【文章內(nèi)容簡介】 民所有制工業(yè)交通企業(yè)設(shè)備管理?xiàng)l例 》 ，使設(shè)備管理達(dá)到“四化”有了方向和依據(jù)。 ② 由設(shè)備定期大小修、按期按時檢修，向預(yù)知檢修、按需檢修發(fā)展。狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)輔助管理在許多企業(yè)得到了應(yīng)用。 ③ 由不講究經(jīng)濟(jì)效益的純維修型管理，向修、管、用并重，追求設(shè)備一生最佳效益的綜合型管理發(fā)展。實(shí)行設(shè)備目標(biāo)管理，重視設(shè)備可靠性、維修性研究，加強(qiáng)設(shè)備投產(chǎn)前的前期管理和使用中的信息反饋，努力提高設(shè)備折舊、改造和更新的決策水平以及設(shè)備的綜合經(jīng)濟(jì)效益。 ④ 由單一固定型維修方式，向多種維修方式、集中檢修和聯(lián)合檢修發(fā)展。設(shè)備維修從企業(yè)內(nèi)部走向了社會，從封閉式走向開放式、聯(lián)合式，這是設(shè)備管理現(xiàn)代化的一個必然趨勢。 ⑤ 維修技術(shù)向新工藝、新材料、新工具和新技術(shù)發(fā)展。如熱噴涂、噴焊、堆焊、電刷鍍、化學(xué)堵漏技術(shù)，廢渣、廢水利用新工藝，以及防腐蝕、耐磨蝕新材料，得到了廣泛應(yīng)用。 （ RCM）的產(chǎn)生與發(fā)展 RCM(Reliability Centered Maintenance)的產(chǎn)生與設(shè)備維修方式的多樣化與人們對維修實(shí)踐的不斷認(rèn)識有直接的關(guān)系。二十世紀(jì) 50年代末以前，在各國設(shè)備維修中普遍的做法是對設(shè)備實(shí)行定時翻修，這種做法來自早期對機(jī)械事故的認(rèn)識：機(jī)件工作就有磨損，磨損則會引起故障，而故障影響安全，所以，設(shè)備的安全性取決于其可靠性，而設(shè)備可靠性是隨時間增長而下降的，必須經(jīng)常檢查并定時翻修才能恢復(fù)其可靠性?；谶@種認(rèn)識，人們認(rèn)為：預(yù)防性維修工作做得越多、翻修周期越短、翻修深度越大，設(shè)備就越可靠。但是，對于復(fù)雜設(shè)備或產(chǎn)品來說，傳統(tǒng)的做法常常會遇到兩個重大問題，一是隨著設(shè)備的復(fù)雜化，無論機(jī)件大小都進(jìn)行定時翻修其維修費(fèi)用不堪重負(fù)；二是有些產(chǎn)品或項(xiàng)目，不論其翻修期縮到多短、翻修深度增到多大，其故障率仍然不能有效控制。 60年代初，美國聯(lián)合航空公司通過收集大量數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)航空機(jī)件的故障率曲線有六種基本形式，符合典型的“浴盆曲線”的僅占 4%，且具有明顯耗損期的情況也并不普遍，沒有耗損期的機(jī)件約占 89%（ 見頁下圖 ）。通過分析他們得到兩個重要結(jié)論，即： 對于復(fù)雜設(shè)備，除非具有某種支配性故障模式，否則定時翻修無助于提高其可靠性；對許多項(xiàng)目，沒有一種預(yù)防性維修方式是十分有效的 。在其后近 10年的維修改革探索中，通過應(yīng)用可靠性大綱、針對性維修、按需要檢查和更換等一系列試驗(yàn)和總結(jié)，形成了一種普遍適用的新的維修理論 以可靠性為中心的維修 。 航空機(jī)件的六種基本形式的故障率曲線 1968年，美國空運(yùn)協(xié)會頒發(fā)了體現(xiàn)這種理論的飛機(jī)維修大綱制訂文件MSG1《 手冊：維修的鑒定與大綱的制訂 》 （ RCM的最初版本），該文件由領(lǐng)導(dǎo)制訂波音 747飛機(jī)初始維修大綱的維修指導(dǎo)小組 (Maintenance Steering GroupMSG)起草的，在波音 747飛機(jī)上運(yùn)用后獲得了成功。按照RCM理論制訂的波音 747飛機(jī)初始維修大綱，在達(dá)到 20230h以前的大的結(jié)構(gòu)檢查僅用 ；而按照傳統(tǒng)維修思想，對于較小且不復(fù)雜的 DC8飛機(jī)，在同一周期內(nèi)需用 400萬工時。對于任何用戶這種大幅度的減少維修工時、費(fèi)用，其意義是顯而易見的，重要的這是在不降低設(shè)備可靠性的前提下實(shí)現(xiàn)的。 1974年美國國防部明令在全軍推廣以可靠性為中心的維修。 1978年，美國國防部委托聯(lián)合航空公司在 MSG2的基礎(chǔ)上研究提出維修大綱制訂的方法。諾蘭 (Nowlan,.)與希普 (Heap,.)合著的 《 以可靠性為中心的維修 》正是在這種情況下出版的。在此書中正式推出了一種新的邏輯決斷法 RCM法，它克服了 MSG1/2中的不足之處，明確闡述了邏輯決斷的基本原理。自此， RCM理論在世界范圍內(nèi)得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用，并不斷有所發(fā)展。美國國防部和三軍制訂了一系列指令、軍用標(biāo)準(zhǔn)或手冊，推行 RCM取得成功。進(jìn)入 90年代后， RCM已廣泛應(yīng)用于世界上許多工業(yè)部門或領(lǐng)域，其理論又有了新的發(fā)展。 1991年，英國的約翰 莫布雷 (John Moubray)撰寫了新的 《 以可靠性為中心的維修 》 (簡稱 RCM2)，并于 1997年修訂后再版 。 （ RCM）的定義 可靠性的定義： 是指系統(tǒng)、設(shè)備或零部件在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 以可靠性為中心的維修（ RCM）是目前國際上通用的用以確定設(shè)(裝 )備預(yù)防性維修需求、優(yōu)化維修制度的一種系統(tǒng)工程方法。按國家軍用標(biāo)準(zhǔn) GJB137892《 設(shè)備預(yù)防性維修大綱的制定要求與方法 》 ，RCM定義為：“ 按照以最少的資源消耗保持裝備固有可靠性和安全性的原則，應(yīng)用邏輯決斷的方法確定裝備預(yù)防性維修要求的過程或方法 ”。它的基本思路是： 對系統(tǒng)進(jìn)行功能與故障分析，明確系統(tǒng)內(nèi)各故障后果；用規(guī)范化的邏輯決斷程序，確定各故障后果的預(yù)防性對策；通過現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計、專家評估、定量化建模等手段在保證安全性和完好性的前提下，以最小的維修停機(jī)損失和最小的維修資源消耗為目標(biāo)，優(yōu)化系統(tǒng)的維修策略。 的特征量： 1） , 平均故障間隔時間 （ MTBF: Mean Time Between Failures） 2） ,平 均修理時間 （ MTTR: Mean Time To Repair） 3） ,平均壽命（ MTTF） 4） ,故障率 常用故障分布函數(shù)： (一 )指數(shù)分布： 工作總時間故障時間??)(tR可靠度函數(shù) )( tf故障率密度函數(shù) )( tF故障分布函數(shù) ）（故障率函數(shù) t?tetf ?? )( ? ? ? tt edttftF ?0 1)( ?? ? ? ? tetFtR ?1)( ??? ?1?? tMT BF1） 2） 3） 4） 當(dāng)設(shè)備的工作時間 題 t= 時，可靠度 R( )=e1=， 不可靠度 F(t)= t t指數(shù)分布的可靠度函數(shù) 例 1：某設(shè)備運(yùn)行 5000h發(fā)生 10次故障，故障發(fā)生的時間是隨機(jī)的，故障發(fā)生的時間是隨機(jī)的，故障分布為指數(shù)型，試求該設(shè)備的平均壽命及從開機(jī)到運(yùn)行 1000h后的可靠度。 解：由于是指數(shù)分布，因而平均壽命為： 工作 1000h后的可靠度為： 即工作 1000h后的可靠度為 。 例 2：某設(shè)備在其故障服從指數(shù)分布的條件下 ，如果要求該設(shè)備的可靠度達(dá)，則其檢修間隔應(yīng)為多少小時。 解：依題意，有 等式兩邊取對數(shù)： 500105000 ???t )1000( 50010 00 ??? ?? eeR t?ht 1000? )( 1000 ??? ?? tt eetR ? t?? )( ht ?? tetf ???)()(tf t0 tetF ???? 1)()(Ft0 tetR ???)()( t1141 46 例 3：故障遵從指數(shù)分布的產(chǎn)品有 10件，其故障前的工作時間分別為 70、 1 1 1 250、3 360、 400、 450小時，試求其平均壽命、故障率、工作 300小時無故障的可靠度及可靠度為 99%時的工作時間。 解：平均壽命 故障率 = 工作 300小時的可靠度 ==% R= )h(225102250t ?? 2251t1 ??? 3002251e)300(R ??? )h(1ln225t ???(二 )正態(tài)分布： 正態(tài)分布也稱高斯分布。在設(shè)備管理中主要用于描述磨損階段的故障特征，軸承齒輪、密封件的壽命分布大多服從正態(tài)分布。 故障概率密度函數(shù)： Θ——隨機(jī)變量 t平均值的估計值 σ——隨機(jī)變量 t方差的估計值 一般用 N(Θ, σ2)正態(tài)分布，參數(shù) Θ=0， σ=1的正態(tài)分布，即 N(0,1)稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，其故障概率密度為： ? ? ? ????? 2221 ??? tetf? ? ?????? in tntttn 1...1 21? ? ? ? ??? ?????? 2222 1111 ??? ntntn ii? ? ? ?22221 ? ????? tetff(t) 0 θ t 1141 48 例 4： 從某批故障服從正態(tài)分布的儀器中抽取 5臺進(jìn)行壽命試驗(yàn)，各臺儀器到發(fā)生故障的時間分別為 、1 、 、 （ X103h），試求該批儀器工作12 103h 時的可靠度。 解： )10()(511 3 htn i ?????? ? ?? )(41)nt(1n1 222i2 ????????? ? ???? ??)(1)u(1)12(R ????????? 求正態(tài)分布下的可靠度，只需求出參數(shù) θ、 σ并據(jù)此求出參數(shù) u 即可查表求出 φ（ u）值，在此基礎(chǔ)上計算可靠度的數(shù)值。 0mtte)t(R?? (三 ). 威布爾分布 威布爾分布是對指數(shù)分布和正態(tài)分布的擴(kuò)展， 指數(shù)分布是威布爾分布的一種特殊情況，正態(tài)分布 則可運(yùn)用威布爾分布作近似計算。 對于疲勞和磨損而失效的系統(tǒng)，威布爾分布 是最好的描述。 威布爾 分布的可靠度函數(shù) ： 故障概率密度函數(shù)： 0mtt01metmt)t(f???? 故障率函數(shù)： 1m0ttm)t( ???? m:形狀參數(shù)； t0: 尺度參數(shù)。 m=1 m=4 m=3 m=2 f (t) 0 t 形狀參數(shù)有改變威布爾曲線形狀的作用，如 f(t) 曲線。當(dāng) m=2～ 4時，威布爾分布的故障概率密度曲線形狀接近于正態(tài)分布（ m=）；m=1時，曲線呈指數(shù)分布。對于威布爾分布，改變 m 即可得到其它故障形式的函數(shù)式。 只需求出參數(shù) m、 t0 即可計算產(chǎn)品的可靠度。實(shí)際應(yīng)用中一般是通過威布爾概率紙加以估算。 （ 1） 威布爾概率紙的結(jié)構(gòu)原理： 將式 兩邊取自然對數(shù)，得： 將其變形為： 兩邊再取對數(shù)： 令 、 、 使其具有直線方程的形式，即： Y=AX+B 0mtte)t(R ?? 0mtt)t(Rln ??0mtt)t(R1ln ?0tlntlnm)t(R1lnln ??)t(1lnlnY ?tlnX ? 0tlnB ?? （ 2） . 威布爾概率紙的結(jié)構(gòu)： 1） 兩組坐標(biāo)： X軸和 Y軸構(gòu)成的直角坐標(biāo)系。 X軸：概率紙上邊線，lnt； Y軸：概率紙右邊線 t 軸和 F(t) 軸構(gòu)成的威布爾坐標(biāo)系。 t 軸：概率紙下邊線，對數(shù)坐標(biāo)刻度； F(t) 軸：概率紙左邊線，威布爾刻度。 2）橫主軸：平行 t 軸，過 F(t)=%和 3）縱主軸：垂直于橫主軸，過 t=1和 lnt=0點(diǎn)。 4）形狀參數(shù) m值估算點(diǎn)：位于 X軸（ 1）和 Y軸（ 0）點(diǎn)。 )t(F11lnln? 0)t(R 1lnln ? 1141 54 （ 3）威布爾概率紙的應(yīng)用程序 1）計算累積故障率 從實(shí)測數(shù)據(jù)（或按某時段的統(tǒng)計數(shù)）求累積故障概率F(t),不同時間內(nèi)的累積故障率為： 式中： Ki— 到時間 ti時的故障累計數(shù)； n— 設(shè)備或零件數(shù)。 求出 F(ti)后，將不同的 t值及相應(yīng)的 F（ t）值列表如下： nKtF ii ?)(t t1