【正文】 以下三種： 設(shè)備的故障特性 設(shè)備及其零部件的故障特性是由設(shè)備的制造廠家從技術(shù)的角度加以確定的。在故障特性及磨損狀態(tài)為人們所熟知的條件下 , 定期維修就是可供選擇的策略。 故障特性對維修策略選擇的影響如圖所示。例如 , 城市公交系統(tǒng)的交通工具都應(yīng)有較高的有效度 , 以確保市民工作、生活的需要。由于對有效度的要求不高 , 因而無需在維修方面進(jìn)行太大的投入 , 采用的維修策略自然也就不同于集約型。前者將導(dǎo)致故障增多 , 停機(jī)損失及相關(guān)費(fèi)用增大；后者將造成維修費(fèi)用的增加。故障后果費(fèi)用包括以下幾部分內(nèi)容： 準(zhǔn)備費(fèi)用：用于維修工作的準(zhǔn)備過程。包括停機(jī)期間操作工人的誤工 2/8/2023 82 費(fèi)用；停機(jī)期間由于產(chǎn)量下降而產(chǎn)生的利潤損失 , 延誤產(chǎn)品交貨期而產(chǎn)生的費(fèi)用；因生產(chǎn)中斷而產(chǎn)生的原材料損失的費(fèi)用；其它零部件因故障零部件影響而產(chǎn)生的損失費(fèi)用等等。 重新起動費(fèi)用與故障時間無關(guān)且在整個故障期間為一常數(shù)。 故障后果費(fèi)用實(shí)際在故障發(fā)生前就已出現(xiàn) , 表現(xiàn) 2/8/2023 84 在設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量偏離標(biāo)準(zhǔn)而產(chǎn)生的損失。 2/8/2023 85 (2) 直接維修費(fèi)用 所謂直接維修費(fèi)用 , 就是在一個確定的周期內(nèi) , 以貨幣的形式評估恢復(fù)和維持設(shè)備額定狀態(tài)方面的投入。但兩者之間的界限是難以確定的 , 例如 , 2/8/2023 86 從技術(shù)角度看 , 有的故障跡象已經(jīng)出現(xiàn) , 采取預(yù)防措施是適宜的 , 但從經(jīng)濟(jì)角度看還無此必要 , 在這種情況下采取的使設(shè)備恢復(fù)額定狀態(tài)的修理措施就使得“預(yù)防”和“排除”二者之間沒有嚴(yán)格界限 , 而是互相關(guān)聯(lián)的。其中有效度服從企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)；故障特性主要取決于設(shè)備的設(shè)計、制造及使用；故障后果費(fèi)用則與其在生產(chǎn)中的作用、生產(chǎn)工藝及模式有密切關(guān)系。在設(shè)備使用強(qiáng)度確定的基礎(chǔ)上，再結(jié)合對設(shè)備故障特性的了解與否或故障率是否波動對具體的維修策略進(jìn)行優(yōu)化選擇。實(shí)際數(shù)值應(yīng)定期與計劃數(shù)值加以比照，據(jù)此查出引起費(fèi)用變化的相關(guān)因素，通過維修措施的增減或維修間隔期的變更達(dá)到維修作業(yè)優(yōu)化的目標(biāo)。每級包括一定的費(fèi)用范圍，并以一項(xiàng)指數(shù)表示不同費(fèi)用范圍所屬的級別。 2/8/2023 92 維修級別的確定還須考慮到作為乘數(shù)的特征尺度，當(dāng)決定設(shè)備使用強(qiáng)度的兩項(xiàng)參數(shù)或其中一項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)高數(shù)值（如 10）時，應(yīng)為其選擇較高級別的維修策略。如表所示。橫坐標(biāo)是有效度指數(shù)，縱坐標(biāo)是故障后果費(fèi)用指數(shù)。又如 8*1或 1*8的數(shù)值遠(yuǎn)低于 6*6，但與后者同樣處于區(qū)域 P3。通過備用系統(tǒng)的建立，可以降低設(shè)備的喲效度及直接維修費(fèi)用，其維修區(qū)域亦可隨之降低。收集有關(guān)故障的參數(shù)、有效度目標(biāo)的變化以及維修費(fèi)用數(shù)據(jù)的變化 2/8/2023 99 適時進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。 2/8/2023 100 （ 1）區(qū)域 P1內(nèi)維修策略的選擇 維修區(qū)域 P1內(nèi)的設(shè)備 是否存在安全方面的隱患 是 否 建立備用系統(tǒng) 采用維修策略 1 是否熟悉設(shè)備故障特性 是 否 采用維修策略 2 建立備用系統(tǒng) 適當(dāng)降低維修級別 2/8/2023 101 （ 2）區(qū)域 P2內(nèi)維修策略的選擇 區(qū)域 P2內(nèi)維修策略的選擇 是否了解設(shè)備的磨損狀態(tài) 是 否 故障率是否波動 故障率是否波動 采用維修策略 3 采用維修側(cè)略 4 采用維修策略 3， 采用維修策略 4， 通過檢測確定狀態(tài) 通過檢測確定狀態(tài) 是 是 否 否 2/8/2023 102 （ 3）區(qū)域 P3內(nèi)維修策略的選擇 區(qū)域 P3內(nèi)維修策略的選擇 是否了解設(shè)備的磨損狀態(tài) 是 否 故障率是否波動 是 否 采用維修策略 5 采用維修策略 6 采用維修策略 6，預(yù)測發(fā)生故障的時機(jī) 2/8/2023 103 （ 4）區(qū)域 P4內(nèi)維修策略的選擇 區(qū)域 P4內(nèi)維修策略的選擇 是否了解設(shè)備的磨損狀態(tài) 是 否 采用維修策略 8 采用維修策略 7 2/8/2023 104 第四節(jié) 以可靠性為中心的維修（ RCM） 傳統(tǒng)的維修思想是：設(shè)備的安全性與其系統(tǒng) 、部件 、 附件 、 零件的可靠性緊密相關(guān) ， 可靠性又與設(shè)備的使用時間直接有關(guān) ， 而且在預(yù)防維修與可靠性之間存在著根本性的因果關(guān)系 。 這是一種以定期 檢 2/8/2023 105 修為主的預(yù)防維修思想或定時維修思想 。 預(yù)防性維修工作做得越多 ， 設(shè)備越可靠 。通常情況下，可將對應(yīng)的 8種維修策略分為 4組，如 2為一組， 4為一組等。 在確定維修區(qū)域時，還需進(jìn)行動態(tài)的管理。此外，當(dāng)使用強(qiáng)度指數(shù)處于相鄰區(qū)域的交線上時，應(yīng)將其歸入級別較低的區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)較好的維修經(jīng)濟(jì)性，如6*2應(yīng)歸入?yún)^(qū)域 P4， 8*4應(yīng)歸入 P3等等。 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P1 P2 P3 P4 2/8/2023 97 在圖中，高數(shù)值的特征尺度（ 10）被給予特殊對待。在此情況下，可用圖解法將 100個強(qiáng)度指數(shù)分為不同的維修區(qū)域，根據(jù)不同的區(qū)域運(yùn)用決策樹的方法進(jìn)行維修策略的優(yōu)化選擇。 不同維修策略的實(shí)施內(nèi)容 維修策略的實(shí)施涉及措施強(qiáng)度、計劃程度、維修作業(yè)人員素質(zhì)、備件儲備等四方面的內(nèi)容。 （ 3）設(shè)備使用強(qiáng)度的確定 將設(shè)備有效度及故障后果費(fèi)用這兩項(xiàng)特征尺度進(jìn)行分級量化處理后，應(yīng)在綜合考慮其影響的基礎(chǔ)上確定設(shè)備的使用強(qiáng)度。分析比較后得到的結(jié)果反饋給企業(yè)管理部門，實(shí)現(xiàn)費(fèi)用目標(biāo)及維修策略的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)維修策略的動態(tài)化管理。 如 010%為 1， 1120%為 2等等。 維修策略的優(yōu)化模式 首先將有效度、故障特性及故障后果費(fèi)用作為優(yōu)化的特征尺度，應(yīng)用合適的分級方法將有效度及 2/8/2023 88 故障后果費(fèi)用進(jìn)行量化分級處理。 綜上所述， 有效度、故障特性及故障后果費(fèi)用是影響維修策略優(yōu)化的因素。預(yù)防故障的費(fèi)用包括確定設(shè)備實(shí)際狀態(tài)的檢查費(fèi)用；為保持設(shè)備額定狀態(tài)而采取的維護(hù)及預(yù)防性更換零部件的費(fèi)用。 現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的集中化、自動化使得故障后果費(fèi)用在總的維修費(fèi)用中的比例越來越大 , 某些流程生產(chǎn)的設(shè)備更是如此。如附加的工作過程產(chǎn)生的費(fèi)用；產(chǎn)品丟失或廢棄的損失；工作過程重復(fù)所產(chǎn)生的費(fèi)用；故障后設(shè)備效能下降產(chǎn)生的損失等等。 重新起動費(fèi)用：修復(fù)設(shè)備重新投入生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的費(fèi)用。 準(zhǔn)備費(fèi)用與故障停機(jī)時間無關(guān)且在整個故障期間為一常數(shù)。 維修費(fèi)用 維修策略優(yōu)化選擇的前提是以什么樣的代價達(dá)到所要求的有效度才是適宜的 , 這里所說的代價就是維修費(fèi)用。 確定設(shè)備的有效度時必須考慮到費(fèi)用因素 , 過高的有效度必將導(dǎo)致對設(shè)備可靠性及維修性的過高要求 , 這在經(jīng)濟(jì)上是不合理的。 粗放型的設(shè)備管理則不要求設(shè)備有較高的有效度。集約型的設(shè)備管理要求設(shè)備有較高的有效度 , 也就是 : 提高設(shè)備的耐用度； 確保設(shè)備隨時處于良好的運(yùn)行或準(zhǔn)備運(yùn)行狀態(tài)。在故障率恒定的情況下 , 設(shè)備的使用時間在正常 2/8/2023 75 情況下對設(shè)備零部件發(fā)生故障的概率則無影響 , 而某些設(shè)備零部件 , 如電子控制、調(diào)節(jié)元器件 , 其故障率在早期故障期常常又是恒定的 , 此時如掌握零部件的磨損狀態(tài) , 采用預(yù)防維修策略就是比較適宜的。 2/8/2023 74 原則上維修措施可以在故障之前或之后加以實(shí)施 , 前者即預(yù)防性維修 , 后者則為事后維修。狀態(tài)監(jiān)測可以在設(shè)備使用時連續(xù)進(jìn)行 , 也可以定期實(shí)施 , 2/8/2023 71 但是 監(jiān)測次數(shù)越多 , 相關(guān)費(fèi)用也就越高。定期維修的原則是在故障發(fā)生前實(shí)施維修 , 其間隔在整個設(shè)備使用期內(nèi)應(yīng)列入計劃并按時實(shí)施 , 也可以逐次按計劃實(shí)施 , 也就是在一次維修后重新確定下次定期維修的時間間隔。采用事后維修策略的設(shè)備無法保證實(shí)現(xiàn)某一確定的有效度指標(biāo) , 因而難以與生產(chǎn)計劃相協(xié)調(diào)。 在上述前提下 ,為使設(shè)備保持較高的有效度而采用預(yù)防維修策略將產(chǎn)生較高的費(fèi)用 , 在經(jīng)濟(jì)上是不適宜的。 一、維修策略 通過選擇不同的維修策略 , 企業(yè)可根據(jù)技術(shù)及經(jīng)濟(jì) 2/8/2023 66 上的可行性實(shí)現(xiàn)維修工作總體方案中確定的現(xiàn)有設(shè)備有效度的目標(biāo)。 2/8/2023 64 第三節(jié) 基于風(fēng)險的維修與維修策略的選擇 風(fēng)險維修（ Risk Based Maintenance，簡稱 RBM）是基于風(fēng)險分析和評價而制訂維修策略的方法。一般說來，當(dāng)設(shè)備成本增加 20%— 50%，企業(yè)總投資增加 10%— 15%時，可靠性與維修性就能大幅提高，此時設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)性便可得以改善。提高設(shè)備的維修性可以彌補(bǔ)其可靠性的不足，相比之下較之單純提高設(shè)備的可靠性更為經(jīng)濟(jì)。 指數(shù)分布條件下，故障率 λ與平均故障間隔期 MTBF互為倒數(shù)，即： ??1MTB F???1tMTBF指數(shù)分布下的 可靠度函數(shù) : 故障概率密度函數(shù)： f(t)=λe－ λt 累計故障概率密度函數(shù)： F(t)=1－ e－ λt 可靠度函數(shù)： ttt ee)t(R ??? ??2/8/2023 59 F(t)=1－ eλe R(t)=1e－ λ e f(t) f(t)=λeλe t (a) 0 t F(t) 0 t t (b) R(t) 0 t t (c) 當(dāng)工作時間 t 等于平均故障間隔期時，此時產(chǎn)品的可靠度為 ，相應(yīng)的不可靠度為 。 1. 故障概率密度函數(shù) ? ?dttdRdttRddttdFtf )()(1)()( ??????? t dttftF 0 )()( 2. 累計故障概率密度函數(shù) 2/8/2023 57 f(t) F(t) R(t) 0 t t i ? ???? t dttftFtR )()(1)( 二 . 可靠性工程中常用的概率分布 指數(shù)分布 可靠度函數(shù)由不同的故障形式而服從不同的分 布規(guī)律。 對于不可修復(fù)的系統(tǒng)，產(chǎn)品的有效度就是其可 靠度；對于可修復(fù)系統(tǒng)，產(chǎn)品有效度則是其可靠度與 維修度的統(tǒng)一表現(xiàn)形式。 規(guī)定條件：備件及維修用設(shè)備、工具的準(zhǔn)備、維 修策略的選擇、維修標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)資料的準(zhǔn)備、維 修人員的專業(yè)素質(zhì)及勞動情緒、社會化協(xié)作條件等 。 維修性是一項(xiàng)設(shè)計參數(shù)，維修則是其結(jié)果。 6. 故障率：產(chǎn)品壽命期內(nèi)發(fā)生故障的概率 。 。 工作可靠度 R0: 產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi) 完成規(guī)定功能的概率。 可靠度表示為時間 t 的函數(shù)，其值在 0～ 1之間。綜上所述 , 對外委與自修的選擇必須預(yù)先計劃 , 詳盡分析 , 隨時收集相關(guān)數(shù)據(jù)、信息 , 以便在變化的需求上作出正確的選擇。首先 , 外委維修具有專業(yè)優(yōu)勢和良好的后勤輔助系統(tǒng) , 因而維修工時要少于自修；其次 , 本部門的自修能力不足時 , 外委維修將使自修能力得以均衡的利用并導(dǎo)致費(fèi)用結(jié)構(gòu)的變化；此外 , 由于維修時間、質(zhì)量的差異 , 將對車間生產(chǎn)計劃及設(shè)備的后續(xù)維修產(chǎn)生影響。為此 , 應(yīng)注意采集備件庫存的數(shù)據(jù)；在此基礎(chǔ)上 , 合理地安排備件庫存以減少不必要的備件購置及閑置。據(jù)國外的資料 , 勞動力的優(yōu)化配置 2/8/2023 46 一般可節(jié)省 10%左右的費(fèi)用。 按計劃開動臺時確定日常維修費(fèi)用是較好的一種方法 , 因?yàn)樗从沉擞绊懺O(shè)備磨損的因素一設(shè)備的運(yùn)行時間