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設(shè)備故障率和設(shè)備維修策略
設(shè)備故障率和設(shè)備維修策略
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和現(xiàn)代化生產(chǎn)的飛速發(fā)展，機(jī)器設(shè)備作為決定產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量和成本的重要因素,，其作用越來越明顯,。設(shè)備在使用過程中，必然會產(chǎn)生不同程度的磨損,、疲勞,、變形或損傷，隨著時(shí)間的延長,，它們的技術(shù)狀態(tài)會逐漸變差,，使用性能下降。設(shè)備維修作為設(shè)備管理的重要環(huán)節(jié),，是延長設(shè)備壽命,，保證生產(chǎn)正常運(yùn)行，防止事故發(fā)生的重要保證,。
一,、設(shè)備的故障率曲線
1、設(shè)備故障率浴盆曲線及特點(diǎn)
通過對設(shè)備故障進(jìn)行研究,，發(fā)現(xiàn)大部分機(jī)械設(shè)備故障率曲線如圖1所示,。這種故障曲線常被叫做浴盆曲線。按照這種故障曲線,，設(shè)備故障率隨時(shí)間的變化大致分早期故障期,、偶發(fā)故障期和耗損故障期。
早期故障期對于機(jī)械產(chǎn)品又叫磨合期,。在此期間,，開始的故障率很高，但隨時(shí)間的推移,，故障率迅速下降,。此期間發(fā)生的故障主要是設(shè)計(jì)、制造上的缺陷所致,，或使用不當(dāng)所造成的,。進(jìn)入偶發(fā)故障期，設(shè)備故障率大致處于穩(wěn)定狀態(tài),。在此期間,，故障發(fā)生是隨機(jī)的，其故障率,，而且穩(wěn)定,，這是設(shè)備的正常工作期或最佳狀態(tài)期。在此間發(fā)生的故障多因?yàn)樵O(shè)計(jì),、使用不當(dāng)及維修不力產(chǎn)生的,，可以通過提高設(shè)計(jì)質(zhì)量、改進(jìn)管理和維護(hù)保養(yǎng)使故障率降在設(shè)備使用后期,，由于設(shè)備零部件的磨損,、疲勞,、老化、腐蝕等,，故障率不斷上升,。因此認(rèn)為如果在耗損故障期開始時(shí)進(jìn)行大修，可經(jīng)濟(jì)而有效地降低故障率,。
2、現(xiàn)代化設(shè)備的故障率曲線
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,，大量新技術(shù),、新材料不斷涌現(xiàn)，特別是電子技術(shù),、自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,，設(shè)備正朝著精確化、自動(dòng)化方向發(fā)展,。設(shè)備的結(jié)構(gòu),、各工作單元的關(guān)系和環(huán)境變得越來越復(fù)雜，這給設(shè)備維修工作帶來了新問題,。
人們通過研究發(fā)現(xiàn)一些用現(xiàn)代技術(shù)裝備的設(shè)備,，故障規(guī)律與浴盆曲線相背離。經(jīng)過近30多年的研究,，設(shè)備的故障率除了浴盆曲線外,，還有五種情況
曲線A顯示了恒定的或者略增的故障率，有明顯的磨損期,。曲線B顯示了緩慢增長的故障率,，但沒有明顯的磨損期。曲線C顯示了新設(shè)備從剛出廠的低故障率,，急劇地增長到一個(gè)恒定的故障率,。曲線D顯示設(shè)備的故障為恒定值，出現(xiàn)的故障常常是偶然因素造成的,。而曲線E顯示設(shè)備開始有高的初期故障率,，然后急劇下降到一個(gè)恒定的或者是增長極為緩慢的故障率。
通過對民用飛機(jī)的故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)調(diào)查發(fā)現(xiàn),，4%的設(shè)備遵循典型的浴盆曲線,，2%的設(shè)備遵循曲線A，5%的設(shè)備遵循曲線B,，7%的設(shè)備遵循曲線C,，14%的設(shè)備遵循曲線D，不少于68%的設(shè)備遵循曲線E,。一般來說,，在實(shí)際運(yùn)行中,，設(shè)備的故障率應(yīng)該是圖2所示的五種曲線中的一種或幾種的合成(浴盆曲線可以看作曲線A、D和E的合成),，其故障率可能與民用飛機(jī)的故障率不*相同,。但是，設(shè)備故障率取決于設(shè)備的復(fù)雜性,，設(shè)備越復(fù)雜,，其故障曲線越是接近于曲線D和E。
二,、機(jī)器設(shè)備的維修方式
1,、設(shè)備維修的主要方式
（1）計(jì)劃維修方式
計(jì)劃維修作為一種預(yù)防性維修制度，我國從上世紀(jì)50年代以來,，開始起在工業(yè)企業(yè)普遍推廣使用,，對保證設(shè)備處于良好狀態(tài)取得了較好效果。
設(shè)備計(jì)劃維修的方法有以下幾種：(a)標(biāo)準(zhǔn)維修法即強(qiáng)制維修法,。對于那些必須嚴(yán)格保證安全運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備常采用此法,。這種方法對設(shè)備的維修日期、類別和內(nèi)容,，預(yù)先制定具體的計(jì)劃,。不管設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中的技術(shù)狀態(tài)如何，都嚴(yán)格按照計(jì)劃規(guī)定執(zhí)行,。(b)定期維修法,。這種方法是根據(jù)設(shè)備的使用情況、參考有關(guān)檢修周期,，制定設(shè)備維修工作的計(jì)劃日期和大致維修工作量,。確切的工作安排，則是根據(jù)每次維修前的準(zhǔn)備再作詳細(xì)規(guī)定,。(c)檢查后維修法,。此法事先只規(guī)定設(shè)備的檢查計(jì)劃，根據(jù)檢查的結(jié)果和以前的維修資料,，確定維修日期和內(nèi)容,。
計(jì)劃維修方式一方面可以及時(shí)地恢復(fù)設(shè)備的工作能力，預(yù)防可能發(fā)生的事故,；另一方面,，可以事先安排好設(shè)備的使用和檢修時(shí)間，準(zhǔn)備好維修所需的人,、財(cái),、物等；同時(shí)也可以縮短了維修時(shí)間，提高了維修質(zhì)量,。
（2）設(shè)備診斷技術(shù)與狀態(tài)維修
與傳統(tǒng)檢查相對,，設(shè)備診斷技術(shù)由依靠人員的感官判斷，發(fā)展到大量采用*的科學(xué)儀器,、儀表,；由人工測試，發(fā)展為在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)中由電子儀器顯示,；由高級技術(shù)工人承擔(dān),，發(fā)展為由于采用既科學(xué)又方便的儀器、儀表,，一般設(shè)備操作者也能承擔(dān),；由在停機(jī)情況下檢測，發(fā)展到不停機(jī)直接檢測,；檢測的目的，由檢測勞損(磨損,、腐蝕等),、預(yù)防故障發(fā)展到預(yù)測設(shè)備的自然壽命。目前,，該技術(shù)發(fā)展為系統(tǒng)的設(shè)備維修管理方法,，可以對整套設(shè)備的單個(gè)零件、主要部件進(jìn)行監(jiān)測,，也可以對整套設(shè)備進(jìn)行全面的監(jiān)測,。
設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測維修是根據(jù)設(shè)備的日常監(jiān)測、定期檢查,、狀態(tài)監(jiān)測和診斷提供的信息,，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析處理，來判斷設(shè)備的劣化程度,，并在故障發(fā)生之前有計(jì)劃地進(jìn)行適當(dāng)?shù)木S修,。設(shè)備狀態(tài)維修被*為設(shè)備維修方式中高的一種方式。采用設(shè)備狀態(tài)維修可以及時(shí)掌握故障隱患并及時(shí)消除,，從而提高設(shè)備完好率和利用率,，提高設(shè)備維修工作質(zhì)量和節(jié)省各種費(fèi)用，提高總體效益,。
（3）事后維修法
在設(shè)備的維修工作中,，還有一種方法叫做事后維修法，或叫故障維修法,，也就是壞了再修,，不壞不修的方法。這種方法只適用于數(shù)量多、一般的設(shè)備,。
2,、不同設(shè)備維修方式的對比分析
計(jì)劃維修方式認(rèn)為設(shè)備故障率遵循浴盆曲線。要有效地實(shí)行預(yù)防性維修,，必須科學(xué)制定維修計(jì)劃,。如果計(jì)劃制訂不合理，這種方法常常會造成很大的浪費(fèi),。在進(jìn)行預(yù)防性維修時(shí),，必須準(zhǔn)確地找到拐點(diǎn)，這樣才可避免過剩維修或維修范圍的擴(kuò)大,，獲得最佳的效益,。但是設(shè)備的壽命周期與設(shè)備的使用環(huán)境、人員素質(zhì),、維護(hù)保養(yǎng)等因素密切相關(guān),，科學(xué)合理地確定設(shè)備的壽命有一定難度，因此設(shè)備很難真正有效地實(shí)施計(jì)劃維修,。
傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為,，設(shè)備故障的發(fā)生、發(fā)展與使用時(shí)間有直接關(guān)系,，定時(shí)的計(jì)劃拆修普遍使用,。根據(jù)現(xiàn)代設(shè)備故障率曲線可知，設(shè)備故障的發(fā)生有的與設(shè)備使用時(shí)間有關(guān),，有的則與設(shè)備使用時(shí)間無關(guān),，要根據(jù)實(shí)際情況而定。同時(shí),，許多設(shè)備的故障有一定的潛伏期,，可以通過現(xiàn)代設(shè)備診斷技術(shù)檢測到，可以進(jìn)行安全經(jīng)濟(jì)的決策維修,，而預(yù)防性維修不能提高設(shè)備的可靠度,。
設(shè)備狀態(tài)維修作為一種新型的維修方式，其應(yīng)用范圍越來越廣,，越來越受到人們的重視,。但是設(shè)備維修工作中還不可能*采用這種技術(shù)。這是因?yàn)椋?1) 隨著科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展,，目前已經(jīng)有很多設(shè)備可以用設(shè)備診斷技術(shù)進(jìn)行維修,，但作為一種新技術(shù)，它本身還處于不斷發(fā)展和完善之中,，并不是所有的機(jī)器設(shè)備都可以用設(shè)備診斷技術(shù)進(jìn)行維修,。（2）從經(jīng)濟(jì)上考慮，如果所有的設(shè)備都采用狀態(tài)維修方式，需要一筆很大的經(jīng)濟(jì)投入,。這些診斷設(shè)備只在企業(yè)內(nèi)部使用的話,，使用率低，部分維修資源平時(shí)可能閑置,，這樣使得維修成本大大提高,，對企業(yè)來說經(jīng)濟(jì)上是不合適的。
三,、機(jī)器設(shè)備維修策略的選擇
任何單位都有數(shù)量不等,、型號不一的設(shè)備。有些設(shè)備復(fù)雜,，有些設(shè)備簡單,。對大中型企業(yè)來說則設(shè)備數(shù)量大、品種多,。隨著企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的進(jìn)步,，所擁有的設(shè)備的種類越來越多、技術(shù)性越來越來越強(qiáng),。不同的設(shè)備使用的環(huán)境不同,、故障率曲線不一樣。如何選擇設(shè)備維修策略,，進(jìn)行設(shè)備維修？
（1）根據(jù)設(shè)備的重要性,，采取相應(yīng)的維修策略,。
一般來說，企業(yè)規(guī)模越大,，設(shè)備數(shù)量越多,。大、中型企業(yè)所擁有設(shè)備數(shù)量非常多,。不同設(shè)備在企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行過程中所起的作用是不一樣的,，所采用的維修方式也不一樣。在制定機(jī)器設(shè)備維修策略時(shí),，首先應(yīng)對設(shè)備重要程度進(jìn)行分類,。分類的方法很多，其中ABC分類法就是一種常用的,、較好的方法,。在一個(gè)單位中，A類設(shè)備數(shù)量少,，所起的作用大,，大約占總數(shù)的10%左右。這類設(shè)備流程工藝復(fù)雜，是企業(yè)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵設(shè)備,。一旦這些設(shè)備發(fā)生故障,，會造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，對企業(yè)產(chǎn)生重大影響,，因此要求這類設(shè)備在運(yùn)行過程中,，具有非常高的可靠性。這類設(shè)備應(yīng)是設(shè)備維修工作的重點(diǎn)對象,。對這些關(guān)鍵設(shè)備,，應(yīng)從維修的經(jīng)濟(jì)性出發(fā)選擇合適維修方式。這類設(shè)備最好采用狀態(tài)維修方式,，變計(jì)劃維修為針對性維修,，實(shí)施狀態(tài)維修，這樣可以使維修工作量和維修費(fèi)用大幅度降低,，實(shí)現(xiàn)少投入多產(chǎn)出的效果,。如果沒有相應(yīng)的診斷設(shè)備，或狀態(tài)維修方式費(fèi)用太高,，技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的結(jié)果不合適,，企業(yè)無法承受，則應(yīng)采取標(biāo)準(zhǔn)維修法,，也可以采用定期修理法,。
（2）根據(jù)設(shè)備故障信息的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，選擇合適的維修方式[2]
在對企業(yè)的B類和C類設(shè)備進(jìn)行維修時(shí),，應(yīng)根據(jù)設(shè)備故障信息,，選擇合適的維修方式。對這些設(shè)備來說,，故障信息是決定設(shè)備維修方式的基礎(chǔ),。通過對故障信息的分析，可以判斷設(shè)備故障的類型,，從而選擇維修方式,。設(shè)備故障信息主要包括設(shè)備的故障次數(shù)（停機(jī)頻率）和故障后果（停機(jī)時(shí)間長短、經(jīng)濟(jì)損失等）這兩方面的統(tǒng)計(jì)資料,。
收集一年來（或半年,、季、月）設(shè)備的停機(jī)頻率（次數(shù)）和停機(jī)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)資料,。繪制設(shè)備停機(jī)時(shí)間和停機(jī)頻率排列圖表,，各單位設(shè)備很多，只需列出占總數(shù)80％以上的停機(jī)時(shí)間最長及停機(jī)次數(shù)最多的設(shè)備即可,。對停機(jī)時(shí)間長,、頻率高的設(shè)備,，采用計(jì)劃維修，*消除故障,。對停機(jī)頻率低,，但一旦停機(jī)需要延續(xù)較長的停機(jī)時(shí)間的設(shè)備，應(yīng)對造成故障停機(jī)的過程和原因進(jìn)行分析,，并進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測,，進(jìn)行狀態(tài)維修。對停機(jī)頻率高,，停機(jī)時(shí)間短的設(shè)備采取的維修策略是提高操作人員的技能水平,，一般維修由他們完成即可。對停機(jī)時(shí)間短,，頻率低的設(shè)備采取的方式是不壞不修,。
石化工業(yè)擁有大量機(jī)器設(shè)備，是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ),。對它們的運(yùn)行質(zhì)量要求很高,，每年用于維修費(fèi)用支出也很大。和一般的機(jī)器設(shè)備維修策略比較,，既有其共性,，也有它的特殊性，本文提出的原理和觀點(diǎn),，同樣也基本適合于石化工業(yè),，當(dāng)然需根據(jù)本行業(yè)的特點(diǎn)，進(jìn)一步深化細(xì)化,，才能制定出一套符合石化工業(yè)的機(jī)器維修策略,。