麦肯锡:分布广泛的设备/资产未来如何维护

人才是技术驱动的维护转型的关键成功因素

原文:Future of maintenance for distributed fixed assets | McKinsey 作者: Sebastian Stern, Sergio Farioli, Elke Eisenschmidt, Simona Morachioli, Clemens Kienzler, Detlev Jeske, and Nico Schaal. 译:数字基座

维护的下一个层次:充分利用下一代技术的优势

在管理分布于广泛地区的设备和资产时,企业面临诸多挑战。这些资产可能包括电信宽带设施、铁路网络、风力发电机、钻井平台、电梯和自动扶梯,甚至是洗衣机。这种分散的性质通常意味着没有固定的维护团队专门负责某一项资产。相反,维护工作人员需负责整个区域,奔赴不同的地点进行维修,携带必要的指示、备件和工具。

这种模式带来了一系列问题:

  • 维护可能基于严格的时间表或使用频率,而不是资产的实际状况,这导致维护的频率和时机可能不理想。
  • 远程监控资产状况的能力有限,有时候还需要进行成本高昂的手动检查,或者进行不必要的差旅。
  • 长途跋涉不仅增加了成本,还可能给维护工作人员的安全带来额外风险。
  • 维护团队的分散性也使得知识共享、信息保留及绩效管理变得更加困难。
  • 中央规划和调度部门与一线维护需求之间的脱节。
  • 紧急需求反应时间长,因为缺乏维护人员位置信息。

尽管如此,确保资产的高可用性和系统的可靠性仍是运营领导者的首要任务。无论是电力传输,风力发电还是其他关键行业,任何故障都可能带来严重的财务损失或安全风险。例如:

  • 德国的电网可靠性高达99.997%,这意味着消费者的平均年停电时间仅为13.91分钟。
  • 电信行业中,宽带服务的可用性通常能达到99.999%,
  • 而新型风力发电机的可用性也在97%到98%之间。

维护成本通常占运营支出的20%至60%,具体比例取决于行业、资产类型和资本支出。在过去几年中,这一领域的优先级相对较低。可以被视为一项机会。

维护条件的挑战性和高资产可用性的需求往往导致劳动力成本上升,进而推高整体维护成本。根据不同行业、资产类型、资产年龄、碎片化程度以及资本支出等因素的不同,维护成本通常占到总运营成本的20%至60%之间。尽管存在改善的巨大潜力,提高劳动生产力以降低维护成本的举措在过去几年中并未受到足够重视。然而,随着合格劳动力日益稀缺,特别是在偏远地区,提升维护工作的效率已逐渐成为运营领导者的关注重点。

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随着新技术的成本显著下降,采用这些技术以达到或超越行业最佳实践已变得越来越可行。特别是在近几年,许多公司已经开始向更加数字化和自动化的维护体系过渡。这种转变不仅有助于降低成本,还可以通过提高效率和准确性,改善偏远地区设备的管理和维护工作。

通过新技术实现效率提升

新技术已经为设备和资产管理领域带来了巨大的潜力,尤其是在提高分布式固定资产的维护效率上。采用数字化和自动化的维护流程的公司现在不仅劳动生产力得到了显著提升,维护成本还能降低20%至30%。

尽管各行业的数字化程度各不相同,电信运营商和基础设施提供商等较少受到过时设备和高成本压力影响的行业,往往走在数字化应用的前列。相比之下,如电力和天然气传输及分配等资本密集和严格受监管的行业,由于资产具有较长的使用周期,这些行业在数字化进程中通常落后。

新技术可以使维护成本降低高达 30%。

本节重点探讨在维护领域提升工作效率的一些前景光明的技术创新。简而言之,高效和成本效益的分布式固定资产维护遵循两个关键原则:

  1. 仅在必要时进行维护
  2. 执行高效维护。

技术创新极大简化了这两个原则的实施,从而实现维护工作的卓越表现。然而,这些技术的应用及其带来的具体好处,依然取决于公司资产配置的独特性以及其改变工作方式的准备程度。

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1、仅在必要时进行维护

正确高效的识别维护的“何时”、“何地”和“何事”至关重要,这对于提升劳动生产力和降低维护成本尤为关键。传统上,许多公司依赖于基于时间或使用频率的维护策略。这些方法虽常见,但往往由于缺乏对资产实际状况的了解,而导致维护不够及时或过度频繁,这不仅增加了设备故障的风险,也可能无谓地提高维护成本。为了避免设备故障并获取资产状况信息,公司常常进行额外现场点检,从而增加了额外的劳动成本。为了避免这些问题,现代技术创新提供了更加精准的维护方式。

基于传感器的系统集成状态监控

在现代维护管理中,基于传感器的状态监控系统提供了一个创新的解决方案。这种系统利用高级分析算法,结合历史传感器数据、维护记录及故障模式分析,为每个资产或组件设定具体的监控阈值。这些阈值被用作日常监控的决策标准,使资产的状态可以远程持续监控。当监控系统发现某个阈值即将被超过时,相关的干预措施可以被仔细规划并安排,实现维护活动的优化调度。理想情况下,这种监控是全自动的,并且能够与ERP和维护工作流系统集成,从而自动化计划、调度和备件管理,大大减少手动监控的需要和相关成本。

基于传感器的状态监测可以获得成本最优的资产维护频率。

实施这种基于条件的维护策略在技术和组织上可能具有挑战性,尤其是在为老旧资产配备先进传感器技术时,成本可能相对较高。此外,要求所有资产都能连接到公司的系统以实现数据的连续传输,这在偏远地区可能尤为困难,需要较长时间和大量投资来实现。

此外,维护组织内部需要培养新的数据分析、管理和解释能力。这不仅仅是数据分析师的角色,而是整个维护团队的职责变化——每位维护领导和工作人员都需要能够理解和解释数据结果,以便根据资产的实际状况调整其工作方式。这种整体策略的转变有助于优化维护流程,实现更高效、成本效益更高的资产管理。

基于传感器的状态监测要求整个维修组织掌握新的数据相关技能。

尽管存在这些挑战,但长远来看,这种技术投资通常具有显著的回报。例如,在风电行业,采用远程条件监控技术已有20多年历史,现代的新型涡轮机可用性水平可以达到97%至98%,这不仅提高了产能,还显著减少了设备故障导致的停机时间和相关损失。

远程外部监控

当基于传感器的状态监控策略不可行时,外部监控手段,例如无人机、热成像相机、智能管道检测仪或巡检无人车,为设备维护提供了创新解决方案。这些技术通常不直接附着在资产上,而是能够从外部提供关于资产状态和潜在故障的详细信息,例如通过摄像头或红外传感器捕获的数据。

远程外部监控可用于减少人工点检的时间,尤其适用于难以到达的区域。

这种类型的监控可以用来定义基于条件的维护策略,实现优化的维护频率和时机。当传统监控手段无法提供足够信息时,这些远程和外部监控技术可以作为手动检查的有效补充或替代。此外,通过这种方式获取的资产状态信息可以减少不必要的巡检,如因缺乏必要工具或备件而进行的检查,从而进一步提高劳动生产力和减少检查所需时间。

部署这类外部监控技术也需要相应的组织变革。组织内部需要培养新的能力,以评估和解读来自外部监控设备的数据。此外,还必须根据监控结果调整维护策略和手动检查的时间表。例如,Measure这家公司在能源行业通过无人机进行的检查中,不仅显著降低了太阳能电厂的检查成本,减少了高达46%,还在风力涡轮机的检查中减少了高达75%的人工小时,这些都是通过外部监控技术实现的显著效益。

通过这种整合外部监控技术的方法,公司能够有效地降低维护成本,同时提高设备维护的精确性和效率,特别是在那些对于安装传统监控系统成本较高或技术上具有挑战性的领域。这种创新的维护方法不仅优化了工作流程,也为企业带来了长期的经济效益。

2、高效维护

对于管理广泛分布的设备和资产的行业来说,提升维护效率关键在于减少非增值活动、减少差旅时间(和闲置时间)以及避免不必要的出行,这不仅节省时间,还能降低安全风险。通过优化计划、调度、派遣以及路线规划,结合小型维护团队的灵活运用,可以有效提高生产力同时保持或提升资产的可用性。这一切都得益于新技术的支持。

自动化与动态计划、调度、派遣和路线规划

在现代的维护管理中,维护工人通常在一天或一周的开始时收到一个计划内的维护任务清单,必须在规定时间内完成。然而,不可预见的紧急维护工作经常出现,这不仅会打断原有计划,还会增加不必要的旅行时间。为了应对这种情况,自动化和动态的计划、调度、派遣和路线规划显得尤为重要。

动态派工会根据位置、技能、时间和紧迫性,综合考量后为维修人员分配工作

利用智能算法可以根据维护工人的位置、技能、工作的紧急程度和完成工作所需的时间等因素,精确地安排每位工人的任务。这种方法可以优化维护工人的路线,减少不必要的移动,同时也减轻了手动计划和调度的负担。理想情况下,这些算法应集成到组织的维护工作流支持系统中,以提高整体效率。

在紧急情况下,动态派遣系统尤为重要。因为系统随时掌握维护工人的位置和技能信息,可以迅速派遣最近的合适人员处理问题,大幅缩短响应时间并减少协调所需的时间。要有效实施这种自动化和动态的系统,需要几个基础条件:

  • 全部维护任务的详细列表,包括紧急任务及其平均完成时间和标准偏差
  • 维护工人的技能和实时位置信息
  • 资产的精确位置信息

建立这些基础条件可能需要一定的努力,特别是根据公司现有的计划和调度策略进行调整。一旦新策略落实到位,就需要部署一个高效的信息传输解决方案来向维护工人提供实时数据。市场上有许多软件解决方案能提供此类功能,选择时应确保维护工人的便捷性,这是实现实际改进的关键。

例如,芬兰的电信运营商Elisa已经完全自动化了其网络运营中心的维护流程。网络状态通过24/7自动监控,一旦发现异常,系统即能自动识别问题原因和位置,以及下一个可用的维护工人,然后通过虚拟代理自动联系该工人并提供必要的维护信息。这种高度自动化的方式极大提高了维护效率和响应速度,为企业节省了大量时间和资源。

数字化作业指导和远程支持的应用

随着设备和资产日益复杂化,对于管理分布式固定资产的公司来说,确保快速且有效的维护至关重要。通常,这需要依赖于具有专门知识的维护团队,但这种做法在其他方面可能会导致效率低下,比如需要较大的团队规模或多次出行来维护单个资产。为了解决这些问题并提高劳动生产力,数字指导和远程支持成为了有效的技术手段。

对于知识分布不均的劳动力队伍,数字化作业指导可以缩短每项工作的完工时长。

  • 数字指导工具,如应用程序或增强现实(AR)眼镜,可以向维护人员提供必要的操作指南。这使得即使是不熟悉特定任务的工人也能进行维修,同时减少因劳动力短缺带来的技能流失风险。然而,有效利用数字指导需要维护人员掌握新技能,并积极参与这些工具的开发,以确保它们满足实际需求。
  • 远程支持网络可以有效补充数字指导。当维护人员在现场遇到难题时,他们可以通过视频呼叫请求远程专家的即时帮助,避免了不必要的专家出行,从而节约成本并提升效率。为了实现远程支持的最高效工作,维护人员需要配备能够进行实时视频通讯的设备。

此外,实施这些技术还能提升组织的安全性能。例如,通过仅在必要时进行维护减少了现场访问频次,降低了事故风险。数字指导和远程支持使得维护工作更高效,因此,需要的现场技术人员更少,进一步降低了风险暴露。

以意大利的天然气公司Italgas为例,该公司已经在其维护团队中推广使用增强现实眼镜。这些眼镜不仅可以显示操作指南,还能提供远程支持并录制视频以供培训之用。这种技术的应用不仅提升了维护人员的能力,还通过更有效的单人操作,提高了劳动效率,并最终通过资产的更高运行效率改善了终端用户体验。

确保转型成功:避免常见问题,同时以价值为中心

在维护流程的转型中,运营领导者经常遇到的挑战包括缺乏明确的商业案例和有效的价值捕获策略,以及转型和变革管理的不明确。实际上,约70%的维护转型努力未能实现预期结果。为了有效实施这些变化,公司需要采用一个精心设计的策略。

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基于我们与各行业客户的合作经验,我们开发了一个全面的成功转型框架。要设计并实施一个成功的转型策略,公司应当考虑以下11个关键问题(如下图),这将指导他们在转型过程中确保持续的成功和效率提升。

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这种系统性的方法不仅帮助避免常见的陷阱,还能确保在转型过程中有效捕捉和实现预期的价值,从而显著提升维护流程的效率和成本效益。

建立成功转型的基础:确保技术和组织前提条件以捕获价值

在维护转型的目标明确并制定了全面的转型计划之后,确保必要的技术和组织前提条件就绪是成功的关键。这涉及到创建一个全面、集成和安全的技术环境。

鉴于维护工人和领导者需要改变他们的传统工作方式,应开发解决方案以确保现场力量的有效利用。理想情况下,这包括在设计阶段纳入一线专家的专业知识,并执行试点以测试解决方案的用户友好性,然后再进行规模扩展。

同时,确保组织的前提条件是实现转型成功的关键。在关键角色中配置合适的人员对于推动转型至关重要,因为传统角色将发生变化,新的技术驱动的角色需新建立。研究表明,一小部分角色(约5%)可以推动绝大多数的转型价值(95%)。

深入一线:在领导层和员工中建立信心并培养技能

成功的维护转型依赖于强有力的变革管理,从一开始就需建立领导层和员工之间的信任和能力。这包括多个关键步骤:

  1. 建立信念:通过吸引人的变革故事和综合沟通计划,在领导层和维护团队之间建立信念。
  2. 技能发展:识别并弥补领导层和员工的技能及能力差异,确保所有人都能适应新的工作方式。
  3. 激励措施:实施财务和非财务激励,以支持并实现变革的预期成果。
  4. 角色塑造:通过高级领导者的示范行为来塑造所需的变化,展示对变革的承诺和领导力。
  5. 变革代理人的激活:在维护组织中识别并激励变革代理人,作为推动成功变革的关键影响者。

根据麦肯锡的研究,当所有相关变革领域的承诺和行动得到实施时,转型成功的机率可以从30%提升至近79%。对于依赖技术推动的维护转型而言,沟通和技能培养尤其关键。

在实施变革中,领导层需要公开沟通转型的状态及其对日常工作的影响,这是确保转型成功的关键因素。因此,维护和转型领导者应当保持透明度,并投入大量时间和资源,确保维护工人能够理解并参与到精心编制的变革故事中。特别是在维护团队通常分散工作、与领导层接触较少的组织环境中,这一点尤为重要。

再下一步:从内部扩展到外部,提供维护解决方案与服务

在成功实施数字维护转型后,企业通常会重新设计其流程,使得资产的维护更加经济高效。这种变化不仅优化了现有操作,而且释放了资源,为企业开辟了新的利用途径。企业可以选择直接削减成本以提高盈利能力,或是在面对知识缺失和技能短缺的挑战时,通过提供专业化的维护服务和解决方案给同行业的其他公司,进一步扩展业务。

此外,为中小型运营商提供维护即服务(MaaS)或软件解决方案,是将维护操作从成本中心转变为收入中心的有效策略。这种服务提供形式不仅增加了资产的可用性和系统的可靠性,还能在资产故障或系统过度冗余时减少相关的高成本。利用由维护转型获得的先进技能,企业能够创造出新的商业价值。

例如,英国电信子公司BT Fleet通过为小型车队运营商提供车队管理解决方案、车辆维护和事故管理服务,实现了成本的显著削减和服务效率的提升。同样,电信运营商Elisa Automate向其他电信运营商推广其自有的网络运营中心软件系统,该系统支持自动监控、故障识别、工作调度和派遣,显著提高了操作效率和响应速度。

通过这些策略,企业不仅能够降低维护成本,还能提高资产的可用性和业务增长潜力,充分利用通过技术转型带来的机会。这些实例表明,通过精心策划和执行,维护转型能够解决日常操作中的挑战,并为企业带来长远的经济效益。