【文章內(nèi)容簡介】 用性故障后果的設備部件、零件，RCM主張僅做事后維修。RCM注重四種基本維修工作，包括定時維修(RW)、定時報廢(DS)、視情維修(OC)和隱患檢測(HT)?？梢赃M一步把維修模式擴展，包括改善維修(CM)、主動維修(PRM)，即立足于永久消滅故障的改造性維修。各種預防維修方式的組合便是綜合預防性維修(SPM)。對于每一故障模式，都可以通過邏輯判斷圖來確定適宜的工作類型。維修工作間隔期及維修級別的確定，應根據(jù)設備部件、零件劣化規(guī)律、修復的復雜性、故障后果及以往維修經(jīng)驗來確定。視情維修無維修間隔期概念，以可檢測到的潛在故障為決斷依據(jù)。以改變設計為主的改善維修或主動維修則應該根據(jù)設備劣化情況，結合設備利用的忙、淡季節(jié)進行機會性安排。7．14 可靠性為基礎的維修(RBM)可靠性維修(Reliability Based Maintenance，簡稱RBM)，是繼被動維修(Reactive mode)、預防維修、預測維修之后，新發(fā)展起來的以主動維修(Proactive Maintenance)為導向的維修體制。這一體制旨在通過系統(tǒng)地消滅故障根源，盡最大努力消減維修工作總量，最大限度地延長設備壽命，把主動維修、預測維修和預防維修結合起來，形成一個統(tǒng)一的維修策略。只要以上三種維修策略相互配合好，并充分發(fā)揮各自的作用，就可以使設備獲得最高可靠性。這也是稱之為可靠性維修的原因?？煽啃跃S修是由預防維修、預測維修和主動維修有機組合而成的?？煽啃跃S修應盡量避免被動維修，因為它可導致過多的非計劃停機。預防維修的采用雖可減少非計劃停機，卻可能造成維修過剩，因此應加以適當控制。預測維修可預先采取維修措施，既減少停機，又可減少維修過剩，是值得提倡的方式，但這種維修方式卻不可能從根本上消滅故障。主動維修則致力于從根本上消除故障隱患，延長大修理周期，不斷改善系統(tǒng)功能?？煽啃跃S修所要達到的目標主要是：詳細掌握設備信息，積極減少設備故障，根本延長設備壽命，顯著減少維修費用。主動維修的目的是應用先進的方法和修復技術來顯著地延長機器壽命。主動維修的理想目標是永久消滅故障。其主要優(yōu)點如下：1)找出重復故障，通過改進設計加以消除。2)通過性能檢驗，確保維修后的設備無故障隱患。3)按精度標準維修和安裝。4)辨認和消除各種影響設備壽命的因素?！坝谰眯迯汀钡闹鲃泳S修技術包括以下內(nèi)容：1)故障根源分析。2)精細的大修理和安裝。精細的大修理包括平衡、對中、裝配間隙的標準化等，做好了可以延長設備壽命，做不好則會減少壽命甚至導致新故障的出現(xiàn)。3)購置或維修設備均有標準技術規(guī)范。4)建立大修理的驗收合格證制度。經(jīng)驗表明，大修理有20％左右的不合格率，因此應對大修理質(zhì)量嚴格把關。5)可靠性維修。對設備進行重新設計、修改設計、改進部件技術要求等。可靠性維修需要在預防維修、預測維修和主動維修之間取得平衡，以達到取長補短的效果。這三種策略構成一個天平，預測維修是天平杠桿的支點，如圖73所示。由預測維修提供的機器狀態(tài)的精確數(shù)據(jù)，使得預防維修和主動維修兩頭間的平衡成為可能，達到滿意的經(jīng)濟效果。三種維修模式的優(yōu)劣比較見表7—1。圖73 三種維修策略的平衡關系 維修方式 功能的進步 預防維修 減少非計劃停機，容易產(chǎn)生維修過?；蚓S修不足 預測維修 監(jiān)測設備，預知狀態(tài)，既可避免維修過剩，又可避免維修不足。但沒能根除故障 主動維修 立足于根除故障，根本改善系統(tǒng)功能表7．1 三種維修模式的優(yōu)劣比較7．15 全面計劃質(zhì)量維修(TPQM)全面計劃質(zhì)量維修(Total Planning Qualitative Maintenance，簡稱 TPQM），是一種以設備整個壽命周期內(nèi)的可靠性、設備有效利用率，以及經(jīng)濟性為總目標的維修技術和資源管理體系。其內(nèi)涵是：維修范圍的全面性，即對維修職能作全面的要求；維修過程的系統(tǒng)性，即提出一套發(fā)揮維修職能的質(zhì)量標準；維修技術的基礎性，即根據(jù)維修和后勤工程的原則，以維修技術作為工作的基礎。TPQM于1989年在美國提出，它是一種維修管理的新概念。它與 TPM雖然有著相似的總目標，但側重點各有不同。TPQM強調(diào)質(zhì)量過程、質(zhì)量規(guī)定和維修職能的發(fā)揮。其重點在于選擇最佳維修策略，然后有效地應用這些策略達到高標準的質(zhì)量、安全、設備可靠性、有效利用率和經(jīng)濟的資源管理。TPQM提出維修職能的十項要素。它們是質(zhì)量考核標準、維修技術、管理組織、維修任務、工作控制、后勤保障、組織管理、技術文件、人事和維修管理信息系統(tǒng)。TPQM強調(diào)對十個要素實行綜合的、整體化的管理。也就是說，其中一個要素改變了，其他相應的要素也應隨之變化，以保證過程的整體性。TPQM的實施過程實際上也是計劃一實施—檢查一調(diào)整的PDCA循環(huán)過程。目標是為了達到規(guī)定的質(zhì)量體系標準。這里，過程應有明確的界限，過程中要不斷進行評價，要對過程加以合理調(diào)整，維修職能的十項要素要融合在整個過程之中。維修職能的十項要素如圖7—4所示。圖74 TPQM維修職能的十個要素TPQM不否定啟發(fā)工人的自主維修積極性，但更依賴于一個良好的程序和組織。通過這種維修程序的實施，不斷培養(yǎng)維修人員對維修工作的積極態(tài)度。為了達到這個目的，應該做到：1)目標明確。 2)以設備維修的需求和維修技術提高的需求為動力。3)為計劃工作做好充分準備，保障計劃的順利實施。4)任用經(jīng)過培訓和有能力的人擔任工作，保證正確完成工作。5)制定正確、詳細的維修程序，使小組成員充滿自信地工作。6)工作實績進行比較。7)不斷地改進工作。7．16 適應性維修(AM)隨著企業(yè)設備不斷朝著大型化、高速化和自動化方向發(fā)展，設備在生產(chǎn)上的重要性日益增大。如何使企業(yè)的生產(chǎn)活動適應市場形勢的變化，成為一個重要課題。從設備管理方面來看，隨著產(chǎn)量的變化、設備劣化的發(fā)展、診斷技術的進步及周圍各種條件的變化，其體制、方式、方法也應作適應性的變化。為此，以日本某些鋼鐵企業(yè)為首，提出為迎接21世紀挑戰(zhàn)的適應性維修(AdaptiveMaintenance，簡稱 AM)概念。這一新管理模式的核心是把綜合費用降到最低。圖7—5給出了隨著維修方式的變化，維修費用和生產(chǎn)損失費用曲線也隨之上升或下降的趨勢。即隨著維修方式的進步，生產(chǎn)損失越來越小，維修費用越來越高。作為上述兩種費用之和的綜合費用曲線呈下凹狀，也就是說，可以找到一個最低點，在這一點綜合費用最低。圖75 設備綜合費用示意圖綜合費用的公式如下：綜合費用＝維修費用+生產(chǎn)損失AM的定義是以最小綜合費用為目標，綜合生產(chǎn)、設備劣化、診斷技術的進步等各種因素來制定維修策略的管理模式。對不同設備，可以按照圖7—5方式繪出綜合費用曲線并找到最小點。這樣，可以在BDM(事后維修)和CBM(狀態(tài)維修)。之間選擇最佳的維修模式。為找到綜合費用的最小點，必須解決好三個問題：一是把設備故障造成的生產(chǎn)損失、維修費用定量化；二是確定計算綜合費用的經(jīng)驗公式或理論公式；三是要確定能夠反映不同時期的環(huán)境、條件變化。1．維修方式確定的邏輯過程把每個管理單元固有的基礎數(shù)據(jù)、適應性維修(AM)數(shù)據(jù)的定量值輸入計算機，按照理論公式求出每一維修方式及點檢對象的平均故障間隔期(MTBF)與平均修理間隔期(MTBR)；再根據(jù)計算得到的各項費用，計算并確定綜合費用最小的維修方式。同時，給出最佳點檢周期。2．設備劣化模型在開發(fā)維修方式?jīng)Q策系統(tǒng)時，需要把設備的劣化作模型化處理。一般把劣化分為三個階段：一是從設備使用開始到安全無缺陷的穩(wěn)定階段；二是缺陷發(fā)生的階段；三是從缺陷到故障的階段。3．缺陷檢出的概率計算缺陷檢出概率：技術上缺陷檢出概率(pt)點檢周期概率(pi)式中，技術上缺陷檢出概率(Pt)為當對存在缺陷的部件進行診斷時，能夠檢測出缺陷的概率，它是以點檢結果或?qū)嵖償?shù)據(jù)為基礎的；點檢周期概率(pi)為當按照某一周期對設備點檢時，恰好發(fā)生缺陷的概率。 4．生產(chǎn)損失的定量化生產(chǎn)損失是指由于外部原因或生產(chǎn)線本身的缺陷、故障而造成的停機損失。一股包括：能源供應短缺造成的損失、合格品率降低損失及設備故障減產(chǎn)損失等。5．適應性維修(AM)數(shù)據(jù)變更的模擬在AM數(shù)據(jù)變化時，維修方式也應做出相應調(diào)整，計算機則依據(jù)輸入的數(shù)據(jù)進行模擬，給出維修方式的比例選擇。由以上敘述可以看出，適應性維修可以實現(xiàn)不同維修方式費的度量和生產(chǎn)損失的度量，并要求計算機系統(tǒng)和相應的數(shù)據(jù)搜集及計算軟件的完善。7．17 利用率為中心的維修(ACM)以利用率為中心的維修(Availability Centered Maintenance，簡稱 ACM)是把設備利用率放到第一位來制定維修策略的設備管理方式。 ACM把設備維修方式分成五類：定期維修、視情維修、事后維修、機會維修及改進維修。ACM管理方式先按利用率對設備排序，然后結合生產(chǎn)實際、停機損失，維修成本選擇適當?shù)木S修方式。ACM與可靠性維修的差異，是把利用率的損失放到更重要的地位制定維修策略。它和以可靠性為中心的適應性維修體制有相似之處，但也有自己的特點。以利用率為中心的維修思想，把當代維修方式分成下列五類：1)定期維修。通常也稱計劃維修，是按照一定周期進行維修的傳統(tǒng)體制。 2)視情維修。通常也稱狀態(tài)維修，是根據(jù)狀態(tài)檢測出的故障模式?jīng)Q定維修策略。狀態(tài)監(jiān)測的主要內(nèi)容是狀態(tài)檢查、狀態(tài)校核和趨勢監(jiān)測。這些方式一般都是在線的。3)事后維修。是無需任何計劃的維修。但必須在人力、備件、工具上有一定準備和保障。成本較低?？梢援斪髯詈罂紤]的一種維修策略。4)機會維修。是與視情維修和定期維修并行的一種維修體制。當有些設備或部件按照狀態(tài)監(jiān)測結果需要排除故障或已到達定期維修周期，對于另外一些設備或部件也是一次可利用的機會。適當考慮生產(chǎn)忙閑、流程同步和設備損壞而綜合確定維修時間。主要是為了提高費用有效度。5)糾正性維修。對那些故障發(fā)生過于頻繁或維修費用過大的某些設備部件，可以采用改進部件、換件或修復性的方式解決問題，力求根除故障。維修規(guī)劃是在對設備可利用率等因素分析的基礎上做出的。主要分析內(nèi)容如下：1)什么是關鍵設備?它主要按照停機后的影響來確定，并根據(jù)其生產(chǎn)中增加的費用比例；對生產(chǎn)量、需要量的影響；延長生產(chǎn)周期的損失；停機一次生產(chǎn)損失和廢品、能源等二次損失等。2)近似的利用率評估。利用率評估主要靠故障次數(shù)和停機時間這兩個數(shù)據(jù)。停機時間應包括維修占用的時間。不同設備的可靠性和利用率比較見表72。表72 不同設備的可靠性和利用率比較設備名停機次數(shù)／次(2年內(nèi))停機時間／h對利用率影響對可靠性影響反射爐澆鑄機1055220875大(重要)小(次要)小(次要)大(重要)3)對關鍵設備零部件故障模式和維修項目進行評估。首先，按照設備是否關鍵進行排序；再按照其利用率由小到大進行排序；接著尋找出關鍵零部件。關鍵零部件可以用其故障頻率來決定，即零件故障頻率越高則越關鍵。4)選擇適當?shù)木S修方式。根據(jù)故障特征、類型、故障間隔、維修費用選擇適當?shù)木S修模式。5)編制單臺設備維修計劃。根據(jù)生產(chǎn)安排和維修模式的選擇，編制單臺設備維修計劃。6)編制成套設備的維修規(guī)劃。制定成套設備的維修規(guī)劃需要考慮生產(chǎn)空隙時間的選擇、維修資源的準備及維修方式的選配等等因素，往往需要反復推敲，爭取選出最佳方案來。其過程如圖7—6所示。以利用率為中心的維修體制需要兩方面的條件：一方面是由于需要維修數(shù)據(jù)、故障模式作為支持，這個體制更需要加強對設備的了解，加強設備的維修數(shù)據(jù)統(tǒng)計記錄；另一方面由于需要選擇以監(jiān)測為主的視情維修、以性能恢復或者改進設計為主的改進維修，以充分利用生產(chǎn)空隙為主的機會維修，以及傳統(tǒng)的定期維修和事后維修，無論從管理上還是從技術上，都需要更多的技巧和經(jīng)驗。近年來隨著計算機應用的普及，使得以利用率為中心的維修體制，在數(shù)據(jù)記錄、統(tǒng)計、分析方面更加快捷方便。圖76 以利用率為中心維修策略選擇流程7．18 風險維修(RBM)風險維修(Risk Based Maintenance，簡稱RBM)是基于風險分析和評價而制訂維修策略的方法。風險維修也是以設備或部件處理的風險為評判基礎的維修策略管理模式。風險＝后果概率所謂后果是指健康、安全與環(huán)境的危害，設備、材料的損失以及影響生產(chǎn)和服務損失。風險分析要回答三個問題：1)什么地方可能出現(xiàn)問題?即故障的定位、描述及原因分析。2)有多大可能出現(xiàn)問題?即故障出現(xiàn)的概率。3)故障會造成什么后果?即故障造成的有形和無形影響、危害。風險維修在制訂維修策略時，要綜合考慮下列成本：1)直接成本。包括日常維護成本(Cbs)、預測與預防維修成本 (Cpm)以及糾正性即改善維修成本(Ccm)。2)間接成本(Cindirect)。包括組織、管理、后勤支持成本。3)故障后果成本(Criskes)。包括健康、環(huán)境與安全成本，生產(chǎn)、服務的延誤成本，設備、材料損壞成本以及信譽損失成本。風險維修旨在這些成本的綜合之中，尋求最小值來確定維修策略。其描述如圖77所示。圖77 風險維修追求最小總成本示意目前風險維修的檢查應用在靜態(tài)設備上，主要為管道、容器和結構件等。應用的無損檢測手段主要有：①磁粉探傷；②超聲波試驗；③X射線試驗；④渦流試驗。風險維修在檢測方面的主要成果為檢測方法的優(yōu)化，檢測周期的優(yōu)化，檢測成本的降低，以及檢測可靠性和效率的提高。風險維修的檢測應用在保護儀器上，主要為報警裝置、誤差檢測儀器等。主要檢測的故障是根據(jù)實際需要而確定的。檢測的方法是功能試驗，取得的成果為檢測周期的優(yōu)化、降低成本，可靠性和效率的提高等。風險維修的檢測應用在運動設備上，主要為轉動設備、過程儀表、發(fā)電機、電動機等。可檢測的明顯癥狀為振動、磨損、滴漏等等。主要檢測方法為RCM(可靠性為中心的維修)分析、風險分析、成本一效益分析等。主要成果為潛在風險排序和維修效益水平分析，維修程序優(yōu)化等。風險維修的主要流程如圖78所示。風險維修的主要效益和特長如下：1)每個設