设备维护
数字工厂工作台左侧“保障 → 设备维护”。
它把设备的保养、点检、维修接进工厂主线:一台设备拖着不保养,坏掉的可能越来越大;坏了要停机、挂牌上锁、等备件,进而影响工单、订单和客户。
- 资产台账、保养计划、保养记录、维修单以 ERPNext 为准(资产维护模块),平台第一次用到时自动整批建好;
- 点检、故障记录、失效率模型在平台里;
- 保养、维修都自动开挂牌上锁许可(和《安全环保》同一套),做完由另一个人验收解锁;
- 保养逾期、故障风险高等在厂情中枢变成异常,右栏用车间推演 + 失效率算“现在保养 / 下班后保养 / 不做”。
谁能用: - 看台账、点检:所有角色; - 开维修单、保养单做完、调保养周期:维修工或厂长(新角色“维修工”在右上角“角色”里切换); - 验收解锁:维修工、厂长、安全员(不能是做这活的人,也不能是申请这把锁的人); - 老师(教学模式)什么都能做,另有“可靠性”开关。
页面上方几个数:保养逾期几台、未关的维修单、近 7 天故障停机分钟、全厂平均故障间隔(MTBF)、待处理的点检异常。
一、设备台账
13 台设备一行一台:资产号(ERPNext)、原值、购置年份、状态(挂锁的显示 🔒)、自上次保养运行了多少小时、保养周期、距下次保养(逾期标红)、未来 80 运行小时坏掉的概率、预期损失、近 30 天故障次数。
点“详情”: - 失效率曲线(横轴运行小时,纵轴累计坏掉的概率),竖线标出“现在”和保养周期; - 参数:β(形状,越大越“到点就坏”)、η(特征寿命)、平均修复时间、修理费、停机每小时损失; - ERPNext 的资产和维护计划编号; - 故障记录、维修单、保养单、点检记录。
失效率模型(威布尔分布): - 运行 t 小时内坏掉的概率 F(t) = 1 − exp(−(t/η)^β); - 已运行 t 小时没坏,再运行 H 小时内坏掉的概率 P = 1 − exp(−[((t+H)/η)^β − (t/η)^β]); - 预期损失 = P ×(修理费 + 平均修复时间 × 停机每小时损失); - 保养把 t 拨回 0。
平台算的、学生手算的、仿真车间里实际“抽签”坏不坏的,是同一套参数。
| 设备 | β | η(小时) | 保养周期(小时) | 平均修复(分钟) | 保养停机(分钟) |
|---|---|---|---|---|---|
| 外圆磨床 GRD-01(瓶颈) | 3.0 | 900 | 500 | 480 | 180 |
| 滚齿机 HOB-01 | 2.5 | 1300 | 600 | 300 | 150 |
| 热处理炉 HT-01 | 2.0 | 2400 | 1000 | 360 | 240 |
| 数控车床 CNC-L01-A / B | 2.5 | 1400 | 600 | 240 | 120 |
| 其余设备 | 2.0–2.5 | 1500–3000 | 600–1000 | 90–240 | 120 |
每台设备有一张二维码(详情里“打印点检二维码”):手机扫码直接打开这台设备的点检表。
二、保养
发起保养:在厂情中枢打开“保养逾期”(M2)或“故障风险高”(M4)异常,右栏三个方案:
| 方案 | 做什么 |
|---|---|
| A 不做(对照) | 花费是“预期故障损失”(概率 × 损失);另推演“如果现在就坏”,订单最多晚几天 |
| B 现在保养 | 立即停机挂牌,保养人工($45/小时)+ 油脂滤芯 $80;保养后坏掉的概率很小 |
| C 下班后保养 | 按班次时到下班再停,24 小时运转时 4 小时后停;这段时间里还有一点风险 |
推荐的顺序:交期都能保住的方案里,选“确定花费 + 预期损失”最小的。逾期多、损失大的设备(例如磨床)一般推荐保养;便宜的设备逾期不多时,“不做”也可能更划算——这正是要学生想清楚的地方。
流程:采纳方案 → 生成“保养工单”动作(维修工或厂长发起,厂长批准)→ 到时间车间里这台设备挂牌上锁停下 → 维修工做完点“保养完成” → 另一个人点“验收解锁”。
做完以后: - 车间里这台设备“自上次保养”回到 0; - ERPNext 里多一条保养记录(Asset Maintenance Log)。
调整保养周期:如果一台设备总在保养前就坏,在台账“详情”底部填新的周期(50–5000 运行小时)提交,生成“调整保养周期”动作,厂长批准后生效,ERPNext 维护计划里的周期一起改。
三、点检
扫码或在“点检”标签里选设备,逐项点“正常 / 异常”,写备注,提交。
- 每台设备 5 项通用(外观与防护罩、急停、润滑油位、异响振动、漏油漏液)+ 本设备特有的几项;
- 有异常项:厂情中枢出“点检异常”(M3),右栏两个方案:开维修单(停机检修)/ 先观察(下次点检复查)。
四、维修与备件
维修单从哪来: - 车间里设备故障停机(会自动记一条故障记录,带故障模式和要用的备件)→ 平台自动开维修单; - 点检异常 → 采纳“开维修单”; - 维修工手动开。
开维修单时: - 自动开挂牌上锁许可(持证维修工),设备停着不能复位; - ERPNext 开资产维修单(Asset Repair); - 要用的备件库存不够时,维修单变成“等备件”,厂情中枢出“维修等备件”(M5),右栏方案:紧急采购(加急费按货值 15%,补到最低库存)/ 等正常采购。
流程:维修中 → 待验收(维修工点“维修完成”:用件出库,ERPNext 维修单改为完成)→ 已关闭(另一个人验收解锁)。
备件(轴承 BRG-6205 / 6206 / 6207)和生产用料共用一个库存,最低库存各 4 件。
五、厂情中枢的异常
| 规则 | 什么时候报 |
|---|---|
| M1 设备反复停机 | 同一台设备 24 小时内报警 3 次以上 |
| M2 保养逾期 | 自上次保养运行的小时数超过保养周期 |
| M3 点检异常 | 点检有不合格项,还没处理 |
| M4 故障风险高 | 未来 80 运行小时坏掉的概率超过 20%(超过 40% 为严重) |
| M5 维修等备件 | 维修单要用的备件库存不够 |
| M6 维修超时 | 维修单超过平均修复时间 2 倍还没修好(教学模式按车间倍速折算) |
| M7 平均故障间隔下降 | 近 30 天的 MTBF 比之前 30 天低 30% 以上(至少 3 次故障) |
因果链:M2–M6 连到这台设备 → 排在它上面的工序 → 工单 → 订单,和停机一样。
六、AI 助手
可以直接问: - “哪些设备保养逾期了?” - “外圆磨床未来两周坏掉的概率多大?” - “维修单和备件情况怎么样?”
AI 用三个新工具回答:设备台账与保养状态、故障风险与预期损失(给出公式和数)、维修与备件。
七、教学模式
- 车间会坏:教学模式下仿真车间默认“可靠性 1”,设备按失效率随机坏;重载实验 7 情景后关闭(不会坏,和以前完全一样)。老师在“设备维护 → 台账”或“实验与任务 → 实验 18”里可以切换:关 / 正常 / 加速 ×5(老化快 5 倍,一节课里看得到)。生产模式不模拟故障(真设备自己会坏)。
- 教学模拟器:
- 维修工(模拟器)按时做完维修和保养(真实时间 ≈ 标准分钟 ÷ 30),等你验收;
- 故障停机的维修单做完 3 分钟没人验收,班组长(模拟器)替你验收解锁,车间不会一直锁着;
- 每 5 分钟模拟一次操作工点检,偶尔报“异响”。
- 老师注入:把一台设备的运行小时拨到逾期(实验 18 页上方“老师:设置”)。
两周情景:第 6 幕“磨床保养逾期”用到这一页,见两周情景。
八、实验 18
左侧“实验与任务 → 实验 18”:设备维护策略——保养时机的决策。五个任务自动评 60 分,报告 40 分由老师批改;沿用实验 15 的比对模式(提交任务 2 之前,指挥台和 AI 不显示建议)。指导书和报告模板在页面右上角。
九、常见问题
- 台账里资产号是空的?平台第一次打开台账时在 ERPNext 里整批建资产和维护计划,稍等一两分钟刷新。建失败会一小时后重试;仍然不行请看“厂情中枢 → AI 运行记录”里的出错原因。
- 验收解锁提示“申请人不能自己解锁”?挂牌上锁要另一个人验收。维修工开的单、自己修好,请厂长或另一位维修工验收。
- 设备一直 🔒?到“设备维护 → 维修与备件”或“保养”里找到这台设备的单子,做完并验收。