2.3 备件资料的交付和核对
设备备件资料的交付和核对,是备件管理前期非常重要的基础工作。如果备件资料中描述的信息和现场不相符,或者不全,或者不方便查找,将会使后续的备件管理工作变得困难重重。具体要达到的目标如图2-3中圆角矩形框选内容所示。
图2-3 备件资料的交付和核对工作所需达成的目标
很多项目都是到项目初验收结束后,供应商才开始陆续提供项目资料,其中包含备件的相关资料。提供较晚的原因有很多,例如项目期短、抢项目进度、工作没有顾上、甲乙双方对资料提交都不够重视、项目设计问题太多、在投产中图纸修改很多、乙方没来得及将原始资料修改完毕或者乙方把资料当成验收的筹码等。
通常来说,备件资料交付时间越早越有利于备件的准备。比较理想的交付期应该最迟在项目调试完毕试生产阶段前,供应商和购买方必须完成备件资料的提供和核对。除了满足第一阶段的备件保障外,备件资料还为后续生产设备运行中的备件管理提供必要的信息基础。
2.3.1 备件资料需要遵循的墓本原则及要求
通过总结经验,结合之前谈到的备件管理指标,梳理了以下备件资料需要遵循的基本原则及要求:
1.备件资料展现的主体方式必须基于装配图或爆炸图
由于项目工期都比较紧张,特别是非标项目,不可预测的因素较多,因此项目容易出现异常情况。供应商除了按时间节点进行施工外,也要将部分精力放在解决各种突发问题上。
在备件资料方面,很多不太规范的供应商认为有备件资料就可以了。基于时间和成本的控制,没有站在客户的角度把备件资料做好,更没有安排专人来做,只是简单地把物料清单表(BillofMaterial,BOM)整理打印成册,交付给甲方,这就是备件资料了。
甲方主要的精力也都放在工期控制、协调解决问题、功能验证等方面。有时候为了推动问题,还要花很多时间去谈判,事情多,人手紧张,不会有专门的人员去做核对资料,也很难有精力把备件资料当回事。
等到资料移交的时候,项目工程师拿到的备件资料往往是一大本BOM表模式的表格,见表2-2。
表2-2 备件资料示例
项目交付后,工程师看到这样的表格,提备件也无从下手。比如表格中的O-ring(O型圈)有好几个,除非测量尺寸后根据设备实物找对照关系,不然根本弄不清楚到底是哪个部位的O型圈。特别是进口设备,其备件资料为英文版,翻译和叫法有所不同,如果没有爆炸图或装配图,将会更加难以确认准确。
因此,备件资料的形式必须以爆炸图例(图2-4㊀)或装配图例(图2-5㊁)的形式为准。除了方便提出备件外,爆炸图例或装配图例的好处还有:
1)方便后续分析零件的重要程度。
2)方便后续查看拆装零部件的顺序。
2.备件资料组成结构为“金字塔分解”
备件资料其实就是从零件组成的角度来描述一个对象,这个对象可以是生产线,可以是一个实现具体功能的工作站或者某台设备。以具体的设备为例,在学习机械设计的时候,从总装配图中能够看出这个设备由哪些总成组成,每个总成又由哪些分总成组成,分总成又由哪些小的分总成组成,直至可以分解到不能再分解的零部件或外购件,这种分解方式被称为“金宇塔分解”。
“金宇塔分解”借鉴于芭芭拉.明托在《金宇塔原理》一书中谈到的一个重要的原则,即“按一定的规则进行分解,相互独立,完全穷尽(ME:Mutually EXclusive;CE:Collectively EXhaustive,MECE)”。通过对该原则的运用,可以有效利用设备资料对新项目或新设备进行描述,做到不重叠,不遗漏。将“金宇塔分解”应用于设备备件资料的核对(图2-6),以确保备件资料不重叠——资料的结构性更好;不遗漏——资料完整。
如图2-7所示,为热胶机备件资料“金宇塔分解”的一个例子㊂。
胶机是一个用泵将工业用胶打出的设备,在此谈到的热胶机是具备加热功能的胶机,能够让胶具备可流动的黏度和更好的附着力。
胶机由气动控制总成、气马达、泵体、压盘、升降机、温控箱这几个总成组成,利用“金宇塔分解”原则,分别对这几个总成进行分解到各个零件,如果零件是由其他的零件组成,继续向下分解,直至分解到供应商能够提供的单个的零件。
图2-4 爆炸图例
图2-5 装配图例
图2-6 备件资料“金字塔分解”模型
图2-7 热胶机备件资料“金字塔分解”
“金宇塔分解”不仅适用于设备的机械部分,电气自动化部分也同样适用,只是分解的层级没有机械总成那么多。电气部分特别是标准件,比如接触器、断路器、线材等,不需要分解到最下级零件,通常进行整个的更换以确保可靠性。
以上是针对单个设备的分解,对于单独功能的设备工作站来说,分解的方式类似,金宇塔尖上是整个站的硬件配置图,然后分解成不同的组成设备,这些设备再按照单机设备进行逐级分解。将涉及整个站的电气及控制的部分独立分出来,再对其进行分解。
对于整条生产线来说,最上层是整条线的布置图,然后按每个站点进行分解,再按组成站点的设备分解。如果每个站非常标准的话,可按不同类型的站进行分解。
3.零部件层级的非标件尽可能提供机加工图纸
零部件层级的非标件尽可能提供机加工图纸,注意是机加工图纸,也就是说拿着这个图纸可以加工出来相应的零部件。
需要图纸的目的:部分后期需要的非标备件可以本地化加工,从而减少供货周期和成本;另外如果设备停产,也有能力自给自足这部分备件。
供应商通常不太愿意提供最底层零件的加工图纸,主要出于以下两个方面:
1)虽然会签订技术保密协议,但仍会担心甲方让竞争对手获得一手资料,底层图纸越多,被模仿的可能性越大。
2)可以赚到甲方备件费用,把图纸给甲方后,甲方可以自行加工,供应商就会失去后期运营备件的收益。
甲方可以在招标或内部比价的技术协议关于资料条款中对非标件图纸的获取进行规定,或者和乙方在签订技术协议前商谈提供图纸的范围(需确保包含易耗非标件图纸)。甲方要遵守相应的保密协议,维护好乙方的权益,提供图纸不等于技术转让。
另外,务必要查验图纸,确保图纸的尺寸信息和技术要求等。审图的几大要素:基本尺寸、尺寸公差及几何公差、表面粗糙度、技术要求、材料、装配图外购件型号及厂家等。
4.部件层级外购件需提供外购件手册
对于设备供应商和集成商来说,其自身无法生产出所有的设备零件,很多的设备及配件都是外购件。
通常,设备资料在描述外购部件的时候,只分解到该部件的型号或订货号。比如设备外购的减速电机,在设备资料中只有该减速电机的型号、厂家等信息。
按“金宇塔分解”要求,所希望分解到的最终层级为零件,有利于后期设备运行中降低成本。还是以减速电机为例,在维修中发现电机制动器失效的原因是制动器的弹簧断裂,在备件资料中查询到电机的型号,继续查找该标准外购件手册,找到该电机制动器的爆炸图,再找到弹簧的型号,购买弹簧进行恢复,整个电机就可以再次正常使用。
如果没有外购件手册,没有减速电机的下层零件图,就找不到弹簧的型号,便需要更换整个电机,显然成本很高(当然能力强的维修团队也可以进行测绘购买)。因此,需要供应商提供部件级外购件手册,来帮助在后期设备出现故障时,找到需要购买外购部件的备件,由更换整个外购部件,变成更换外购部件零件,从而降低备件费用。
5.提供的零部件型号或订货号为最终制造商的零件号或订货号,且规格描述完整之前谈到设备供应商或项目集成商,除了赚取购置集成设备本身的费用外,还有很大一块收入,是设备或工作站(线)在运行的过程中,持续的备件购买费用及各种服务费用。
如何能确保设备购买方每次都在自己这里购买备件,最简单的方法就是在提供备件资料时,同时将BOM表编号或零件编号提供给设备购买方。对于设备购买方而言,后期在设备使用中要购买这些备件,从制造商卖到设备生产商,然后由设备生产商卖给设备的使用方,中间多了不少环节,每一个多出的环节意味着备件价格的一次上涨。
假设整个项目由Invent㊣根据甲方工艺、产能等要求进行设计及自动化集成。采用的设备有些是由 Invent制造的,大部分是购买的其他品牌供应商的设备,Invent根据甲方的工艺需求,进行线体设计并进行集成。
在备件资料列表中(表2-3),可以看到诸如螺栓、垫圈、管卡等外购件的品牌都写的是制造集成商Invent,包括零件号、型号都不是原制造商的信息。以上谈到的这些标件是比较容易识别的,还有些外购件不那么容易识别,比如导槽,资料上的规格参数写得不是很完整。如果这些备件均通过Invent购买,价格可能会比较高,但如果要找原供购买,落实相关参数信息需要花费非常多的时间,并且这些零件不一定具备在现场收集信息的条件,比如安装在设备内部的部件,需要拆解才能看得到零件铭牌,很显然这样获取备件信息的代价也非常高昂。
为避免此类情况,对于设备使用方来说,需要在技术协议中明确:
1)备件资料需提供直接制造商的零件号或订货号。
2)对于标准件或通用件要提供详细的规格描述。
“备件资料需提供直接制造商的零件号或订货号”使我们可以不通过设备商或集成商,直接向相对最终的设备制造商购买零件。减少了中间流程所带来的额外费用和周转时间,降低了备件成本且缩短了采购周期。
“对于标准件和通用件要提供详细的规格描述”,有利于后期在使用中寻找这些标准件、通用件的替代备件。
表2-3 备件资料外购件案例表
当然,也有一些跨国集成商具备全球化、规模化的采购优势,有可能会比直接找原供购买的价格便宜,可以在采购策略的制定中进行具体的分析。
6.润滑油提供3个及以上的品牌型号
润滑油也是设备备件(广义的备件包含维修维护材料)的重要组成部分。润滑油表的示例见表2-4,反映了设备该加什么品牌、什么型号的润滑油,以及该加多少的用量。
表2-4 润滑油表示例表
(续)
可以看到,每一个类型的润滑油有3~4个品牌可供选择。
润滑油也是我们维护备件(品)费用中占比较大的一块。特别是大型的液压设备,每次换油几百升甚至上千升;还比如一些需要特种润滑的设备,像是高温输送链用的全氟聚醚润滑脂,虽然使用量没有液压设备高,但单价昂贵,大约每100克一千多元是非常普遍的价格。
因此,希望设备供应商或集成商能够提供3个或以上的品牌型号,以使后续采购油品可以进行比价,同时也避免一家供应商因种种原因不能提供油品,造成无油可用的风险。
当然,也可以后期摸索寻找代用油品,但会存在一定的风险。油品代用不当会造成新油与设备部件不相容,例如替代油品和密封等材料不相容,造成油封、阀等密封件的提前老化,或者造成泄露及设备故障;替代油品不能适应设备运行环境,缺乏必需的添加剂,影响机械部件的寿命;替代油品成分和之前用油不相容,产生化学反应,导致油品性能下降等。
虽然可以通过比较新旧两种油品的成分,寻求油品供应商的专业支持,但毕竟是拿在用设备做测试。在项目期间就责成项目供应商或设备制造商提供符合要求的油表,是降低此类风险的有效做法。
需要注意的是,在换用新型号的油品过程中,即使是采用油表中经过设备供应商验证的油品,也不能直接把废油取出,将新型号的替代油加入,或在需要添加油品的时候,直接将新型号的油品加进去。因不同厂家的油品基础油和添加剂有所不同,虽然最终的指标能满足设备要求,但也要遵从标准的换油流程进行换油工作。
7.设备资料提供的方式为纸质档3份及光盘档2份
设备资料纸质档通常要求交付3份,一份放在设备现场,一份放在设备团队设备档案柜,一份放资料室存档。
存放于设备现场的资料方便维修人员进行快速查阅;存放于设备团队档案柜的资料方便集中查阅;存放在资料室的资料具有供其他团队查阅和备份的作用。
光盘资料至少要求2份,所有图纸及程序需要有可编辑的光盘版本。一份放置于设备档案柜,一份存放在资料室。
交付的光盘存档有三个作用:
1)保存期限长。理想状况可以保存一百年,足够在整个设备生命周期中查阅使用。光盘一定要有密封良好的光盘盒,存放位置要避免阳光直晒、高温、潮湿环境,避免在光盘上用油性笔书写或在光盘上贴贴纸,以上均有一定的概率会造成光盘数据失效。
2)方便资料修改。需要修改资料的时候,调用光盘中的电子档会比较方便,当然也可以将整个光盘进行拷贝放在共用的资料服务器中。有条件的公司,可以用专门的资料管理软件将资料存放在云端,对资料进行操作权限管理及周期性备份。
备件资料不可能一成不变,改完电子档后,需要立即打印并替换3份纸质档资料。光盘需定期备份,这样才能确保数据的同步更新。硬盘拷贝不能代替光盘,除非采用冗余磁盘阵列RAID1模式等进行云端或本地的存档。
3)方便后续项目调用做模拟。目前很多项目的基础都是三维数模,供应商在现有三维数模上就可以完成方案制定、机械电气等设计、控制程序的离线编程模拟等,大大提高了产线的可靠性,降低了现场施工难度,缩短了现场施工周期。
在新项目计划启动时,以上关于备件资料的原则要求,需写入技术要求中。在后期技术协议签订时,与供应商达成共识并形成具有法律效应的文本。
2.3.2 资料核对及入员培训
在备件资料方面,除了对供应商的要求外,还要确保备件资料的有效性和能被快速查询。
1.在投产至试生产之间对备件资料相关信息进行确认
关于设备资料确认工作,最迟需要在试生产前全部确认完毕,最好能够和图纸的确认同步进行。推荐的确认顺序为:先确认标准设备机械电气部分,然后确认非标设备机械部分,再确定非标设备电气部分,最后确认整个站(线)电气及控制部分。为何按该顺序进行?
标准设备基本可以看成是一个独立的标准单元,供应商做集成时通常不会修改标准设备内部硬件,适合在项目施工前期进行确认。
非标设备设计时已基本定型,在项目投产过程中,可能还会有一些小的修改,因此在标准设备确认完毕后再对非标设备的设备资料进行确认。
最后确认整个站(线)电气及控制部分,根据现场的调试,这部分可能存在较多的修改,也是供应商集成最后完成的部分。
有差异的地方需及时协调供应商进行更改。确认工作是一个非常有益的工作,不仅可以确保供应商提供的资料和现场的一致性,又可以在确认图纸的过程中增进设备人员对设备的熟悉和掌握程度。
2.备件资料进入现场和档案柜资料室,维修人员进行资料培训
在试生产前完成资料的编号等档案基础工作,查询文件的更新,资料的放置,以方便后续查询。备件资料的编号建议用特殊的宇母去识别,以使查询资料的时候能够快速定位。例如备件资料用S开头的宇母识别,见表2-5。
表2-5 备件资料编号存档示例表
(续)
在维修过程中,时常发生这样的情况,例如在某次维修电机的过程中,发现定位风扇的“卡环”发生损坏,但维修人员通常称之为挡圈或者卡簧,检索库房没有找到相应备件。造成该问题的原因是该零件在备件库房的名称严格按照备件资料中的名称录入,即“卡环”。
因此,在试生产前设备培训的时候,维修人员需要熟悉备件资料结构、关键词的叫法等,提高查找备件的效率;或者制作备件可视化图表,放置现场以供维修人员迅速查阅查询等。
对于备件管理资料方面的培训,有以下要点:
1)资料总清单存放位置:在哪里进行资料清单查询。
2)备件资料编号规则:怎么能够迅速进行查找。
3)备件资料放置点:特别是现场资料放置的位置,需带领相关人员去查看。
4)熟悉图纸资料内容及备件关键词的叫法。
5)掌握关键部件的拆装要点。
6)获取供应商联络人联系方式,以备有疑问的时候能够很快得到专业的支持。
以上要点培训完毕,维修人员在备件资料方面的掌握程度需达到 Level3 级(L3)㊀。