【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 FC— 故障后果費(fèi)用； Pi— 第 i期維修費(fèi)用管理指標(biāo)，通常用耗 電量評(píng)價(jià)。 按計(jì)劃開(kāi)動(dòng)臺(tái)時(shí)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(shí)間 , 因而據(jù)此確定的日常維修費(fèi)用是較為科學(xué)合理的。 2/8/2023 45 (3) 降低日常維修費(fèi)用的途徑 1) 勞動(dòng)力的優(yōu)化配置 勞動(dòng)力優(yōu)化配置的目的是提高維修工作效率 , 縮短維修時(shí)間 , 減少勞動(dòng)力的閑置。例如 , 維修人員如配屬各生產(chǎn)車(chē)間 , 實(shí)行分散化管理就較之集中化管理要節(jié)省許多準(zhǔn)備時(shí)間 ,又如 , 維修工人與操作工人的合理分工 , 讓操作工人承擔(dān)部分簡(jiǎn)單的維護(hù)、保養(yǎng)工作等 等。 對(duì)勞動(dòng)力的配置應(yīng)制訂優(yōu)化的計(jì)劃、管理和控制系統(tǒng)并認(rèn)真加以實(shí)施。據(jù)國(guó)外的資料 , 勞動(dòng)力的優(yōu)化配置 2/8/2023 46 一般可節(jié)省 10%左右的費(fèi)用。 2) 備件庫(kù)存的優(yōu)化 減少備件庫(kù)存也是節(jié)省日常維修費(fèi)用的重要因素。一般說(shuō)來(lái) , 庫(kù)存與消耗的關(guān)系很難精確地加以闡明。出于安全的考慮 , 人們總是愿意多一些庫(kù)存 , 而合理的庫(kù)存不僅可以減少流動(dòng)資金的占用 , 還可降低倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用。為此 , 應(yīng)注意采集備件庫(kù)存的數(shù)據(jù)；在此基礎(chǔ)上 , 合理地安排備件庫(kù)存以減少不必要的備件購(gòu)置及閑置。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，庫(kù)存的優(yōu)化一般可節(jié)省 2%左右的費(fèi)用。 2/8/2023 47 3) 設(shè)備自修和外委維修的選擇 在不同的條件下 , 自修和外委維修將對(duì)維修費(fèi)用產(chǎn)生不同的影響。就快速、簡(jiǎn)捷及可靠方面而言 , 自修具有一定的優(yōu)勢(shì) , 但是在某些方面 , 對(duì)設(shè)備進(jìn)行外委維修也是合理而且可行的。首先 , 外委維修具有專(zhuān)業(yè)優(yōu)勢(shì)和良好的后勤輔助系統(tǒng) , 因而維修工時(shí)要少于自修；其次 , 本部門(mén)的自修能力不足時(shí) , 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(shí)間、質(zhì)量的差異 , 將對(duì)車(chē)間生產(chǎn)計(jì)劃及設(shè)備的后續(xù)維修產(chǎn)生影響。但是 ,自修和外委 2/8/2023 48 維修的選擇并沒(méi)有一個(gè)確定的標(biāo)準(zhǔn) , 應(yīng)視車(chē)間自身的條件而定 , 如技術(shù)上可行、經(jīng)濟(jì)上合理、時(shí)間上允許(對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃不造成大的影響 ), 可以考慮對(duì)設(shè)備實(shí)施外委維修。在進(jìn)行外委維修時(shí) , 應(yīng)對(duì)其費(fèi)用結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查、分析 , 以確保合理性；在進(jìn)行選擇時(shí)應(yīng)擴(kuò)大選擇范圍 , 保留選擇的余地以降低費(fèi)用。隨著外委協(xié)作的加強(qiáng) , 雙方的聯(lián)系將更為密切 , 在信任和鞏固的協(xié)作基礎(chǔ)上 , 費(fèi)用也將隨之發(fā)生變化 , 外委與自修的差異也將縮小。綜上所述 , 對(duì)外委與自修的選擇必須預(yù)先計(jì)劃 , 詳盡分析 , 隨時(shí)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。根據(jù)發(fā)達(dá)國(guó)家的統(tǒng)計(jì) , 處理好自修與外委協(xié)作的關(guān)系可使維修費(fèi)用降低5%左右 (視維修市場(chǎng)行情而定 )。 2/8/2023 49 第一節(jié) 基本概念 一 . 設(shè)備的可靠性 1. 可靠性定義 ：產(chǎn)品在規(guī)定條件、規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。 規(guī)定條件：環(huán)境條件、使用條件、維護(hù)保養(yǎng) 條件； 可靠性理論在設(shè)備維修中的應(yīng)用 2/8/2023 50 2. 可靠度 R(t)：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。 可靠度表示為時(shí)間 t 的函數(shù)，其值在 0～ 1之間。 固有可靠度 R1：產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造過(guò)程中形成的可靠度； 使用可靠度 R2：操作及維護(hù)保養(yǎng)條件降低固有 可靠度的概率； 規(guī)定時(shí)間：通常指經(jīng)濟(jì)壽命 （ ELT, Economic Life Time ) 。 規(guī)定功能：設(shè)備應(yīng)有的技術(shù)性能。 2/8/2023 51 M T B F (Mean Time Between Failures): 可修復(fù)系統(tǒng)相鄰兩次故障之間正常工作的平均時(shí)間。 工作可靠度 R0: 產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi) 完成規(guī)定功能的概率。 R 0=R1 R2 不可靠度（累積故障概率） F(t)： 產(chǎn)品在規(guī)定 條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)不能完成規(guī)定功能的概率。 R (t)+F (t)=1 R (0)=1, R (∞)=0 。 F (0)=0, F (∞)=1. 2/8/2023 52 瞬時(shí)故障率 λ(t): 到某一時(shí)刻 t 為止尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品在隨后的 dt 時(shí)間內(nèi)可能發(fā)生故障的條件概率； 平均故障率 λ：產(chǎn)品單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)。 。 平均故障間隔期常用來(lái)表示可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性。 5. 平均壽命 MTTF ( Mean Time To Failure): 產(chǎn)品從開(kāi)始使用到失效為止使用時(shí)間的平均值。 平均壽命常用來(lái)表示不可修復(fù)系統(tǒng)的可靠性。 6. 故障率：產(chǎn)品壽命期內(nèi)發(fā)生故障的概率 。 2/8/2023 53 2. 維修度 M (t):產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間及規(guī)定條件下完成維修任務(wù)的概率。 維修度即以概率表示的產(chǎn)品進(jìn)行維修時(shí)的難易程度。 二 . 設(shè)備的維修性 ：給定條件下產(chǎn)品進(jìn)行維修時(shí)的 性能。 維修性是一項(xiàng)設(shè)計(jì)參數(shù)，維修則是其結(jié)果。 維修性是通過(guò)可達(dá)性、易置換性、易拆卸性、 易調(diào)節(jié)性等產(chǎn)品的內(nèi)在特性加以實(shí)現(xiàn)的。 維修性取決于：產(chǎn)品的規(guī)劃設(shè)計(jì)、維修管理。 2/8/2023 54 三 . 設(shè)備的有效度 A (t) 1. 定義：產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間內(nèi)履行其功能的概 率。 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(zhuān)業(yè)素質(zhì)及勞動(dòng)情緒、社會(huì)化協(xié)作條件等 。 M TTR (Mean Time To Repair)： 經(jīng)多次故障修理而得到的修理時(shí)間的平均值。 相同條件下，平均修理時(shí)間越短則維修性越好。 2/8/2023 55 、維修度與有效度的關(guān)系 A (t,τ ） =R(t)+［ 1－ R(t)］ M(τ ) =R(t)+F(t) M(τ )=R(t)+△ M(t,τ ) △ M(t,τ ): 通過(guò)維修得到的有效度增量。 對(duì)于不可修復(fù)的系統(tǒng)，產(chǎn)品的有效度就是其可 靠度；對(duì)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。 MTT RMTB FMTB FA?? 設(shè)備停機(jī)時(shí)間設(shè)備可工作時(shí)間設(shè)備可工作時(shí)間??A 提高可靠度， MTBF→∞ ， A→1。 提高維修度， MTTR→0, A→1 。 2/8/2023 56 第二節(jié) 可靠度函數(shù) 一 . 可靠度的基本函數(shù)式 由于可靠度是產(chǎn)品在某段時(shí)間內(nèi)無(wú)故障運(yùn)行的概率，故可靠度可以用時(shí)間 t為隨機(jī)變量的分布函數(shù) R(t)來(lái)表示。 1. 故障概率密度函數(shù) ? ?dttdRdttRddttdFtf )()(1)()( ??????? t dttftF 0 )()( 2. 累計(jì)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。機(jī)械設(shè)備中最常見(jiàn)的失效形式隨機(jī)故障服從 于指數(shù)分布規(guī)律。 3. 可靠度函數(shù) 上式可用右圖加以表示。 4. 故障率函數(shù) dt)t(R)t(dR)t(R)t(f)t( ????2/8/2023 58 對(duì)于指數(shù)分布來(lái)說(shuō)，故障是隨機(jī)發(fā)生的，因而每個(gè)相同時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)故障的幾律是相等的，即指數(shù)分布中的故障率 λ是一個(gè)常數(shù)。 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(jì)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(shí)間 t 等于平均故障間隔期時(shí)，此時(shí)產(chǎn)品的可靠度為 ，相應(yīng)的不可靠度為 。即： 不同的檢修周期將使使用中的產(chǎn)品具有不同的可靠度， 檢修周期越短，產(chǎn)品的可靠度越高。 )t(R ?2/8/2023 60 例題：故障遵從指數(shù)分布的產(chǎn)品有 10件，其故障前的工作時(shí)間分別為 70、 1 1 1250、 3 360、 400、 450小時(shí)，試求其平均壽命、故障率、工作 300小時(shí)無(wú)故障的可靠度及可靠度為99%時(shí)的工作時(shí)間。 解：平均壽命 故障率 = 工作 300小時(shí)的可靠度 ==% R= )h(225102250t ?? 2251t1 ??? 3002251e)300(R ??? )h(1ln225t ???2/8/2023 61 三、 可靠性與維修性的關(guān)系 高可靠性意味著高費(fèi)用。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)。 可靠度高的設(shè)備 , 其維修頻度必然較低 , 相應(yīng)的維修時(shí)間及維修費(fèi)用也將減少 , 設(shè)備得以保持較高的有效度。但是設(shè)備的可靠度很大程度上是由設(shè)計(jì)、制造過(guò)程決定的 , 提高可靠性就意味著設(shè)備成本的增加。據(jù)國(guó)外的統(tǒng)計(jì)資料 , 高可靠度設(shè)備的成本較之正常可靠度設(shè)備的成本高出 50%— 100%,甚至 更多，因而 2/8/2023 62 片面強(qiáng)調(diào)可靠性并不一定是經(jīng)濟(jì)的。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)設(shè)備成本增加 20%— 50%，企業(yè)總投資增加 10%— 15%時(shí)，可靠性與維修性就能大幅提高，此時(shí)設(shè)備投資的經(jīng)濟(jì)性便可得以改善。此外 , 由于有效度是由可靠度和維修度共同決定的 , 在有效度要求一定時(shí) , 通過(guò)提高設(shè)備的維修度可以彌補(bǔ)可靠度的不足 , 而提高維修度要比通過(guò)提高可靠度在費(fèi)用上更為經(jīng)濟(jì)。 例如：當(dāng)設(shè)備的 , ， t=100h。 在工作儲(chǔ)備系統(tǒng)中， 無(wú)維修條件下的系統(tǒng)可靠度 為，有維修則為 ；非工作儲(chǔ)備中無(wú)維修時(shí)