MRO的相關背景與現(xiàn)實意義--—專訪我國著名的PLM專家莫欣農(nóng)教授

2011年03月22日  e-works 

http://www.51gcs.com/info/19729 

莫欣農(nóng).畢業(yè)于清華大學工程數(shù)學力學系流體力學專業(yè)，后續(xù)攻清華大學力學系動力學與控制專業(yè)碩士學位。先后參加水利建設、船舶制造、衛(wèi)星總體設計、CAD/PDM系統(tǒng)開發(fā)和應用、組建合資計算機公司、擔任外資軟件公司顧問等工作。參與上百家企業(yè)PDM/PLM系統(tǒng)的咨詢.參與和組織十幾個PDM/PLM項目的實施�，F(xiàn)為清華大學軟件學院兼職教授.擔任國家863計劃的PLM通用業(yè)務參考模型、實施效益評價和實施方法論研究課題組組長.參與國家863計劃的MRO課題研究.

 

 

莫欣農(nóng)教授

記者：您是我國著名的PLM(Product Life Cycle Management。產(chǎn)品生命用期管理)專家，在我國信息化界有“中國MRO第一人”的美譽.您親身見證和參與了MRO從國外引進到中國自己的MRO研究與應用初見成效的歷程。請您先談談國外MRO發(fā)展的有關情況。

莫欣農(nóng)：我給大家介紹一個國外典型的MRO成功案例。這個話題與美國F一35戰(zhàn)斗機的研制過程有著密切關系。眾所周知美國新型的F一22戰(zhàn)斗機性能雖然很優(yōu)越，但購置價格過于昂貴，維護保養(yǎng)和修理的費用也很高，限制了美國五角大樓的采購數(shù)量，阻礙了其大規(guī)模發(fā)展。所以美國軍方亟需要發(fā)展一種相對價格較低，戰(zhàn)技術性能也很不錯的替代機型，由此F一35戰(zhàn)斗機的方案便被推向前臺。在開始立項時軍方提出了幾個約束條件，其中之一是要在一個平臺上開發(fā)出空軍、海軍航母、海軍陸戰(zhàn)隊在長距離、短距離和垂直起降等條件下均能使用的多用途新型固定翼隱形戰(zhàn)斗機，以滿足采購數(shù)量大、在全球部署范圍廣的需要。針對數(shù)量如此之大、裝備如此精密復雜的飛機進行有效的維修保障，對美軍的后勤維修保障系統(tǒng)提出了更高的要求。遍布全球的維修站點，要對經(jīng)常變化駐地的F一35戰(zhàn)斗機進行維修，零備件、檢測手段、維修程序、修理質(zhì)量等都要統(tǒng)一標準，難度之大可想而知。在1997年，制造廠商搭建了一個從設計制造到使用的統(tǒng)一平臺，提出了一個全球化的MRO解決方案。這個MRO是一個龐大的信息化系統(tǒng)，美國和盟國所有F一35戰(zhàn)斗機的信息數(shù)據(jù)全部儲存在這個系統(tǒng)里面，不管這些飛機是在哪個國家使用，飛到哪個機場，都要進行密切跟蹤。這些數(shù)據(jù)全球各維修站點共享，當某架飛機飛抵某機場，其飛行小時數(shù)、該進行什么級別的保養(yǎng)、該換什么部件等，均可在系統(tǒng)中查到。F一35戰(zhàn)斗機上裝置了很多傳感器，將各個設備和儀器實時運行的技術狀態(tài)信息采集下來，自動記錄在記錄器中。停航時通過物聯(lián)網(wǎng)導入MRO系統(tǒng)，直接反饋到原制造廠家，一方面為使用者提供維修的指導，同時可以及時改進設計和制造工藝，提高飛機的性能和質(zhì)量。這些在信息化時代以前是做不到的，有了這個網(wǎng)絡之后才使MRO得以實現(xiàn)。由于MRO的支持，產(chǎn)品越來越智能，分工也越來越明確，使用者只管使用，其他一切維修保養(yǎng)責任交給制造廠商或?qū)�業(yè)維修公司去管。這是在國際上第一個使用由供應商保障飛機正常運行的MRO的成功案例。

記者：研究和應用MRO對我國經(jīng)濟發(fā)展有什么重大意義?

莫欣農(nóng)：我國研究和應用具有中國特色的MRO，主要體現(xiàn)在這么兩個方面。

一、促進我國制造業(yè)進行結構轉(zhuǎn)型。原來我國制造業(yè)有很多是屬于來料加工，市場在哪里也不知道，就是拼勞動力。我國經(jīng)濟建設要繼續(xù)高速發(fā)展下去，就要轉(zhuǎn)變這種狀況。轉(zhuǎn)型中有兩個基本要素：一是要有自己的知識產(chǎn)權。有了知識產(chǎn)權才有國際市場上的話語權、定價權。二是要有產(chǎn)業(yè)信息化的支持。由于有計算機和信息化系統(tǒng)作支撐，產(chǎn)品后端的服務就有了利潤。以前的后端服務(如售后服務)被不少企業(yè)視為一個額外的包袱。現(xiàn)在產(chǎn)品的后端服務是一個利潤增長點。用戶修不了，只有制造廠來修，這就是制造服務。發(fā)達國家的GDP中，制造服務業(yè)占到70%以上，現(xiàn)在制造服務業(yè)的概念很寬了，例如餐飲業(yè)中的加工食品、飯店中的炒菜均視為制造業(yè)的一種，這種服務業(yè)的比例超過70%才可以稱之為制造強國。我國才占到30%多，算不上制造強國。在發(fā)達國家，傳統(tǒng)制造業(yè)才占到20%多，我國是50%多，大部分還是在靠消耗原材料和能源，把資源變成產(chǎn)品，把產(chǎn)品變成價值，名副其實的制造大國。結構化轉(zhuǎn)型就是把制造的比例壓下來，一方面把后面的服務延伸出去，擴大制造服務的比例。另一方面把前面的設計提上去，不能總是設計低端的產(chǎn)品。結構化轉(zhuǎn)型就是向產(chǎn)品全壽命周期的兩端延伸，以制造為中點，向前把設計的價值提上去，向后往服務上發(fā)展。

二、支持我國的低碳經(jīng)濟發(fā)展�，F(xiàn)在地球資源短缺，以前是沒有感覺的。隨著信息化的發(fā)展，帶動了世界范圍內(nèi)的生產(chǎn)力高速提升，意味著資源的消耗速度也是成倍增長，資源危機就擺在了整個人類面前。要克服和擺脫資源危機，對制造業(yè)提出了新要求，就是要推動資源的循環(huán)利用。循環(huán)利用資源是促進低碳經(jīng)濟的一個主要手段。舉個例子：一臺設備報廢了，設備拆解前需要知道哪些零部件是不能使用的，哪些剛換上去不久基本上還是新的，哪些是通過再制造可以利用的等。如果沒有一個系統(tǒng)詳細記載的話，就只能全部報廢。MRO的一個主要功能是把一個產(chǎn)品從出廠開始使用到報廢的整個過程中所有信息都管起來。設備全生命周期共分3個階段，BOL初始階段(設計制造)、MOL中間階段(運行維修)，EOL末期階段(回收利用)。大型復雜的設備在MOL中間階段是最長的。這么長的時間如果沒有一個系統(tǒng)來有效管理，好多信息就要中途流失，到了EOL末期階段就沒有信息來源了。MRO就是支持MOL中間階段的一個核心的信息化系統(tǒng)，有了這個系統(tǒng)就可進行正確合理的報廢處理和回收利用工作，這就支持了循環(huán)再生經(jīng)濟。解決了人類持續(xù)生存的一個關鍵問題。

記者：請您談談我國部分企業(yè)已經(jīng)投入應用的EAM與MRO有什么區(qū)別?

莫欣農(nóng)：說到EAM與MRO的關系，他們之間的區(qū)別主要是角度不一樣。EAM是從設備資產(chǎn)管理的角度，提高資產(chǎn)的完好率。而MRO是站在設備全生命周期的角度來看問題，重點是把MOL中間階段的事情管好，同時支持企業(yè)結構轉(zhuǎn)型，支持產(chǎn)品回收報廢。因此二者的數(shù)據(jù)模型就不一樣了。MRO以產(chǎn)品結構BOM(物料清單)為核心，驅(qū)動產(chǎn)品使用與維修的管理模型。BOM的結構是動態(tài)的，比如一架飛機里面安裝的零部件，在一段時間里，有些是更新了，有些經(jīng)過修理，如果沒有一個系統(tǒng)對這些數(shù)據(jù)進行記錄和跟蹤，進行精益的管理是絕對做不到的，這就是MRO要起

的作用。EAM就做不到對設備使用過程中結構動態(tài)變化的管理。動態(tài)的BOM結構必須對應動態(tài)的維修，例如根據(jù)MRO系統(tǒng)的記載，上次哪些部件修過了，又沒出問題，就沒必要修了，避免重復維修或過度維修。并不是說EAM沒用，有些設備就沒必要用MRO來管理。例如智能化程度比較低的、價值比較低的、技術含量比較低的設備就沒有必要使用MRO，因為使用MRO也是有成本的。

記者：我國在研究和應用MEO中遇到的最大困難有哪些?是否有“瓶頸”?

莫欣農(nóng)：肯定是要遇到很多困難。要在我國發(fā)展MRO必須要解決以下幾個問題：

一、產(chǎn)品技術含量要提高。信息化以后，產(chǎn)品可以做的越來越智能，越是智能的就越省能量。越能做到卓越。通過智能產(chǎn)品內(nèi)外信息互通互聯(lián)，才能夠真正地支持MRO。對簡單的、粗糙的、低附加值的、低科技含量的設備，使用MRO就沒什么意義，也沒有明顯的效益，反而是浪費。MRO的作用之一就是要產(chǎn)生一個反推動力，加速推動高科技產(chǎn)品的發(fā)展。

二、企業(yè)的經(jīng)營理念要轉(zhuǎn)變。我國的許多企業(yè)還是以制造為中心，大量投錢給設備，在研發(fā)上面卻舍不得多投錢，后面在服務上面投錢就更少。

三、企業(yè)的管理理念要轉(zhuǎn)變。企業(yè)要改變小而全的管理思想，現(xiàn)在事實已經(jīng)證明了這套管理思想不符合信息化時代的要求。但傳統(tǒng)觀念卻頑固地束縛著一些企業(yè)管理者。一些企業(yè)不能適應信息化時代帶來的新型制造業(yè)的新特點，是阻礙我國在MRO研究和應用發(fā)展上的“瓶頸”。

記者：請您談一下國內(nèi)MRO 究與應用的發(fā)展路程。下一步要準備做什么工作?

莫欣農(nóng)：設備全生命周期的全過程可細分為六個階段，一是總體規(guī)劃階段，二是詳細設計階段，三是工藝準備階段，四是生產(chǎn)制造階段，五是使用維修階段，六是報廢回收階段。我們在MRO研究的初始階段，做出了這樣的評價和規(guī)劃：即在國家的“九五”“十五”期間完成了第二、三階段的信息化支持系統(tǒng)研究開發(fā)工作， “十一五”期間除了加強第四階段的MES系統(tǒng)研究以外，要突破第五階段MRO系統(tǒng)的基礎理論。“十二五”期間MRO的重點是進行實用性研究和推廣。

我們從2007年開始進行MRO的理論探索和研究，重點參考了西門子公司的MRO體系，研究MRO系統(tǒng)的框架和數(shù)學模型。2009年開始進行軟件的設計，編制出了有中國自己特點和知識產(chǎn)權的MRO軟件。在2010年3月，清華大學在山西唐安煤礦進行了試點。雖然我們的MRO軟件功能還不是十分完整，但試驗是很成功的。MRO系統(tǒng)把唐安煤礦的設備管理水平提高了一大步。今年的4月17日，首屆復雜裝備MRO技術研討會在清華大學召開，總結和交流了經(jīng)驗。

MRO涉及的企業(yè)有三類，第一類是原制造廠家;第二類是設備的擁有者，即業(yè)主企業(yè);第三類是專業(yè)的維修服務企業(yè)，包括外包公司等。這三類企業(yè)都會用到MRO，在使用中有什么特點就和體制有關了，這一點我們還沒有研究透�，F(xiàn)在我們參考的MRO體系只是適合原制造廠商的。第三方使用這個系統(tǒng)還會有其他問題需要解決，比如如何從原制造廠家得到核心知識，如何從運行商那里得到設備的運行數(shù)據(jù)等。這些問題需要進行專門研究。設備全生命周期的前三個階段已經(jīng)有PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)系統(tǒng)來管理，中間階段的管理將由MRO系統(tǒng)來完成，而末期階段目前還沒有一個系統(tǒng)。

記者：您能否再介紹一些國內(nèi)外應用MRO的實例。

莫欣農(nóng)：我為做好MRO項目，專門做過一些調(diào)研，受到了的不少啟發(fā)。再舉幾個例子，對大家如何認識國外制造服務的發(fā)展提供參考。

第一。美國羅一羅公司是一家飛機發(fā)動機制造廠商，但他不賣發(fā)動機，也不是租賃，而是按使用小時數(shù)向使用發(fā)動機的航空公司收費。羅一羅公司通過自己的MRO系統(tǒng)詳細掌握分布在各個航空公司的每臺發(fā)動機使用小時數(shù)，到了什么時間段，發(fā)動機該進行什么級別的檢修，就會派人去;發(fā)動機該大修了，就會送一臺新發(fā)動機。通過掌握發(fā)動機大量的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)不斷地進行分析，改進設計和提高制造質(zhì)量。結果發(fā)動機的某檢修項目間隔時間原來是700h逐步延長到900h，發(fā)動機利用率大幅度提高，維修成本也大大降低，公司和用戶都滿意，這是一個雙贏的結果。

第二，德國的鐵路由Deutsche Bahn公司(簡稱德鐵集團)統(tǒng)一管理。在德國的鐵路線上大約有350000輛車在運行，其中大約15000輛機車、13000輛客運車輛和貨運車輛以及相關配套車輛。所有車輛都需要進行定期維護和按需維修。德鐵集團設立130個維修工廠負責全部車輛的維護維修工作。集團在2003年開始實施集成維護系統(tǒng)(ISI)。ISI系統(tǒng)集中管理客運車輛、貨運車輛、機車以及城際高速列車的維護維修工作。每年管理47萬條維修計劃，200萬個維修訂單，580萬條設備主記錄。每年365天、每天24h不停地運行。平均每個維護對象在每48hN達不同的地方，每個故障從接受訂單到故障消除的平均周期在60min之內(nèi)。通過預防性計劃維修與臨時性故障維修混合的維修管理模式，保證鐵路的安全正常運行。

第三，國內(nèi)進口歐洲空中客車飛機，航空公司除了買飛機之外，還要購買空客維修系統(tǒng)的使用權。每次飛行之后，將儲存在黑匣子里的各種運行數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡導人這個系統(tǒng)中，由設在歐洲的空客數(shù)據(jù)處理中心進行分析，然后反饋信息，告訴飛機該怎么修。如果你不進入這系統(tǒng)，出了問題他就不負責任，因此航空公司不得不用;使用系統(tǒng)是要付費用的。這種制造服務為空客賺取了豐厚的利潤。第四，關于風電。歐洲的一些公司在向我國企業(yè)出讓制造技術時，各種圖紙都可以賣給你，唯獨控制器技術和控制軟件另當別論。風機安裝的地方基本上都是很偏遠的地方，風力發(fā)電的控制器通過安裝在現(xiàn)場的工控機和互聯(lián)網(wǎng)連接，各種運行數(shù)據(jù)實時地直接傳送到歐洲總部。他們通過遠程檢測系統(tǒng)可以收到故障代碼，判斷風機出現(xiàn)了什么問題，再告訴修什么，怎么修。我國的企業(yè)依據(jù)他們圖紙制造的風力發(fā)電機，安裝好他們提供的傳感器和控制器以后，雖然可以截獲到故障代碼，但不知道是何含義及如何處理，控制權完全控制在他們手中。如果想得到這些代碼的含義，還要花大價錢去購買。