Публикации и издания

Эволюция систем управления
техобслуживанием и ремонтами

Дмитрий Шехватов,
зам. генерального директора КФС
Журнал "Оборудование" (приложение к журналу "Эксперт"). №2. 2004

Системы управления ремонтами оборудования продолжают эволюционировать, равно как и другие информационные системы управления. Двадцать лет назад говорили о системах управления именно техобслуживанием и ремонтами. Существовали так называемые системы CMMS (от Computerized Maintenance Management Systems). В 90-х годах CMMS в большинстве случаев были расширены за счет функциональности для управления закупками и складскими запасами, людскими ресурсами (ремонтным персоналом), сопутствующим документооборотом и так далее - то есть элементами концепции ERP (Enterprise Resource Planning). Возник класс ПО, названный EAM (Enterprise Asset Management - системы комплексного управления основными фондами)*.

Новые концепции

Жизнь не стоит на месте, появляются новые, более формализованные концепции управления ТОиР (например, Zero Breakdown Strategy - стратегия "работа без отказов"). Среди причин - повышение требований к отказоустойчивости и безопасности, обилие накапливаемой в современных информационных системах информации (что требует развитых аналитических функций), необходимость стыковки с АСУТП и стандартизация интерфейсов обмена данными.

Статьи о науке управления пестрят десятками, если не сотнями аббревиатур: TQM, ERP, CRM и т.п. Все эти сокращения отражают те или иные методологии, практики и подходы в управлении. Обычно методология является следствием наработок и обобщений в определенной области бизнеса. Классическим примером является "производственная" концепция MRP - результат многолетней, апробированной практики.

В последнее десятилетие появилось значительно больше концепций, которые все меньше напоминают старые консервативные методологии, являющиеся результатом многолетних обобщений. Новые концепции скорее стоит считать стратегиями. Практические наработки в них зачастую отсутствуют, успех их реализации не очевиден и не все они выдерживают испытание временем. Как пример можно привести выдвинутую в начале 90-х годов концепцию учета затрат по центрам активности (ABC, Activity Based Costing). Идея проста: вместо учета расходов по центрам прибылей и затрат давайте мерить и учитывать степень участия каждого отдела, сотрудника (единицы оборудования). Это сразу покажет нам, где средства и ресурсы расходуются эффективно, а где нет. Немало копий было сломано в многочисленных попытках наладить такой учет. Оказалось, что при всей внешней привлекательности предложенной концепции механизм ее реализации, мягко говоря, неочевиден. Приемлемой методологии так и не возникло, и к 2000 году об этой модели вовсе перестали вспоминать. Отголоски данной концепции можно обнаружить в модном в наши дни "процессном подходе", где, впрочем, вопросов также больше, чем ответов.

Инновационные концепции появляются и в сфере управления ТОиР. Традиционно планирование ремонтов выполняется на основе нормативной базы. Действительность же такова, что нормативная база не покрывает все существующие сочетания факторов, от которых зависит фактическое состояние оборудования. Современные интегрированные EAM-системы дают возможность вести статистику по объекту, проводить анализ множества параметров, и на этом основании создавать более объективный план ремонта и сервисного обслуживания. Стандартизация интерфейсов позволила облегчить обмен информацией между различными системами (АСУТП, средства OLAP т.п.), позволяя выполнять более глубокий и комплексный анализ.

Больший объем информации, упрощение ее сбора, повышение достоверности - все это позволяет организации постепенно реализовывать концепцию ремонта по состоянию. При классическом подходе предупредительный ремонт основан на календаре. Через заданный интервал времени оборудование ремонтируется независимо от износа заменяемого компонента на данный момент. Концепция ремонта по состоянию предполагает инспекцию состояния оборудования по установленному графику. Если состояние выходит за границы некоторого заданного критического значения, то производится ремонт. Возможны различные вариации описанного подхода - например, постоянный мониторинг состояния (температуры или уровня шума). Превышение параметра предполагает инспекцию и принятие решения. Привлекательность концепции ремонта по состоянию ослабляется необходимостью полного понимания и интерпретации степени износа/старения оборудования. При старении компонент оборудования обычно проходит через несколько стадий износа. Если эти стадии хорошо идентифицируются, то ремонт можно выполнять на более ранних стадиях, до наступления опасности возникновения поломки. Увы, в подавляющем большинстве случаев неизвестно, как измерить степень износа и снижение надежности машин и механизмов. Все это требует исследований и анализа. В этом контексте привлекательность ЕАМ-систем заключается также в том, что они облегчают решение этой задачи, аккумулируя множество данных об оборудовании. Тем не менее, на сегодняшний день можно лишь констатировать, что ремонт по состоянию для большинства отраслей - все еще туманная перспектива.

Это обстоятельство, впрочем, не помешало появлению новой концепции, "выросшей" из концепции ремонта и обслуживания по состоянию - "стратегии функционирования без отказов" (Zero Breakdown Strategy). Она представляет собой идеал, к которому следует стремиться, используя для этого все лучшее из практики и, разумеется, EAM-системы. Заявленный подход к реализации этой задачи получил название TPM, Total Productive Maintenance - всеобщее и продуктивное управление ремонтами и техническим обслуживанием. Собственно подход представляет собой не некую четкую методологию, а скорее набор общих принципов, по аналогии с концепцией TQM (Total Quality Management, всеобщий контроль качества). Можно сказать, что TPM есть TQM, примененный к отдельной бизнес-области, а именно к ремонтам, диагностике и эксплуатации.

EAM-системы позволяют анализировать и сопоставлять множество параметров, рассматривая оборудование на протяжении всего его жизненного цикла. Впрочем, что следует понимать под "оптимальным использованием оборудования"? Лозунг "работа с нулевой аварийностью", разумеется, хорош, однако является ли построение модели старения объекта абсолютной панацеей? В действительности оптимальное решение - это компромисс, учитывающий множество противоречивых факторов. Известно, что японские автомобилестроители добились больших успехов на рынке за счет повышения надежности. Вспомним, однако, что 15-20 лет назад завоевание западного рынка японскими авто началось со снижения цен за счет сокращения издержек. Помимо оптимизации управления, кружков качества и т.п. одним из решений стало снижение себестоимости - в частности, за счет снижения надежности. При этом производство ряда узлов удешевили за счет снижения срока эксплуатации. Сейчас считается (не в России), что модель автомобиля старше 2,5-3-х лет мало кто покупает. Фирмы производители обновляют модельный ряд на 25-30% каждый год. От демонстрации концепт-модели до выпуска серийной на ее основе проходит один год. Жизненный цикл в автомобилестроении, да и не только в нем, резко сократился. Степень рыночной конкуренции в наши дни столь высока, а смена технологий столь быстра, что управленцам приходится параллельно анализировать множество параметров из различных областей. Узлы и комплектующие в современном автомобиле необходимо разрабатывать с учетом этих реалий. Итак, изделие должно быть надежным, конкурентоспособным по цене, с жизненным циклом, адекватным рыночным требованиям и т.д. Многие задачи явно выходят за рамки традиционного ТОиР. Разумеется, только одной моделью старения при решении этих вопросов не обойтись.

Как следствие, стандартного набора отчетов в типовой ERP-системе обычно не хватает. В задачах управления ТОиР уже недостаточно системы класса CMMS, поскольку она не позволяет оценить реальные затраты и реальные выгоды от эксплуатации оборудования. Финансовые системы не позволяют выявить обоснованность тех или иных затрат, а системы управления проектами не содержат механизмов управления и контроля исполнения отдельных задач.

От EAM-систем сегодня требуется не только сбор и предоставление информации по всем аспектам, касающимся основных фондов. Важно увязать эти данные с другими показателями деятельности предприятия. Наиболее прогрессивные EAM-системы сегодня позволяют осуществлять многомерный анализ данных (средствами OLAP) и визуально отображать состояние ключевых показателей эффективности предприятия на основе сбалансированных систем показателей (BSC, Balanced Scorecard). Таким образом, EAM-системы расширяют свои возможности за счет средств управления эффективностью предприятия (что принято называть Performance Management). Появился соответствующий термин - Asset Performance Management.

Сбалансированные системы показателей - это, в сущности, еще один шаг вперед в определении комплексных показателей, компактном анализе различных параметров, как узкоспециализированных, "цеховых", так и косвенных (клиент, деньги, время, мотивация и т.п.). Для наглядного предоставления информации и удаленного доступа к ней используются Интернет-технологии (порталы, веб-сервисы и т.п.).

О сбалансированных системах показателей уже написано немало. Суть их сводится к выделению подмножества так называемых "ключевых показателей эффективности" (KPI, Key Performance Indicators), установлению связей между ними в соответствии со значимостью параметров, а также оперативном мониторинге показателей и сопоставлению с нормативным значением. Пример реализации такого подхода в Интернет-технологии приведен на рисунке, на примере ERP/EAM-системы IFS Applications. Как можно видеть, этот программный продукт позволяет не только отслеживать значения ключевых показателей эффективности, но и выяснять причины отклонений, если таковые происходят. Кроме того, система позволяет строить не только сбалансированную систему показателей, но и функциональную и процессную.

Отметим, что сама по себе технология BSC эффективна только тогда, когда есть откуда получать достоверную информацию. В нашем случае это означает наличие в организации внедренной EAM-системы.

Последние все более широко входят в нашу жизнь. Согласно Aberdeen Group, к 2005 году около 40% предприятий будут использовать EAM-системы. Прежде всего, это объясняется хорошим экономическим эффектом от них. Так, согласно КГ "Современные технологии", типовым является сокращение на 20% и более затрат на ремонтные работы, что для крупных предприятий приводит к экономии миллионов долларов.

Напомню основные экономические результаты, получаемые от внедрения ЕАМ-систем (согласно аналитической группе ARC, их отмечают около 90% пользователей):

• Повышение производительности труда
• Увеличение производительности оборудования
• Сокращение сроков ожидания аварийных работ
• Сокращение излишков складских запасов
• Уменьшение числа незапланированных простоев/поломок
• Повышение коэффициента готовности/времени исправности
• Увеличение срока службы оборудования
• Уменьшение числа сбоев и дефектов

Но чтобы получить эти заманчивые результаты, должен быть правильно организован проект внедрения. И хотя ЕАМ-системы внедрять легче, чем классические ERP (бизнес-область хорошо определена), примеров неудачных и неэффективных внедрений здесь также хватает. Существует сложившийся набор рекомендаций, игнорирование которых обычно приводит к плачевным результатам. Рассмотрим некоторые из них.

1. Регистрация неисправностей и выдача наряд-заказов. Все неисправности, результаты инспекций и проверок должны регистрироваться в системе. Фактически внедрение можно и рекомендуется начать именно с этого. Бумажные журналы неисправностей должны быть упразднены. Люди постепенно будут освобождаться от использования бумажных носителей. Процесс привыкания небыстрый, и чем скорее люди начнут работать с системой, тем лучше.
2. Любая работа по обслуживанию и ремонтам должна выполняться только на основе письменного задания - наряд-заказа. Устные распоряжения, любые работы без регистрации в системе должны быть исключены.
3. Для планирования ремонтных работ, ППР и всех прочих, должен быть выделен отдельный человек. Это позволит более детально и оптимально составлять программу плановых ремонтов, расширить программу предупредительных ремонтов и улучшить взаимодействия с другими подразделениями. Следует заметить, что на российских предприятиях мне не приходилось сталкиваться с отдельной должностью планировщика. Обычно все программы составляло подразделение, где эта функция была "размазана" среди прочих.
4. Выделите человека для контроля за складскими запасами. Ни отдел снабжения, ни ремонтная группа никогда не будут стремиться сократить и оптимизировать складской запас. И даже при введении мотивационной системы и штрафных санкций (приходилось сталкиваться и с такой практикой) они не будут делать это оптимально. Эту задачу должен решать отдельный, "нейтральный" человек.
5. Обязательно должны быть предусмотрены программы повышения квалификации
6. Информацию о неисправностях (описания проблем, рапорты) необходимо максимально структурировать. Описания типа "не работает" или "произошла поломка" абсолютно неинформативны. Необходим более внятный уровень, например, "обнаружена протечка" или "повышенный шум в подшипнике". Это облегчит дальнейшую идентификацию и устранение проблемы. Для типовых неисправностей крайне желательно ввести коды, что упростит дальнейший анализ.

Специализированные подсистемы

Решение ряда узкоспециализированных задач ЕАМ-системы не обеспечивают, поддерживая взамен интерфейс со специализированными системами САПР, ГИС и АСУТП. Пример использования нескольких подсистем, завязанных в единое целое, представлен на рисунке.

Современные EAM-системы могут работать в связке с АСУТП, ГИС и САПР (на примере IFS Applications). Подобную интеграцию (с ГИС и АСУТП) планируется реализовать, в частности, в ходе проекта в "ФСК ЕЭС".

Важно отметить, что, как правило, обмен данными с такими подсистемами весьма невелик. Часто для работы достаточно получить на мониторе лишь графическое изображение - чертеж, например. Никаких данных из чертежа при этом не импортируется. В качестве примера можно рассмотреть типовой обмен данными ЕАМ-системы с ГИС (геоинформационной системой). Такая ситуация характерна для распределенных объектов - например, городского водоснабжения. Все что обычно требуется - это, перемещаясь по объектам на карте в ГИС, получать о них (объектах) разнообразную справочную информацию - сведения, например, о работе насоса и его технических характеристиках. Для этого достаточно передавать из ГИС в ЕАМ-систему лишь координаты местоположения насоса. ЕАМ-система по полученным координатам извлекает из базы характеристики объекта и отображает их в отдельном окне. Возможна и обратная операция: показать, где географически расположен объект, хранящийся в базе ЕАМ-системы (e.g. под номером N).

Готовность, производительность, качество

Наиболее передовые ЕАМ-системы располагают средствами анализа эффективности использования оборудования. В общем случае эксплуатация оборудования предполагает ответ на следующие вопросы:

• Насколько эффективно мы используем оборудование?
• Во что обходится стоимость всех простоев, выраженных в непроизведенной продукции?
• Каковы основные причины вынужденных простоев?

Системы, поддерживающие такой анализ, позволяют давать ответ на подобные вопросы. Это своего рода специализированный анализатор, наподобие финансового, но заточенный только под анализ эффективности использования оборудования.

Идеи производственного анализа используют характеристики APQ (availability, performance, quality) и имеют в своей основе алгоритмы расчета этих трех показателей - готовности, производительности и качества.

Эффективность оценивается в системе как свертка указанных показателей. В рамках APQ-анализа осуществляется расчет:

• показателей готовности, производительности, качества за данный период времени;
• общего времени работы оборудования;
• общего времени остановок по внутренним причинам;
• объема изготовленной продукции;
• объема брака;
• среднего времени между поломками оборудования;
• среднее времени ремонта оборудования.

Эти показатели просты для понимания и делают прозрачным контроль взаимодействия производства и технического обслуживания в рамках предприятия.

Отдельно стоит рассказать о концепции MRO (Maintenance, Repair & Overhaul - техобслуживание, ремонты и модернизация/капремонты). О ней говорят применительно к таким отраслям как транспорт, оборона/авиация, кораблестроение и т.д. - когда стоят задачи техобслуживания техники, а не оборудования или объектов инфраструктуры. Безусловно, у MRO-систем существуют своя специфическая функциональность - например, связанная с обслуживанием парков техники (самолетов, кораблей, железнодорожных составов и т.д.) и интеграцией с внутренними информационными системами (например, для отслеживания и прогнозирования неполадок во время полета). Не любая EAM-система подходит для процессов MRO. Так, мировой лидер в данной сфере, компания IFS, уже располагая мощной EAM-системой разрабатывала функциональность для MRO в течение 4 (!) лет, совместно с ВВС Норвегии (где сейчас эта система эксплуатируется на 1000 рабочих местах). От систем MRO, особенно в авиации и обороне, также требуется обеспечивать с минимальными издержками соответствие требованиям техники безопасности и правительственным нормам.

Пожалуй, наиболее свежей концепцией является 3LM (Integrated Lifecycle Management), заключающаяся в интегрированном управлении жизненными циклами основных фондов (EAM), работы с заказчиками (CLM) и продукции (PLM). Осуществление всего этого в единой информационной системе должно приводить к синергетическому эффекту и эффективному взаимодействию всех служб предприятия. Концепция была введена в 2003 году компанией IFS, и ее апробация в России лишь предстоит**.

Абстрагируясь от различных концепций, надо сказать несколько слов о российском опыте. Сегодня имеются примеры внедрения EAM-систем в самых различных отраслях. Так, их используют в процессном производстве (например, Молдавский металлургический завод, "Алдарис"), ЖКХ (Новокузнецкий водоканал), энергетике (Игналинская АЭС), на транспорте (Новороссийский морской порт) и даже автосервисные центры (АЗР Автомобиль - звезда Руси). Опыт нескольких проектов изложен в Интернете, в частности на сайте www.ifsrussia.ru.

Автору статьи будет интересно узнать об опыте автоматизации задач ТОиР на вашем предприятии и вашем взгляде на проблему - пишете: schechv@ifsrussia.ru

____________
* О сути концепций CMMS и EAM - см. статью "Управление основными фондами: как автоматизировать ремонты и техническое обслуживание"
** Подробнее об этой и других концепциях управления ТОиР можно прочитать здесь>>

Более полная информация доступна по запросу в КФС