【正文】 份 故障數 累積 故障數 累 積 故 障 率 F(t) 1 3 3 3% 6 2 22 22% 2 3 6 6% 7 8 30 30% 3 4 10 10% 8 2 32 32% 4 5 15 15% 9 8 40 40% 5 5 20 20% 10 2 42 42% 88 1169 89 1169 解：將表中數據描在威布爾概率紙上，將各點 擬合成一條直線，如圖所示，可求得： 形狀參數： m= 尺度參數： t0= )10(R 10tt om??? ?? 月%tm)10( 0??????? ??90 1169 第三節(jié) 以可靠性為中心的維修（ RCM） 傳統(tǒng)的維修思想是：設備的安全性與其系統(tǒng) 、部件 、 附件 、 零件的可靠性緊密相關 ， 可靠性又與設備的使用時間直接有關 ， 而且在預防維修與可靠性之間存在著根本性的因果關系 。 因此 ， 必須通過基于時間的預防維修 ， 即通過定期檢查 、修理來控制設備的可靠性 。 預防性維修工作做得越多 ， 設備越可靠 。 檢修間隔期的長短是控制設備可靠性的重要因素 。 這是一種以定期 91 1169 檢修為主的預防維修思想或定時維修思想 。 進入 60年代 ， 頻繁的定期檢修所導致的高額維修成本 ， 迫使民航業(yè)對傳統(tǒng)維修思想進行重新評價 ， 并得出幾點認識： 傳統(tǒng)的定時維修只適用于一些簡單零部件和有支配性故障模式的復雜零部件 。 這些零部件的故障往往集中出現在某一平均役齡附近 ， 因而定期檢修對其可靠性可以起到有效控制的作用；對產生安全性后果的零部件規(guī)定一個安全壽命 ， 對有重大經濟性后果的零部件規(guī)定經濟壽命是必要的 。 但是 ， 復雜設備或沒有 92 1169 支配性故障模式的設備零部件的故障并不集中出現在某一平均役齡 ， 因此 ， 企圖通過使用時間來控制其可靠性是難以奏效的； 通過冗余性設計、安全設計和其他方法可以削弱和切斷零部件可靠性與安全性的聯系。因此， 關于故障全部影響安全性的假設就不符合現代飛機的實際情況。真正有安全性后果的故障不到 20%。 飛機的固有可靠性和安全性水平是有效維修所能達到的最高水平。 維修的作用是保持這一水平。 93 1169 如果采取了一切可能的預防措施，仍然發(fā)生問題，那就證明飛機的固有能力不足，唯一的辦法就是更改設計。 預防性維修必須根據零部件的故障規(guī)律及后果 ，采取有針對性的維修策略 ， 不是預防工作做得越多越 好 。 如果預防工作超過了一定限度 ， 反而會使零部件的可靠性下降 。 美國宇航局 NASA所屬的維修指導小組于 196197 1985以及 1993年通過對民航設備及發(fā)電設備的四次大規(guī)模調研，分析出六種故障概率曲線，如圖所示 : 94 1169 95 1169 第二種曲線 表明狀態(tài)恒定或故障條件可能性逐漸增加； 第三種曲線表明發(fā)生故障的可能性緩慢增加，沒有明顯的磨損區(qū)； 第四種曲線表明新設備使用后故障率迅速增加到一個恒定值； 第五種曲線表明設備的故障率一直保持恒定，也就是隨機故障； 第六種曲線表明設備的故障率隨時間下降到一個恒定值或故障率隨時間的增加非常緩慢。 96 1169 對民航設備進行的研究表明； 4%的設備屬于第一種類型； 2%屬于第二種； 5%屬于第三種； 7%屬于第四種； 14%屬于第五種；屬于第六種類型的不少于 68%。 上述研究與傳統(tǒng)的維修理念是不一致的。 RCM的理論認為： 除非有一個 支配性 的與時間相關的故障模型 , 否則使用時間對于復雜設備的可靠性影響甚微。 在此前提下， 定期維修將會給其他穩(wěn)定系統(tǒng)帶來不良影響而增加總故障率。 97 1169 一 、 以可靠性為中心的維修思想的基本原理： 定時拆修對復雜設備的故障預防幾乎不起作用 ， 但對簡單設備的故障預防有作用 。 提出潛在故障的概念 ， 可使設備在不發(fā)生功能故障的前提下得到充分地利用 ， 達到安全 、經濟的使用目的 。 檢查并排除隱蔽功能故障是預防多重故障嚴重后果的必要措施 。 有效的預防性維修工作能夠以最小的資源 98 1169 消耗來保持設備的固有可靠性 ， 但不可能超過這個水平 ， 要想超過這個水平 ， 只有重新設計設備 。 預防性維修能降低故障發(fā)生的頻率 ， 但不能改變故障的后果 ， 只有通過設計才能改變故障的后果 。 預防性維修工作是根據故障的后果和所做的維修工作既要技術可行又要有效來確定的 ， 否則 ，不做預防性維修工作 ， 而是要考慮更改設計方案 。 設備使用前的初始預防性維修大綱制訂后 ， 99 1169 需要在使用期間收集使用數據資料，不斷修訂，逐步完善。 預防性維修大綱只有通過使用維修部門和研制部門長期共同協(xié)作才能逐步完善。 二 、 RCM的定義： RCM在不同的領域有不同的定義 ， 按照英國學者John Moubry給出的 基本定義為： RCM是確定有形資產在其使用背景下維修需求的一種過程 。 100 1169 1 2 3 。 4 5 6 7 8 9 10 11 序號 傳統(tǒng)維修觀念 RCM的新觀念 備注 設備故障的發(fā)生和發(fā)展與使用時間有 直接關系 ， 定時計劃拆修普遍采用 。 設備故障與使用時間一般沒有直接關系 ， 定時計劃維修不一定好 。 復雜與簡單設備 有很大的選擇性 沒有潛在故障的概念 無隱蔽故障和多重故障的概念 預防性維修能提高固有可靠度 預防性維修能避免故障的發(fā)生 ， 能改變故障的后果 。 能做預防性維修的都盡量做預防性維修 完善的預防性維修大綱由維修部門的維修人員制定 通過更新改造來提高設備的性能 維修是維持有形資產 希望找到一個快速 、 有效的解決所有維修效率問題的方法 維修的目標是以最低費用優(yōu)化設備可靠度 許多故障具有一定潛伏期 ， 可通過現代各種手段檢測到 ， 從而安全 、 經濟的決策維修 。 從可靠性原理及實踐尋找或消除隱蔽故障，可以預防多重故障的嚴重后果 預防性維修不能提高固有可靠度 預防性維修難以避免故障的發(fā)生，不能改 變故障的后果。 采用不同的維修策略和方式 ，可以大大減少維修費用 。 完善的預防性維修大綱由使用人員與維修人員共同加以完善 。 通過改進使用和維修方式 ， 也能得到一些良好的效果 。 維修是維持有形資產的功能 (質量 、 售后服務 、 運行效益 、 操作控制 、 安全性等 ) 首先改變人們的思維方式 ， 以新觀念不斷滲透 ， 其次再解決技術和方法問題 。 維修不僅影響可靠度和費用 ， 還有環(huán)境保護 、 能源效率 、 質量和售后服務等風險 。 潛在故障概念適 用于部分機件 可靠性理論是這 一新觀念的基礎 可靠度是設計所 賦予的 設計與故障后果 有關 根據故障的分布 規(guī)律 重視使用人員的 作用 多從經濟性后果 考慮 資產能做什么比 財產保護更重要 沒有一藥治百病 的 “ 神丹妙藥 ” 現代維修功能有 了更廣泛的目標 101 1169 四、 RCM的七個基本問題 在具體的操作條件下 , 設備的功能和相關的性能標準是什么 ? RCM 方法的第一步就是明確每臺設備在運行條件下的功能以及相關的性能指標。 (1)基本功能 : 包括速度、輸出、處理或儲存能力、產品質量和用戶服務。 (2)第二類功能：在安全、 控制、兼容性、舒適性、結構緊湊、經濟性、保護、效率、環(huán)境友好甚至 102 1169 設備外觀等方面的要求。 多數設備可通過維護使其持續(xù)發(fā)揮用戶要求的作用。設備的用戶通常最了解設備的功能，因此，他們應參與到 RCM的管理中。 什么情況下設備無法履行其功能？ 可能使設備不能履行其功能要求的是故障。在采用合適的故障管理方法之前 , 要確認會發(fā)生什么故障。 RCM的 方法從兩個層面來做此項工作 : 103 1169 首先，確定故障 達到 什么 狀態(tài) ； 然后，找出設備發(fā)生故障的原因 。 引起功能性故障的原因是什么？ 一旦功能故障被識別后 , 下一步是設法找出導致故障狀態(tài)的故障模式。 故障模式包括那些在相同或類似的設備在相同的運行條件下發(fā)生過的事件 。 通過現有維護制度預防的故障 , 以及至今仍未發(fā)生 , 但考慮到在運行條件下存在著發(fā)生的可能性的故障 。 大多數傳統(tǒng)的故障模式包含了由于性能衰減或 104 1169 正常磨損而造成的故障 ， 設備故障的所有可能的原因都能被識別并恰當地處理。同樣重要的是充分識別各種故障的原因以保證處理時不會浪費時間和精力。 故障發(fā)生時會出現什么情況？ 故障發(fā)生后的跡象； 故障發(fā)生后的停機時間； 故障發(fā)生后造成的危害； 為排除故障所做的工作。 105 1169 故障模式如何對故障后果產生影響？ 常見的故障模式有 3000— 10000種 ， 這些不同的 故障模式 可能影響操作 , 也可能影響產品質量、用戶服務、安全或環(huán)境。所發(fā)生的故障需要耗費時間和資金來修復。如果故障產生嚴重后果，應采取有效措施加以避免。如果故障后果較小或沒有 , 則除基本清潔 和潤滑外不采取其它維護措施。 RCM的理念 并不是避免故障本身 , 而是消除或減 106 1169 輕 故障的后果。 RCM將故障后果分為以下四類： (1) 隱蔽性故障后果 隱蔽性故障無直接影響但有可能導致 嚴重甚至是災難性的后果 。 (2) 安全 及 環(huán)境后果 如果故障會造成人員傷亡 , 則 具有 安全 性 后果 ；如果故障破壞了企業(yè)、地方、國家或國際環(huán)境標準 , 則 具有 環(huán)境后果。 (3) 實用性 后果 故障直接影響了生產 （產量、質量、售后服務 107 1169 或除直接維修費用外的運行費用）， 則具有使用性后果。 (4) 非 使用性 后果 故障既不影響安全 , 也不影響生產 , 僅 涉及 直接維修費用 。 RCM方法將這些分類作為確定是否需要維護的指導原則。按照上述分類對各種故障模式的后果進行考察 , 將操作、環(huán)境和安全維護目標組合起來。這樣有 助于將安全和環(huán)保融合于維護管理中。 后果評估過程重視對結構性能最有效果的維護活動 , 避免作用很小或沒有作用的維護工作。同時 更 108 1169 關注 故障 管理 的不同策略 , 而不是專注于僅僅防止故障。 如何才能預防故障？ 如前所述， 除非有一種支配性的與時間相關的故障模式 , 否則使用時間對于復雜設備的可靠性影響甚微。在此前提下，定