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3步验收非标设备

 

尽管大学时的专业是机电一体化(Electro-mechanism),加之毕业之后的第一份工作就是协助国内最大的汽车玻璃制造商组建国内第一条浮法玻璃生产线,主要工作内容就是辅助来自不同欧美国家的售后安装工程师负责各类进口生产设备的安装,调试,但是至今印象最深的仍然只是国外工程师的严谨,以及那段时间掌握的一系列各类现场工具的英语词汇。

由于国外设备通常价值昂贵,其现场安装相比国内购买设备的安装更繁琐,而合同的交期条款也拟定的十分清楚,想必这是为什么国外工程师们需要更为严谨的主要原因。设备长途海运,以及到达国内后拆卸,容易造成一些意味的破损;此外国外工程师长途跋涉来到中国,一旦发现有什么遗漏的工具,部件,不一定在当地买得到同样的部件,而在当时物流没有现在如此发达的条件下临时通知国外邮寄也是一件极为麻烦的事情;在2000年前后时国内的工程人员懂英文的并不是很多,为了避免国外工程师同采购方当地工程人员沟通上面由于语言的障碍而造成误会甚至安装错误,当时采购方还额外给每位国外工程师配备了专职英文翻译。每次设备到达采购方工厂之后,一定需要国外工程师在现场亲自监督,指导货柜的打开和设备拆卸,以防有任何意外产生责任上的分歧。而在当时我接触过的所有国外工程师里,一定是所有的线束,穿线用的管道均有清晰的标识。所有的机械手臂的安装底座所锁紧用的地面一定是用水平尺再三检查过,所钻的每个锁紧孔的大小深度是统一的,螺丝锁紧的顺序一定是呈对角线结构的,以保证力度的均匀,甚至最后为了确保每个紧固螺丝的锁紧力是一致的, 国外工程师一定会用有力值设定功能的扳手再确认一遍。激光直线发射器,水平仪和吊线陀是现场最常用的工具。(题外话是国外工程师对我们的墨线盒非常感兴趣,愿意拿他们的激光直线发射器换我们的墨线盒)

如今中国开始谈工业4.0,设备升级,软件升级,大量的制造企业开始采购并导入自动化,而作为供应商全周期管理中供应商开发的一个方法,投资并协助供应商导入自动化也成了供应商管理人员的一项工作内容。这些自动化设备往往是属于非标设备,所谓非标设备是指没有可遵循的设备标准,不同于压力管道或压力容器等标准化设备,而完全是依赖于工程师们的智慧设计,摸索出来的。因为是非标设备,每台设备的细节都会有些差异,出于保密的原因,在设备的交付环节制作方不一定愿意将详细的设计图纸和方案提交给采购方,而只是基本的技术说明,设备整体图,以及主要零部件的型号和品牌等。但是这些基本的技术信息往往不足以辅助采购方人员进行设备的验收。因为这种“符合性”确认式的验收只能检查设备是否符合所声称的那样,但是对于精度,性能表现等一些细节却可能被忽视掉了。你需要采购一辆有四个轮子的交通工具,能够通过汽油作为燃料驱动以达到时速120公里/小时,你想象当中的是一辆特斯拉,而你实际上收到的可能只是一辆高速,外形酷似特斯拉的面包车。

最近一次的协助某东南亚分公司A,帮其所投资的某东南亚供应商B在中国采购,并初步验收非标自动化设备的经历,也再次印证了非标设备验收的现状和难处。

首先介绍采购的设备及背景。总计金额约200万人民币的自动化设备,笔者所在集团的分公司A承担50万,从今后成功开发产品后销售给A的货款中分批扣除,其余由供应商B负责,具体采购由B寻找设备供应商并签订采购合同,最后B找到中国某公司C,C公司有采购并使用过类似的设备,并在之前有替B在中国采购并交付过类似设备,由C负责采购并整合整条生产线后销售给B。

设备分为3条自动滚压成形和冲压成形连贯的生产设备,分别加工不同的3个部件,另外2台冲压机,2台自动组装机将若干不同的其余小零件组装到一起成为成品,共计7台机器。

C:\Users\epc0826\Desktop\设备验收\1146944519.jpg C:\Users\epc0826\Desktop\设备验收\752828421.jpg

C:\Users\epc0826\Desktop\设备验收\450463425.jpg B的初次验收在C的场所进行,由于C自己并不生产设备,因此他只是把不同的生产厂家加工好的设备拉到自己的工厂进行初步调试,等待笔者一行7人(包括A公司两位工程师,B公司一位工程师和两位二十出头的企业二代主)到其现场进行查看测试。

连续4天的初步验收表面上来看是成功的,因为设备可以断断续续的生产,而且加工出来的产品勉强功能可以算是合格。但是在最后一天笔者所在公司的一位德国技术经理看过我们示范给他的设备运行和验收过程之后给出了不合格的建议,经反思,我们有如下的不足:

1.团队不成熟

A和B两家公司是付款方,但是5个代表都是90后,没有多少实际的工作经验,B公司尽管派了企业负责人过来,但是鉴于C之前有交付过设备,而且统计出来的合格率还不低,况且C在转型做设备出口之前就是从事同类产品的生产制造的,因此此次采购基本上主要依赖C。C作为销售方,尽管在整个接待上秉承“客户至上”的原则,全力配合,甚至没有意识到A, B以及笔者方会派出如此阵容的团队,完全超出其之前的验收经历,标准和时间。

C也主要依赖于其设备制造方,作为中间商对于如何规范的验收设备也没有成熟的经验。而其设备制作方并不在C的附近,几家厂都相距C 50公里左右,因此即便是派技术人员过来,每日往返也极不便利,因为在他们看来,设备能运转起来,基本就算合格了,其余的小问题可以待客户一次性提出后统一整改。

2.设备资料不完整

尽管设备做出来了,但是由于大家都没有成熟的经验,因此基本的常见故障,参数的调整和设定值,以及保养事项等内容在笔者到达之时都没有整理出来,更不用说设备手册了。对于B和C而言,以往的经验就是C派人到B方常驻2周左右解决完所有的技术问题就可以结束交接了,只需要培训B的人员会操作就算完成任务。

3.验收的议程与实际不一致

B方于周日乘国际航班到达C方,而A方同笔者周一乘高铁达到C方,在此之前笔者只收到过A方的一份议程,但是后来才得知A同B没有交流过那个议程,更不用说同C沟通过内容了。因此在周一大家碰面后商量接下来4天的安排时,发现实际状况和议程里的内容根本不匹配,写议程的A根本就不清楚现场的状况和进展。

4.测试用材料不合格

由于之前没有充分沟通,因此B和C已经决定了使用中国当地的材料来进行测试和试生产,但是中国的实际材料是和B今后要在本国采购的材料有性能上的差别的。也就是说即便是试生产的产品合格,也并不能代表使用所采购的机器就一定能按预期的生产效率在B方加工出合格的产品。而要是从B方进口多种材料和部件到中国的C方,存在多种困难:第一,特定型号和尺寸的钢材以及部分部件的起订量巨大;第二,钢材和其他部件的进口并不容易而且时间周期长;第三,自动化设备的加工效率高节拍快,因此即便是试生产,也要耗费不少的材料和部件,这也给从B运输到C带来了麻烦。

5.测量工具准备不齐全

作为曾经生产过同类产品的C,其实品质管理体系相当薄弱,现场的测量设备和工具也不齐全,更不用说有校准了,幸亏笔者同事提前准备了公司的部分可携带的简易测量工具,因此在现场其实有很多的产品尺寸是没有办法精确测量来进行模具和夹具的调整的。

6.测试条件有限

几台设备共计约30平方,如果按照正常的1:1的操作面积计算也需要预留30平方的空地出来,更何况是现场调试需要更多的预留空间,但是现场环境拥挤,基本在C工厂的院子里摆完设备就没有可挪身的地方了。所以规范的测试现场所需要的足够多的容器,标签等都没有办法做到,生产出来的不良品随地一扔,也就难以统计不同的时间段实际的不良品率了。

其次由于是新设备还没有交付,因此不能正常上水进油,以防止污染机器,所以实际的运转中也可能会润滑不够。

7.阶段性验收目标不清楚

整个4天,我们只在谈试生产,调试,再试生产,没有商量最后需要达成什么样的目标,以及怎么样才算是试生产合格。

8.验收方法没有统一

其实从第一天开始设备基本上就可以说能工作了,只不过大家重复了4天,以便能让我们取得一些良品率的大概数据,50个样品用于几个关键尺寸的Cmk计算,还有设备的整体利用率(OEE=Overall Equipment Efficiency)。最后展示数据给大家看,一些受设备影响比较大的尺寸其Cmk才0.1 到0.3 之间,明显按照严格要求是不达标的,其次设备整体利用率也只在20% 到45% 之间,远低于B方希望设备一天工作20小时的预期。但是B方和C方都把希望寄托在将设备运送到B方之后再稍稍调试就可以完全正常运转了。

我们满怀喜悦预留了10分钟的试生产物料供展示生产给德国的技术经理“欣赏”,但是就在我们即将开始之时,他就指出了我们准备环节的致命一点:现场混乱。

的确,在自动组装机设备的机台上面散落着我们4天下来的各种物料,而在机台的各个上料口,要么就是物料太少,员工打算用完去另外的地方取用,要么就是太多,随着机台的震动,一边上料一边漏,像小朋友玩沙子往瓶子里装,一边装,一边往外面漏。而这个混乱掩盖了我们所有的产品不良,因为不同时间段的不良品掺杂在一起,因此根本不知道每个时间段究竟产生了多少不良品。将机台上所有散落的零件一一清理干净,将各个震动盘里部件的数量控制在合适的水平,以至于不让它因为太多而掉落下来,再重新点数各种物料,以精确按物料清单的配置比例来准备。结果在一切准备妥当之后点击启动按钮,生产了100件产品后就发现8个物料散落在了机台上,也就是说我们花费了4天进行调试,但是最终在自动组装线的不良率还是在8%。

 因此他认为设备还没有到最佳状态,暂时不能运送到B方,因为一旦运输到B方,就会面临启动生产的压力而顾不上完善的进一步调试,而C的技术代表也会因为时间的压力冲冲忙忙让设备上线,届时极容易造成B断断续续生产,而C频频催付尾款结束合同的尴尬境地。

其实以上的现象在当下非标自动化设备行业都十分常见,笔者百度和知乎了一下相应的非标设备的验收方法和步骤,但是很少有操作性较强的文章分享,鉴于笔者早期曾经接触设备安装,调试和验收,以及职业生涯中涉及的设备由国外到国内的转移项目,和非标实验设备的采购,分享一些自己的理解。

首先笔者不算由制作厂家(乙方)独自进行的设备调试,以从采购方(甲方)参与设备的确认开始,把整个验收分为岸上测试,岸边测试,下水测试3步, 3步相当于制船行业的系泊实验,轻载和满载状态的试航。

第一步:岸上测试(DRY TEST)

岸上测试是“符合性检查”,对照设计方案,尽量在乙方现场进行,初步检查以下:

  • 是否所有的部件都有按当初达成一致的品牌,型号和数量执行;
  • 同时确立关键的部件,购买交货期,最低库存量,购买来源,以考虑今后的更换。
  • 机械部分
    • 油漆质量,颜色是否合理;
    • 焊接部分外观和尺寸是否合格;
  • 电气部分
    • 操作是否合适
    • 各类标识是否齐全
    • 急停,安全设计是否妥当
  • 技术资料
    • 机械设计图纸及主要尺寸
    • 设备使用、维修、安装调试说明书;
    • 电气原理图(PLC),根据协议要求确认是否提供;
    • 电气图纸要符合国家标准及行业标准规范,要求清楚规范。
  • 是否所有要求的技术功能有考虑并被实现,以确定报价内容是否与实际有重大偏差,保证“物有所值”;

第二步:岸边测试(WET TEST)

岸边测试是 “功能性测试”网上有人称为“性能验收”,考虑到需要进一步修改调试,尽量在乙方现场进行。通过使用零星的材料让设备运转起来,分解并核对每一个步骤和动作是否正常。检查是否有多余的机器部件动作,机器的夹紧和定位设计是否合理,定义合理的气压,温度等参数值,同时通过全检至少30件生产产品的所有尺寸(至少关键尺寸)来核对模具和设备的稳定性和正确性,初步获得设备稳定性值Cmk,以关键尺寸达到1.67 为目标。为尽量确保设备的稳定性,可以选择尽量慢的生产节拍,就如同轮船刚下水,但是选择一个马达并不满负荷运转的状态。

同时岸边测试在动作分解的每一步可以确立机器的保养内容和基于动作的频繁程度来预计保养点检的周期。结合精益道场中提到的紧固系统,润滑系统,油压系统,气压系统,传动系统,电气系统按分类来进行编号标识,同时直接拍照打印出来将编号写在照片对应的位置,再整理成初始的保养点检清单。

第三步:下水测试(WATER TEST)

下水测试是“可靠性性能测试”,如果条件可行,在乙方现场测试,否则邀请乙方到甲方现场目击测试过程。通过模拟正常的生产使用环境而连续生产至少1小时或者200件产品,并记录期间设备的故障时间和不良品数量,以计算设备的整体利用率。为了避免如同笔者案例中的“混乱”,建议在生产之前,像安排正式生产一样将现场进行核查,确保正确的人机料法环,以便于观察真正问题发生的环节。

作为最终的设备验收,笔者建议以一定的设备整体利用率值为目标,并尽量在前期同设备厂家达成一致,同时为了确保充足的数据值,建议事先商量好数据需采自一定的生产运行时长。笔者就曾经在采购完设备后因为各种原因没有运行设备足够的时间,而导致迟迟公司没办法验收,继而没有办法在承诺的付款期内付款而失信于人。

以上三步就像产品设计评审,工程试样,小批生产一样,每一步都可以继而分解成更细的环节,而且也可以进行不止一次,但是重点是需要提前将整个验收几步同设备制作方进行沟通并列入合同的付款条件之下。

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2 Comments

  1. 汉妮 says:

    写得很全面。好复杂的采购过程。如果是单纯的国内交易,会不会简易很多?

    Rating: 5
    • SLM says:

      感谢第一位留下宝贵意见的访客!国内采购比跨国采购肯定要简单一些,但是步骤应该一样。

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