如何破解生产设备购置的迷局

导读:最近有一些企业的高层经常咨询我生产设备购置方面的问题,问得最多的是相同的工艺设备,该买哪个厂家的设备好,这个问题我与很多的企业做了的详细的解答,谨以此文与大家做一个分享。

先与大家分享一个案例。2年前有一个客户的领导也是这样咨询我,生产部门提交了设备的购置申请,需要购买一台大型的设备,总投资在300万-500万之间,领导咨询我该选哪家的设备较好。我问该领导,是公司的业务量突然增加了吗,他的回答是否定的。我对该企业的生产、运营情况还是比较清楚的,我作了如下回复,您公司现有这类相同生产工艺的设备已经有4台,而且全部是世界顶端的品牌,目前这4台设备OEE均不到32%,TEEP都不到30%,结合你们的产品工艺、质量要求等特点,这样的生产效率在同行是处于低位水平,像您公司这样的产品类型,同行的OEE中位水平能保持在40%以上,您现在不是要解决买哪家的设备的问题,是请生产部门能否将设备的完全有效生产率提高8-10%,这样等于增加出了一台设备的产能。建议请生产部门分析出目前生产效率低的原因,列出问题点以及相应的解决方案,包括目前大家碰到的困难和问题。先把这些问题解决了,再谈购置设备的事。过了1年,再次拜访这位领导时,他见面就说,当初幸好听了你的建议,那次设备后来没买,生产部门内部做了调整和改善,当年的营收增加了12%左右,还是完成了产品的交付,并未因为交期问题导致客户的投诉增加和该工序外发费用的增加。

以上案例说明了一些企业在购置生产设备上的流程缺少,方法欠缺,一些领导可能会被表面现象所迷惑,最终可能无法做出最佳的决策。

近年来随着原辅材料、人工成本的上升、国家环保、税收政策的收紧,科技进步导致的生产设备快速更新迭代、特别是在自动化、智能化方面的快速升级迭代,行业设备投资过热导致的产能过剩、行业竞争特别激烈,大家对生产设备的投资越来越慎重。到底该如何破解设备购置的迷局呢?

01为何要买
这是从根源上要搞明白的问题,到底当下有无必要去购置某类生产设备,否则只会增加企业的一次性的固定资产的投入和以后每年的折旧成本和使用维护成本的压力。
1、企业的哪些角色会建议买生产设备?
大家可以分析生产制造型企业,一般哪些部门或者角色会建议买生产设备,最多的是两个部门,一个是生产部门,一个是业务部门。这是由部门、个人立场和所处的位置决定的。作为这两个部门的领导有着共同的出发点,肯定希望设备越多越好,这样生产、交付压力小一些,避免频繁被客户催货的烦恼。他们只对产品交付负责,对客户负责,不对企业的经营结果负责。
2、购买生产设备的动议应该由哪个部门来主导?

我们建议生产制造型的企业,生产设备的动议,最好由生产运营部门(有的叫计划部,有的叫PMC,有的叫生管)发起,因为这个部门对企业的生产设备的负荷,效率,瓶颈工序、工序外发的数量及频次等最为了解。该部门需要对目前种种情况进行评估,出具必要性分析的评估报告,后进入公司的决策审议流程。

购买生产设备的必要性该如何评估?

对于生产设备购买的必要性评估,建议大家至少从如下方面入手:
1)、目前公司的业务结构与产品结构特性。
2)、目前的设备完全有效生产效率数据,如果有的企业没有生产效率评估体系,拿不出例如OEE,TEEP的数据,也可以退而求其次,拿出设备的每天、周、月等时间维度的实际总产量与设备设计标准产能进行对比分析。
3)、目前生产效率无法再提升的原因和约束条件。
4)、生产设备产能匹配的情况,瓶颈工序情况。
5)、企业各工序作业外发的产量、频次,费用情况。本地的产业链配套成熟情况。
6)、企业的业务增长情况和增长趋势。
以上分析,有以下情形的可以免于分析:客户出于产品质量稳定性,保密性考虑不允许外发生产的;企业所处的地理位置产业链不成熟、虽然外发数量少频次低,但是难以找到外发资源的;新工厂生产设备投资的;企业因为战略性投资购买固定资产的。

02该如何买

以上分享,我们解决了为什么要买的问题,接下来我们需要解决购置什么样的设备能满足企业实际需要的问题,也就是设备和设备厂商选型的问题。需要从多个厂商、可满足相同需求的不同型号、规格的设备中,经过技术、经济的分析评价,选出最佳的购置方案,使企业有限的资金发挥最大的效益。
生产设备的选型,应遵循以下三大原则:

第一:生产适用性。要求所选购的生产设备应与本企业所生产的产品工艺特性需求相匹配,只有生产上适用的设备,才能发挥其投资效果,实现投资目标,主要看设备的各类参数指标。

第二:技术先进性。在满足生产适用性的前提下,必须保持其性能指标处于当下的先进水平,以提高生产效率、降低能耗、提升产品质量和延长其技术被淘汰的周期。

第三:经济合理性。既包括初次一次性投入成本的合理性,也包括其使用寿命、使用过程中的能耗、维修费用的合理性。例如有的设备初次成本可能比较小,但是使用过程能耗高,或者某些零部件使用寿命很短,需要经常维修更换,零部件更换成本高等。

对于生产设备的具体选型,建议大家至少从如下方面入手:

1）、设备的生产率

设备的生产率一般指设备单位时间(分钟、小时等)完成的产品或者作业的数量,例如米/秒,张/时,吨/时等。生产设备的生产率需要与企业的生产运营战略、工厂的产能规划、生产计划、物流运输能力、技术能力、劳动能力、动力、原材料的供应相适应。不能盲目追求生产率高,如果以上条件无法满足,不仅不能发挥其高生产率的效果,反而造成浪费和损失,一般高生产率的生产设备自动化程度高、能耗大、维保复杂,如果不能达到高生产率的效果,反而会增加单位产品、单位作业的成本。例如我常见一些企业的某类进口设备,设计时速为380米/秒,有的企业经常性的只能开到150米左右,这样导致进口设备的初次投资要大于国产设备多倍,零配件、易损件更换成本更高,而且设备操作复杂,这样的生产设备操作机长的工资比国产设备操作机长一般要高出30%-50%左右。我们在客户现场还会看到比如高速纸板线没开2小时,车间和仓库就爆满了,厂房空间和物流运输能力严重限制了流水线的生产率,这明显是在建厂规划时期的厂房空间、物流运输能力和设备的生产率匹配的问题考虑不周导致的。
2)、设备的工艺特性

设备的工艺特性一般指设备满足生产产品的工艺要求的能力,例如加工精度,温度控制、压力控制与平衡等。设备的工艺特性,直接影响产品的质量是否合规,产品合格率的高低。
3)、设备的稳定性、可靠性

设备的稳定性、可靠性是保持和提高生产率,保持产品质量稳定的前提。企业购置生产设备都希望设备能长时间无故障工作,且产出的产品质量是稳定的。设备的稳定性、可靠性要求设备的主要零部件的平均故障间隔时间越长越好,其相关的性能参数运行稳定,其运行参数方差值越小越好。

4）、设备的安全性

设备的安全性是对生产安全的保障性能,设备必须具备必要的安全防护装置与设计,最大程度上避免人身安全事故、设备安全事故和由此带来的经济损失。包括不限于设备的安全门、安全开关、自动安全保护装置、各类安全操作警示,例如防撞、防挤压、防卷入等。对于进行有毒、有害作业的设备要求能够自动控制、或者能实现远程监测控制。
5)、设备的操作性
设备的操作性属于人机工程学的范畴,要求满足安全、方便、人性化的要求,符合人机工程学的原理,建议可以从如下几方面考虑:
A)操作装置及位置符合劳动保护法规的要求,符合一般体型操作者的操作要求;
B)充分考虑到一般操作者的生理限度,不能使其在法定的操作时间内承受超高强度的操作力、操作频次、操作速度等;
C)设备操作及其操作空间必须满足有利于符合减少操作者精神疲劳的要求。例如设备的操作噪音须小于规定值,各类控制信号,危险警示信号等必须符合绝大数操作者的生理、心理要求。
6)、设备的易维修性企业投资购置了生产设备总是希望万一出现故障了,能尽快自主维修,如果自主维修不了,希望设备生产商、服务商能尽快提供远程或者现场维修服务(设备提供商、服务商的响应时间问题),能让设备尽快恢复生产。

下面主要从自主维修简单、容易的角度做一些分享:
A)设备的技术图纸、资料齐全,出现故障维修人员能尽快了解设备结构、快速拆装、检查;
B)设备自身的状态检测和故障诊断能力,尽可能提示设备故障代码、故障位置、故障原因。可以利用设备上仪表、仪器、传感器等来检测设备相关部位的温度、压力、电压、电流、振动频率等,还包括检测下料的检测,以此来检测、诊断、提示设备的故障情况;
C)标准化原则。设备尽可能采用标准化的零部件和元器件,容易拆成几个独立的标准部件,装置和组件,并不需要特殊的工具和手段即可实现拆装作业。对于损坏的零件能尽快找到标准件更换。
7)、设备的自动化性能
在中国制造2025的大背景下,各个生产制造型企业都在或者即将进行智能化升级,最现实的需求就是要实现设备的感知和控制,实现设备的互联互通,但是目前很多设备并不具备这样的自动化、智能化的要求。
设备的自动化包括了机械自动化和电气自动化两大方面。其主要区别在于,机械自动化重点在于气动、液压传动、热力传动、机械传动,电气自动化重点在于电气控制、程序控制、信息传送。很多的设备是机械自动化和电气自动化相结合的。未来能支撑起企业智能制造的设备,一定是电气自动化程度较高的设备。
8)、设备的节能、环保性能
生产设备的节能性,是指设备单位开动时间的能源消耗量,有的企业以也以单位产量的能耗量来评价。企业的设备选型,必须符合《中华人民共和国节约能源法》,该法律禁止生产、进口、销售国家命令淘汰或者不符合强制性能源效率标准的用能产品、设备;禁止使用国家命令淘汰的用能设备、生产工艺。
生产设备的环保性,是指设备其噪音、振动和有害物质排放对周围环境的影响程度。在设备选型时,必须考虑以上因素,否则在国家正规划碳中和的大环境下,环保政策收紧,环保执法力度加大的处境下,企业非常容易遭受打击、停产整顿、甚至是关停的风险。
以上8点的确认,建议一是可看厂商的产品说明书,可以作为合同的技术要求必要附件,另一方面,可以通过其他用户的使用效果考察、暗访的方法去验证。
9)、设备厂商的开放性
设备厂商的开放性,是指设备厂商能否以合理的价位提供其设备的控制系统、数据库接口的开放。这包括两层意思,一个是厂商能否开放接口,尤其是进口设备,有的厂商出于各类技术壁垒和国外政府的政策压力,压根就不开放这类接口;另一方面是接口虽然开放,其费用让国内的这些企业望而却步,开放一台设备相关接口费用动不动5万、10万欧元、美刀的,让企业无法承受这样的代价。
如果设备的以上接口不开放,包括以合理的价格开放,使用企业还是造成了新的信息孤岛,这类企业以后要规划智能制造,几乎是的不可能了。这是设备购置,尤其是进口设备购置必须要了解的问题。
10)、经济价值的评估

生产设备的购置投资,必须要考虑其经济价值。在评估了购置的必要性,选型标准的基础上,就必须考虑其经济价值。应当从设备生产率,一次性投入成本,设备使用寿命,使用过程的能耗成本、易损件更换成本、定期的产值、固定折旧、收回投资成本的时间等因素考虑。应该有多种方案的比较,优中选优。

03其他考量

设备的购置,除了以上因素,还必须考虑到选型设备的生产率与厂房空间、技术能力、劳动力、物流运输服务等的匹配问题,也必须考虑到产品结构,业务结构的影响造成的产能平衡的问题,不能解决了一个瓶颈,带来另一个新的瓶颈。

至于设备购置的资金来源,融资渠道,商务谈判、商务合同等事项不在本文讨论范围之列,此处略过。(本文作者:北京星诺时代信息科技有限公司柴成学)

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