摘要：设备综合效率（OEE）管理逐渐成为设备管理的重中之重，如何提高设备综合效率成为了每一个企业应用研究的新方向。本文探索的六西格玛设备综合效率改善法是以DMAIC为主线索、以价值流为指导、以OEE为指标，通过五个阶段十个步骤实现OEE的逐步改善。研究以A水文测站OEE改善项目作为案例，将六西格玛理论的DMAIC质量改善方法的逻辑严密性和数据统计分析工具的实用性充分运用并帮助设备效率管理发现根本原因、有的放矢、针对性试验、找到最佳改善方案并持续改善，由此使设备管理更高效率且更低成本。通过论文分析，充分说明了六西格玛设备效率管理理论上的可行性和实践上的有效性，进一步充实了六西格玛理论的应用价值，也进一步拓宽了设备效率管理的思路与方法。
关键词：设备效率管理；六西格玛；设备综合效率
1引言
水文测站作为国家事业型单位，设备的投入和维护保养成本都很大，事关民生社稷。在如此大投资背后，企业设备管理的总体效率其实有很大的提升空间。提高效益，创造价值，这是设备效率管理的目标，更是企业各种管理的终极目标。在改善设备效率过程中，利用DMAIC六西格玛改进模式在企业内部建立系统的管理方法体系，基于企业实际制定相应的六西格玛改善项目，针对测站设备的特点、典型问题、失效模式，结合六西格玛质量管理方法和常用工具在产品效率改善项目中的应用，发现问题、分析问题，解决问题，控制质量、优化流程、持续提高，有效的避免或控制测站设备的停机时间和输出的稳定性，可靠地保障设备稳定、高效运行，并为企业创造更高的效益。
2 A水文测站设备效率管理主要问题分析
水文分析作用主要有为地方水利建设提供基础服务、为地方防汛减灾提供及时服务，为水资源管理和保护提供水文支撑，积极做好水资源工作。从A水文测站2018上半年水文测站的设备效率管理主要有下列问题较为突出：设备的故障率偏高、性能开动率较低、个别月份设备的开动率甚至要远远低于设备非故障率、数据质量平均来看也不稳定。以上三个问题整合到一起是个综合性问题，即OEE的三个关键要素停机损失、速度损失、质量损失的综合问题。
3六西格玛改善水文测站设备综合效率管理的模型
六西格玛以DMAIC作为项目推进方式，用数据统计分析工具对企业生产流程的问题进行数据统计分析，正确识别出企业生产流程中的质量问题，并结合DOE理论识别问题中的关键因子并对其进行有效改善，解决如何改善设备的OEE这个核心问题。
本文创立的六西格玛设备综合效率改善步骤可以归纳为如下几点：
以六西格玛的DMAIC为主线索、以减少等待和浪费为指导、以设备综合效率OEE为指标。在项目设计提高OEE的过程中，就是提高时间开动率、性能开动率和合格品率。使用六西格玛的工具发现根本问题并解决根本问题去提高OEE指标。
4六西格玛管理在水文测站的设备效率管理案例分析
4.1 立项
管理层成立专门项目小组在规定项目范围、目标、预算、资源和计划后，启动对指定设备的综合效率改善。收集设备效率管理中的问题做价值流分析。掌握了设备效率目前的水平和测站设备的基本情况，针对设备效率的三要素时间开动率、性能开动率和合格品率分别加以数据分析明确问题，找到改善的机会。
4.2 定义阶段
要解决这些问题，首先需要对流程进行分析，以虹吸式雨量计数据采集为例通过分析可以得知，在测站采集数据过程中，设备处于无效工作状态，设备OEE只有48%，就算在检查过程中设备启用，OEE也只有60%。设备利用率很低，急需改善。
4.3 测量阶段
当前虹吸式雨量计的OEE为48%，测站要求虹吸式雨量计的OEE达到90%，因此项目将OEE的值设定95%为目标。
以时间开动率分析，通过造成停机的问题汇总后发现主要问题集中在笔尖脱离、吸管破裂、漏气等，这些问题造成83%的停机时间。
以性能开动率分析，其采集数据有效时间不高的主要原因就是设备在启动阶段需要预热，设备自身预热、自检、复位和调试等都占用其客观的时间。
数据收集发现平均效率损失15%以上。但采集良率问题错综复杂，既和自身设备结构相关也和设备所处的环境有关联。
4.4 分析阶段
通过对雨量计的工作过程的测量分析，得出形成停机的主要因素来自于设备吸管不良造成停机。首先通过运用头脑风暴法得出一组影响吸管不良问题的潜在因素。最终通过人机料法环各个方面的分析判定吸管直径、吸管长度、吸管垂直度等为重要因子。这些因素直接影响了虹吸式雨量计停机次数，需要优化改进。
4.5 改进阶段
项目组在提取三个关键因子的基础上，通过（DOE实验设计）三因子二水平利用响应曲面设计分析选定最优方案。
表1 因子响应曲面CCD设计表
用MINITAB软件创建响应曲面设计，计算结果和相关图表如下：
图1 合格率与A垂直度和B长度的等值线图
MINITAB的运行结果表明：本模型是有效的，且没有失拟现象，回归效果很好。从等高线图和曲面图中，可以判定在模型的实验范围内有最优值存在。通过响应优化器，直接获得各因子的最佳水平。在分析性能开动率问题的过程中，发现雨量计的预热时间和自检时间是可以预设的，工程师在设备启动后可一次性设置。经过工程师的反复试验，并采用三组人员对10件雨量计分别设置，最终取得30组数据，对比数据的最优结果后，分别最终可靠的设置程序是预热时间3分钟、自检时间1分钟、行程复位1分钟。自此雨量计的设备开动率一直保持在99%。
采集良率问题错综复杂。以雨量计为例，虹吸式雨量计对采集数据敏感度主要来自于设备本身的功能是否正常作业：笔尖是否贴紧钟筒、是否有漏气、吸管是否堵塞和破裂导致虹吸失败、记录卡是否清洁导致数据不清等等。在本案例中的数据采集良率和设备故障率高度相关。在第一阶段将设备故障率解决的同时，数据采集率已经自然得到改善。以9，10，11三个月的检测数据分析显示，雨量计的OEE从之前的48%提升到98%以上，圆满地完成了项目预定的目标。
4.6 控制阶段
延续前期的分析和改进取得的阶段性进展，项目小组在实际的日常生产中贯彻这些改进计划并不断的跟踪记录OEE数据。并为此制定了一系列的措施包括编制了标准作业流程和操作指引、培训员工、跟踪评审改善效果、持续改进以完善设备维护方法和提高设备运行质量等，确保改进的同时不断巩固和提升OEE。
4.7 项目总结
本项目的预期目标是：以设备OEE达到95%为标准，到2018年底将测站设备的OEE由原来的不到60%提高到95%。
通过六西格玛项目的成功实施，项目改进后的实际成果超越了预期目标。
5结论
本文研究了六西格玛管理的具体方法，包括六西格玛项目的管理和六西格玛管理统计技术和工具的分析、应用；针对测站设备效率改善项目深入分析了测站设备的特点、管理难点、OEE的主要问题，以及六西格玛管理在该项目中的适用性等方面；并通过实例主要研究了测站设备效率改善项目如何运用六西格玛管理的DMAIC过程改进方法的界定、衡量、分析、改善、控制五大改进循环，运用作者提出的设备效率管理模型解决设备运行中影响OEE的主要问题，提高设备运行质量，为企业创造效益；最后通过对实际六西格玛改进项目的分析，总结出了类似项目具体实施六西格玛管理的经验，为其他企业在该领域的开拓提供了一些参考。
参考文献：
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[5] 马琳，韩清林，马艳华.浅谈设备效率管理[J].交通环保.2008（04）：42-44
论文作者:夏玉兰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：设备论文; 效率论文; 六西格玛论文; 雨量计论文; 项目论文; 水文论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第8期论文;