一种以设备状态监测和诊断技术为基础的新颖的修理方式，修理间隔期比较长，修理费用也较低。
④无维修设计
对现有设备开展维修活动显然是重要的，但从根本上说，为了保证设备寿命周期内的精度和性能，与其在使用阶段进行维修，不如在设备的设计、制造阶段就采取措施，制成不需要维修，或者只需少量维修的设备，这是一种具有高度可靠性的设备。无维修设计并不是一种具体的设备修理方式，我们之所以放在这里加以讨论，是因为它是设备维修保养的一种理想的极限。
确定设备的修理方式，除了需要依据设备的磨损理论、故障理论、使用寿命周期以及通过检查和诊断技术获得的设备技术状态信息外，还要根据具体设备的特点、作用以及修理费用与停工损失所做的比较分析等因素来决定。总之，需从技术与经济两个方面对修理方式加以评价和选择。
4．设备维修的组织与制度
(1)设备维修制度
①计划预修制
计划预修制是预防维修类型的，是以时间为基础的一种维修制度。正如本章第一节中所介绍的，它是前苏联在50年代建立的一种维修制度，我国在第一个五年计划期间引进了这套维修制度，目前在许多企业中仍在作用。
计划预修制的核心是有计划地进行预防修理，它根据零件理论及故障理论，在设备的使用寿命周期内，通过计算确定设备检查、小修、中修和大修次数及相应的修理工作定额(包括修理间隔期、检查间隔期、修理复杂系数修理劳动量定额等)，然后据此制定修理周期结构，编制修理计划，设备的修理即严格按计划强制执行。
计划预修制强调有计划修理，克服了事后修理制度缺点，在一定程度上实现了设备管理的基本要求，所以在相当长的时间里得到了广泛应用并且产生了很大作用。但是，由于这个制度是以修理周期结构和修理复杂系数为基础，所以在实际应用中也存在着不少问题。首先，由于设备的实际磨损状况往往不能真正反映在计划预修制的修理周期结构中，因此，由此而制定的修理计划常常与实际情况不符。其次，由于修理工作严格按计划图表强制执行，经常进行没有实际需要的修理工作，因而导致劳动力和资源的浪费，修理费用高，经济效果差。其三，这一制度在修理力量的组织及对修理部门活动的经济评价方面也存在缺陷。
②计划保修制
计划保修制是我国60年代在总结计划预修制的经验和教训的基础上建立的一种专群结合、以防为主、防修结合的设备维修制度，也是我国机械行业企业中目前广泛采用的一种维修制度。
计划保修制的核心是有计划地进行三级保养和大修理，它依据零件磨损及故障发生规律，在设备的作用寿命周期内，通过计算确定设备三级保养和大修理的次数及相应工作定额，然后据此制定修理周期结构，编制修理计划，设备的保养及修理即严格按计划强制执行。
计划保修制克服了计划预修制重修理不重保养的缺陷。但由于其基础仍是计划预修制，因而亦存在计划预修制的许多固有缺陷。
③预知维修制度
由于计划预修制或计划保修制这种按时进行的维修有着本质上的缺点，因此随着设备状态监测和诊断技术的开展，人们逐步开始采用预知维修制度。
所谓的预知维修制度，就是不规定修理间隔期，而是根据设备诊断技术监测设备有无劣化和故障，在必要时进行必要的维修的设备修理制度。
预知维修依据设备磨损及故障理论，采用设备状态监测和诊断技术，将预防维修中的定时修理改为定期诊断，即对设备进行定期监测(对重要设备还可进行长期监测)和诊断，再根据设备状态，在必要时进行必要的维修。因此，设备的修理工作更切合实际，既可控制过剩维修造成的费用上升，也可防止故障于未然，同时，还减少了材料消耗量和维修工作量。但也应看到，预知维修也有不足之处，如采用某些状态监测和精密诊断技术仍然是比较费时费钱的。目前，预知维修制度在我国的应用尚不普及，还在发展之中。
(2)设备维修制度的适用范围及其选用。
各种设备修理制度都有自己的优缺点和适用范围，企业应根据自己的实际情况及不同设备的使用特点加以选用。
①计划预修制和计划保修制多适用于大量流水生产或成批生产。即生产对象比较固定，而且生产单位也应该是负荷情况比较固定的。
②计划预修制和计划预修制适用于无故障工作期相对稳定的设备。
③若采用计划预修制或计划保修制后，造成的设备停机时间等于或大于在设备发生故障时为进行修理工作所需的停机时间，则采用计划预修(或保修)制是不合算的。
④在使用过程中有备份的设备，负荷不满的设备，在生产上不起重要作用的设备，不宜采用预防维修。
⑤对于复杂的、在生产中起关键作用的设备，有条件的情况下宜采用预知维修。
(3)设备维修的组织。
设备修理应广泛采用各种先进的组织方法，以便不断提高修理工作效率，保证修理质量，缩短设备停修时间，降低修理成本。常用的修理组织方法主要有以下几种：
①部件修理法
就是事先准备好质量良好的各种部件，修理时，将设备上已损坏的部件拆除，换上准备好的部件，然后再把换下来的部件送去修复。此法的优点是：可以节省现场零件拆卸、修理、装配的时间，使停机时间大为缩短。据报导，由于采用此种修理方法，美国检修一台拖拉机的停歇时间一般不超过三天，更换一台发动机不过四小时。但此法需要储备一定的周转部件，占用资金较多。它适用于那些具有大量同类型设备的企业和停工损失严重的关键设备。
②分部修理法
就是按照设备各个独立的部分，分别顺序进行修理，每次只修一部分。这种化整为零的修理法，可以减少停机时间，充分利用节假日或非生产时间进行修理，从而增加了设备的生产时间。它适合于修理时间较长，生产任务较重的设备以及具有一系列构造上独立的部件的设备。
③同步修理法
生产过程中，在工艺上紧密联系的设备，在修理时，把它们安排在同一时间内进行，实现修理同步化，以减少停机的次数和停机时间，此法适合于流水生产线和自动生产线的设备修理、联动设备中的主机与辅机及配套设备等。
(4)设备维修人员的组织
对设备的维护修理必须依靠人来实现，因此，对设备维修人员的组织管理工作在设备维修工作中亦占有相当重要的地位。
①设备维修专业人才的培养
设备综合管理强调全员参与，但并不否定设备维修专业人员的重要性，在设备日趋精密、复杂、大量数控设备开始广泛应用于企业的今天，对维修人员的专业水平的要求也随之不断提高，拥有一支技术精良的专业化维修队伍对企业是十分重要的。
②设备维修的社会化
企业大而全、小而全给企业管理带来了许多负面的影响，对一些中小企业来说，拥有一套完整齐全的维修机构在许多时候是不经济和效率低下的，应该使设备维修走专业化和社会化相结合的道路，把维修人员相对集中，建立面向整个社会的专业维修机构，从而发挥更大的经济效益。
③设备维修人员的配置和管理
一般说来，对维修人员的配置主要有下面四种方式：一是集中维修，即把所有的维修作业和维修人员由一名管理人员集中领导，整个维修现场集中于一处，设计、施工和管理等在一处进行。这种方式便于集中管理，对修理对象的适应性强，但与设备使用部门的联系软弱，且维修时间容易拖长。二是区域维修，即把维修人员分散配置在企业各区域，在一名管理人员的指挥监督下执行维修任务。这种方式增加了设备维修部门与设备使用部门的整体感，便于对维修人员的现场监督，维修时间短，但需配备的维修人员较多，技术力量分散，不易维修高精设备。三是部门维修，把维修人员配备于各制造部门，由部门的领导指挥监督进行维修工作，这种方式与区域维修相似，主要的不同点是维修人员直接置于制造部门的管理人员的管理之下工作，更易于配合生产计划的完成，但这也易于造成对维修工作的总体考虑不全，轻视长远维修工作，维修的责任分散。四是联合维修，即把集中维修、区域维修和部门维修结合进行，以取各之长，补各之短。联合维修对不同的维修对象采取不同的组织方式。如对高、精、尖设备和要求维修技术高的设备采用集中维修，对其它设备则可采用区域或部门维修，这种方式在企业中得到广泛应用，如何组织要视企业实际情况而定。
此外，对维修人员的业绩考核和管理也是企业设备管理工作中不可忽视的一个问题。许多企业往往由于在这方面处理不善，影响了维修人员的工作积极性，从而给设备管理工作带来了不利影响。企业应根据自己采用的设备维修制度、生产的实际状况及设备维修人员的组织状况妥善处理这方面的问题。