在工业维护中，韧性是指维护组织、设施和资产在发生意外中断时能够持续运行，并在故障无法避免时能够快速恢复的能力。韧性既适用于物理设备，也适用于维护团队赖以管理资产、工单、备件、预防性维护、检查和维护记录的数字系统。
对于制造工厂、公用设施、厂房、仓库和其他资产密集型运营而言，维护韧性与正常运行时间、设备可靠性、员工安全、生产连续性和业务连续性息息相关。电机故障、设备意外损坏、关键备件短缺、勒索软件攻击或维护数据丢失都可能导致运营中断。
本文探讨了增强工业维护韧性的实用策略，内容涵盖机械故障、预防性和预测性维护、网络安全风险、资产管理、备件规划、维护数据以及……的作用。 计算机化维护管理系统（CMMS） 帮助团队做好准备、应对和从突发事件中恢复。
了解工业维护中的弹性
在工业维护中，韧性是指预测风险、应对中断、维持关键功能以及在设备故障、网络安全事件、供应链中断或其他意外事件发生后恢复正常运行的能力。一个具有韧性的维护方案并非旨在预防所有故障，而是降低故障发生的概率，限制故障发生时的后果，并为维护人员提供恢复所需的必要信息和资源。
区分韧性和可靠性至关重要，因为它们并非同一概念，且资金投入方式也不同。可靠的资产不会频繁发生故障。而具有韧性的运营是指在发生故障时能够持续运行或迅速恢复运行。可靠性的衡量标准是故障发生的频率；韧性的衡量标准是故障发生后的响应速度。投入资金提高可靠性可以减少事故发生次数，而投入资金提高韧性则可以降低每次事故的成本。大多数运营都需要两者兼顾，但往往只关注了可靠性。
维护弹性涉及多个相互关联的领域，包括资产可靠性、预防性维护、预测性维护、备件可用性、维护计划、技术人员响应、设备文档、数据安全和业务连续性。
一个有韧性的维护组织通常知道哪些资产是关键的，了解它们的故障模式，维护适当的预防性维护计划，保持必要的备件可用，记录维护程序，并能可靠地访问资产和工作历史信息。
为什么维护弹性至关重要
计划外停机的影响远不止一台设备。生产设备的故障可能导致整个生产流程中断、发货延迟、引发安全隐患、增加加班时间、需要紧急采购零部件，并影响客户。关键设备停用时间越长，对运营的影响就越大。
因此，韧性需要超越个别维修的层面。其目标是建立一个维护计划，即使在正常情况受到干扰时也能继续运行。
网络攻击对工业维护的影响
网络攻击 由于现代维护程序越来越依赖于联网计算机、网络、工业控制系统、移动设备、云应用程序、传感器和集中式维护数据，因此对工业维护操作构成了重大威胁。
这种暴露方式出现的时间比设备本身要晚。在工业发展的大部分时间里，工厂车间的机器都没有连接到任何网络，干扰控制系统的唯一方法就是走到机器跟前。现在情况已经完全不同了。状态监测传感器通过网络传输数据，控制系统可以从企业网络访问，维护软件也可以在浏览器中运行。所有这些连接都很有用，每一种连接都提供了一条入侵途径。
网络攻击对维护运营的影响通常并不显著，主要体现在管理层面。网络事件可能导致维护人员无法访问工单、资产历史记录、设备文档、检查记录或库存信息。计划维护停止生成，预防性维护工作也随之悄然停止。采购订单无法生成，零件也无法到货。虽然没有发生任何物理损坏，但维护工作却停滞不前——而机械故障却在暗中累积。在运营技术和信息技术相互关联的环境中，网络事件甚至可能影响物理设备的运行或监控。
因此，维护团队应该将网络安全视为整体运营弹性的一部分，而不是将其视为一个独立的 IT 问题。
当 CMMS 本身不可用时会发生什么？
这是大多数运营部门在制定应急预案时没有考虑到的部分。用于管理恢复的系统本身也是一个可能发生故障的系统。
如果维护软件因攻击、故障或升级失败而无法访问，运营部门将丢失资产登记、服务历史记录、预防性维护计划、零件库存以及创建或关闭工单的功能。工作仍然必须完成，但只能凭记忆在纸上进行，没有任何记录，历史记录中的这一空白将永久存在。
有三个问题值得在情况发生之前就解答，而不是等到那时才去解答。如果系统今天无法使用，明天早上如何创建和跟踪工作单？当前的关键资产清单在哪里？是否有人无需登录即可访问该清单？谁有权宣布切换到手动流程，而不是所有人都等待系统恢复？
这些问题都不需要软件来解答，只需要事先做出决定并写下来即可。
主要维修故障分析
机械故障是工业维护韧性面临的另一项重大挑战。设备故障可能由磨损、润滑不当、污染、错位、腐蚀、过热、电气故障、预防性维护不足、运行条件或其他故障机制引起。
有效的故障分析可以回答三个问题，而这三个问题的难易程度并不相同。 失败的原因 通常情况下，这是最显而易见的，也是三者中最没用的。 它失败的原因 需要做更多的工作，因为可见的故障通常是链条中的最后一个环节而不是第一个环节——轴承卡死可能是润滑问题，润滑问题可能是进度安排问题，进度安排问题可能是人员配备问题。 要改变什么才能避免再次发生这种情况 这个问题才能产生价值，而大多数分析却止步于此。
故障分析有助于维护团队确定合适的应对措施，例如预防性维护、预测性监控、设备重新设计、操作员培训、备件计划或其他纠正措施。有效的分析方法包括根本原因分析、故障模式分析、检查结果、工单历史记录、停机记录和设备状态数据。
只有持续记录故障，分析才成为可能。如果每个技术人员对同一故障的描述各不相同，那么故障模式就难以发现。只有将故障与一组既定的原因进行关联，才能及时发现同一问题的第三次或第四次发生，而不是一年后才被发现。
网络故障与机械故障的比较
这两种威胁的行为方式不同，这些差异决定了针对每种威胁的防御措施应该是什么样的。
| 机械故障 | 网络攻击 | |
|---|---|---|
| 警告 | 通常会带来一些影响——振动、发热、噪音、上升趋势 | 通常直到事情发生后才会有所察觉。 |
| 速度 | 随着时间的推移而降解，通常需要数周时间。 | 立即且完全 |
| 爆炸半径 | 一项资产，有时是一条线 | 所有连接的系统同时 |
| 预防 | 状况监测和计划干预 | 访问控制、补丁管理、员工意识 |
| 恢复取决于 | 备件和熟练劳动力 | 备份文件，以及是否有人测试过恢复备份文件。 |
| 双方都需要什么 | 一份准确的财产清单、事故后幸存的记录，以及一份经过实际演练的应急预案。 | |
最后一行解释了为什么这两篇文章应该放在一起。使运营能够抵御轴承故障的措施，与使运营能够抵御入侵的措施大体相同。
增强复原力的策略
增强工业维护韧性不仅仅是在设备发生故障时迅速做出反应。企业可以通过识别关键资产、控制已知故障风险、维护准确的设备信息、规划预防性工作、监控设备状态、管理备件、保护维护数据以及建立清晰的响应程序来提高韧性。
识别关键资产和故障风险
并非所有资产都存在相同的运营风险，因此，关键不在于哪些资产故障发生频率最高，而在于运营部门无法承受哪些故障。
关键性分析有助于根据生产影响、安全后果、维修时间、更换成本、备用设备可用性和备件可用性来确定资产的优先级。有些设备发生故障可能只会造成不便，对于这类设备，关键性分析尤为重要。 运行至故障 这是一种合理且经过深思熟虑的策略——前提是备件充足且有人可以安装。其他设备则会导致停产、造成安全隐患或引发合规问题。
一旦确定了关键资产，预防性维护、检查、状态监测、备件计划和应急预案就可以集中用于提供最大保护的领域。大多数企业从未正式将这两份清单分开。与熟悉工厂情况的人员一起完成这项工作只需一个上午，但它将改变之后每一小时和每一磅的分配。
网络弹性机制
网络弹性机制 包括旨在保护维护系统并减少网络事件对运营影响的主动和被动措施。
维护组织应与其 IT 和网络安全团队合作，建立适当的访问控制、用户权限、身份验证实践、备份程序、软件更新流程、漏洞管理和事件响应程序。
其中四点值得特别提及，因为维护部门可以直接影响它们，而不是完全依赖IT部门。首先是访问控制，确保离职人员失去访问权限，技术人员只能看到其职责所需的内容。其次是保持软件更新，因为未打补丁的系统是最常见的入侵途径。第三是确保备份存在，并且最近有人从备份中恢复过数据——未经测试的备份只是一种希望，而非有效的控制措施。最后是供应商自身的安全状况，这应该是可验证的，而不是单方面声明的：第三方评估比网站上的一段文字更有说服力。
维护人员还应了解网络安全如何影响日常工作。共享用户帐户、未经授权的软件、不安全的移动设备或过时的系统，都会给原本管理良好的维护环境带来风险。
主动维护方法
主动维护是提升系统韧性的最重要因素之一。团队不会等到设备发生故障才采取行动，而是采用预防性和预测性策略，在潜在问题导致计划外停机之前识别并解决这些问题。
预防性的维护 根据时间、使用情况、周期或制造商建议，定期进行检查、润滑、调整、更换、测试和其他任务。
预测性维护 利用设备状况和性能信息来识别正在出现的问题。根据设备的不同，这可能包括振动监测、热成像、油液分析、超声波检测、电气测试、压力读数或其他状态监测技术。
这些方法适用的窗口期有一个名字。 PF 曲线 指的是故障首次被检测到到资产实际发生故障之间的时间间隔。所有主动防御策略都是为了在这个时间间隔内采取行动，这就是为什么时间间隔的长度至关重要，以及为什么它因资产而异的原因。
基于状态的维护 这就是该窗口的使用方式，而且它并不需要在所有设备上都安装传感器。使用手持仪器沿途采集振动、温度和油压读数，并记录到设备数据中，也属于状态监测的范畴。这种方法的预测性在于记录的长期趋势，而不是仪器是否永久安装。
当团队将预防性和预测性策略与 维护报告和分析他们可以利用实际设备历史记录来改进决策并减少不必要的被动工作。了解更多关于向……转变的信息。 主动维护方法.
维护关键备件
备件供应情况是另一个重要因素。即使团队正确诊断出故障部件，如果无法获得替换部件，仍然会面临长时间的停机。
关键备件的识别应基于资产重要性、故障历史、交货周期、供应商可用性以及设备停机后果。维护和仓储人员可以利用库存记录来监控数量、位置、使用情况和补货需求。
将库存管理与维护工作订单联系起来，还可以了解维修过程中消耗了哪些零件，以及哪些资产正在推动备件需求。
计算机化维护管理系统 (CMMS) 的作用
一个稳健的维护计划的核心是准确、易于获取的维护信息。 计算机化维护管理系统（CMMS） 提供集中式系统，用于组织维护工作、资产信息、预防性维护计划、工作历史、库存、检查和文档。
团队不再依赖分散的电子表格、纸质记录、电子邮件或单个文件，而是可以使用 CMMS 来创建一致的记录，记录需要执行的工作、已完成的工作、使用的部件以及资产随时间推移发生的情况。
在发生故障时，这些信息尤为重要。当关键资产发生故障时，技术人员和管理人员可以利用历史工单、资产记录、操作规程、检查信息和零件信息来支持应急响应。
利用 CMMS 实现网络弹性
计算机化维护管理系统 (CMMS) 可以通过提供受控环境来管理维护信息和记录访问权限，从而增强网络弹性。根据系统及其配置，组织可以使用用户权限、访问控制、备份、安全托管和其他措施来保护维护数据。
资产登记册至关重要，但往往因为听起来像是行政管理工作而容易被忽视。你无法保护你不知道自己拥有的东西。一份完整的联网设备登记册——包括设备名称、位置、通信接口以及负责人——是维护计划和安全评估的基础。在许多企业中，维护系统是企业内唯一拥有完整实物资产清单的机构。
该系统也负责执行更新规范。当固件和软件更新被安排为定期维护任务而不是临时记忆时，更新就会按时进行，并且会有记录显示更新时间。
组织仍应将CMMS安全与更广泛的IT和网络安全计划相协调。CMMS是整体安全和业务连续性策略的一个组成部分，而不是网络安全、终端保护、访问管理或事件响应计划的替代品。
部署 CMMS 以实现机械弹性
为了提高机械设备的可靠性，计算机化维护管理系统 (CMMS) 可以帮助团队规划、安排、分配和记录维护工作。预防性维护任务可以根据时间、仪表读数、运行周期或其他要求进行安排。
员工可以使用工单记录故障症状、故障排除步骤、人工、零件、停机时间、纠正措施和后续建议。随着时间的推移，这将为每台设备创建可搜索的历史记录，使管理人员能够识别重复出现的故障、比较设备性能、审查成本并确定维护策略需要改进的地方。
机械故障后的恢复速度取决于两点，而系统对这两点都有影响。一是零件是否在库存中，这体现了库存管理能够根据实际消耗量而非猜测进行有效运作；二是到达现场的技术人员是否了解上次的维修情况，这体现了维修记录是否在设备现场而非文件柜中。
CMMS功能还可以将维护活动与 资产管理库存控制、报告和文档。
利用维护数据提高弹性
当组织利用维护数据来识别趋势而不是依赖个别经验时，韧性就会提高。
有用的指标包括预防性维护合规性、计划内工作与计划外工作、平均故障间隔时间 (MTBF)、平均维修时间 (MTTR)、设备停机时间、重复故障、积压工作、工单完成情况、紧急工作、备件消耗量和维护成本。
这些指标揭示了该项目的薄弱环节。例如，大量的紧急工作可能表明预防性维护、状态监测、设备可靠性或规划方面需要改进。
构建维护弹性计划
一份切实可行的计划会明确在突发事件期间维持关键运营所需的资产、流程、信息、人员和资源。一份从未演练过的计划只是一种假设，而这种差异只有在最糟糕的时刻才会显现出来。
1. 确定关键设备
首先确定对安全、生产、质量、环境要求或业务连续性影响最大的资产。然后确定资产的关键级别，以便优先分配维护资源。
2. 故障模式分析
查阅历史工单、设备故障记录、检验结果和停机记录，以识别反复出现的故障模式。确定现有的预防性维护措施是否足以应对已知的风险。
3. 加强预防性和预测性维护
审查关键资产的维护频率和任务。在适当情况下，采用状态监测和预测技术补充定期维护，以便及早发现潜在问题。
4. 保护维护信息
维护准确的资产记录、流程、设备文档、工作历史记录和库存信息。应通过适当的安全和备份措施来控制和保护访问权限。备份失效往往悄无声息——只有通过恢复才能确定备份是否有效，而只有在需要使用之前才有必要进行确认。
5. 关键备件计划
确定哪些零部件一旦缺货可能会显著延长停机时间。审查关键零部件的供应商交货周期、替代货源、库存水平和补货需求。
6. 建立故障响应程序
团队应清楚关键资产发生故障时应采取的措施。响应流程可以明确升级联系人、故障排除步骤、安全要求、备件来源、临时维修程序以及沟通责任。
其中两点需要明确规定。必须有人能够在不召开会议的情况下宣布“我们将切换到人工流程”——并指明此人及其副手。此外，备用方案本身也必须存在：一份单页纸质工作单以及一个指定的存放地点就足够了。如果没有备用方案，系统中断期间的工作将没有任何记录。
7. 衡量和改进
韧性是一个持续的目标。定期审查维护关键绩效指标，并利用结果调整预防性维护计划、库存政策、检查实践、培训和资产管理策略。
维护弹性和业务连续性
维护弹性与业务连续性密切相关，因为设备可用性直接影响组织交付产品和服务的能力。
业务连续性计划可以应对恶劣天气、停电、供应链中断、网络安全事件、设备故障、火灾或其他紧急情况。维护团队发挥着重要作用，因为他们负责维护维持运营所需的许多有形资产。
对于关键设备，规划应同时考虑正常和异常运行情况。这可能包括备用设备、紧急维修程序、关键备件、备用供应商、操作手册以及获取重要文件的途径。
计算机化维护管理系统 (CMMS) 通过维护资产、工单、预防性维护、备件和文档的集中历史记录来支持这一点。在发生故障之前掌握可靠的信息，有助于人员在情况发生变化时更有效地应对。
如何衡量维护弹性
韧性可以通过可靠性、响应能力、规划能力和资产管理指标的组合来评估。没有任何单一的关键绩效指标 (KPI) 能够提供完整的概况。
- MTBF： 可维护资产的平均故障间隔时间。
- 平均时间： 设备故障后恢复所需平均时间。
- 预防性维护合规性： 在规定时间内完成的计划预防性维护的百分比。
- 计划内工作与计划外工作： 计划内维护工作与紧急或被动维护工作的比例。
- 设备停机时间： 因设备故障造成的生产或运营时间损失。
- 重复失败： 反复出现的故障可能表明根本原因尚未解决。
- 维护积压： 尚未完成的杰出工作。
- 关键备件的可用性： 所需关键部件是否能够及时到位。
- 紧急工作： 需要立即响应的非计划维护的数量和频率。
长期跟踪这些情况，可以显示组织是否越来越有能力预防故障、应对中断和恢复设备运行。
通过 CMMS 增强工业维护能力
实现工业维护的韧性需要采取综合方法，既要关注物理设备，也要关注支持维护运营的数字系统。企业需要可靠的资产、有效的预防性维护、准确的信息、训练有素的人员、合适的备件以及应对意外中断的流程。
计算机化维护管理系统 (CMMS) 将许多此类活动整合到一个系统中。通过管理工单、预防性维护计划、资产历史记录、库存、文档、检查和报告，它为团队提供了一种结构化的方式来规划和记录他们的工作。
对于管理者而言，其价值远不止于创建工单。历史数据有助于识别重复出现的故障、评估预防性维护方案、监控关键绩效指标 (KPI) 并确定关键资产的维护优先级。对于技术人员而言，准确的资产信息和历史记录在故障排除时提供了有用的背景信息。对于注重运营连续性的组织而言，这些功能有助于其从被动维修转向计划性、预防性和基于状态的维护策略。
eWorkOrders CMMS 提供用于从集中式系统管理维护工作单、资产、预防性维护、库存、报告和其他核心维护活动的工具。
结论：构建更具弹性的维护运营
工业维护韧性并非基于单一技术或策略，而是通过可靠的资产、有效的预防性维护、适当的预测性维护、关键备件计划、准确的记录、网络安全措施以及完善的响应程序等多种因素共同构建而成。
了解自身关键资产和故障风险的组织能够更好地分配资源。那些跟踪维护历史和性能数据的组织可以识别重复出现的问题，并做出更明智的决策。
目标并非完全杜绝所有设备故障，这在复杂的工业环境中是不现实的。目标是建立一套维护运营体系，能够预见已知风险，减少可避免的故障，在问题发生时快速响应，并尽可能减少中断，从而实现恢复。
关于维护弹性的常见问题
什么是维护弹性？
维护韧性是指维护组织做好应对中断的准备，降低设备故障的可能性和影响，在出现问题时维持关键运行，并尽快恢复设备和维护流程的能力。
维护弹性与可靠性之间有什么区别？
可靠性是指系统发生故障的概率。韧性是指系统发生故障后的恢复能力。提高可靠性可以减少故障次数；提高韧性可以降低每次故障的成本。大多数运营部门都认真考虑过前者，却很少关注后者。
如果CMMS系统本身出现故障怎么办？
防患于未然。三件事：如何创建并记录工单，如何无需登录即可查看当前的关键资产清单，以及谁有权宣布切换到手动流程。即使系统中断，工作也必须完成；如果没有备用方案，工作就会在没有记录的情况下完成，而历史记录的缺失将永久存在。
为什么韧性在工业维护中如此重要？
它能降低设备故障、网络安全事件、备件短缺和其他中断对运营的影响。一个具有韧性的方案能够保障设备可用性、生产连续性、安全性，并加快从意外问题中恢复的速度。
预防性维护如何提高韧性？
预防性维护旨在防患于未然，解决设备已知存在的问题。定期检查、润滑、调整、部件更换和测试可以减少某些类型的故障，并使团队更好地控制工作量。
预测性维护如何支持维护弹性？
预测性维护利用设备状态或性能信息来识别潜在问题。振动分析、热成像、油液分析、超声波检测和电气测试等技术提供的信息有助于团队在潜在问题演变成重大故障之前进行干预。它不需要永久安装传感器——只需定期记录手持设备的读数即可达到同样的效果。
我们如何确定优先保护哪些资产？
并非以故障发生频率最高为标准，而是以运营无法承受的故障为标准。如果设备的故障仅造成不便，只要备件充足，就可以故意运行至故障。但如果设备的故障导致生产中断、造成安全隐患或引发合规性问题，则才需要进行状态监测、储备备件并制定书面恢复计划。
计算机化维护管理系统 (CMMS) 能否提高维护弹性？
是的。计算机化维护管理系统 (CMMS) 集中管理工单、资产记录、预防性维护计划、历史记录、库存、文档和报告。这为团队提供了一种结构化的方式来规划工作、记录故障、跟踪绩效，并获取维修所需的必要信息。
网络安全与维护弹性之间有何关系？
现代维护运营依赖于数字化系统和互联设备。网络安全事件可能导致无法访问工单、资产信息、文档或库存记录。因此，保护维护系统和数据是整体运营韧性的一部分，而非独立的IT事务。
哪些维护关键绩效指标 (KPI) 可以衡量韧性？
平均故障间隔时间 (MTBF)、平均维修时间 (MTTR)、预防性维护合规性、计划内工作与计划外工作、设备停机时间、重复故障、积压工作、紧急工作以及关键备件可用性。同时跟踪多个指标比单独跟踪任何一项都能提供更全面的信息。
