設(shè)備故障率和設(shè)備維修策略-上海石化

1、設(shè)備故障率和設(shè)備維修策略1=早期故障期、偶發(fā)故障期利耗損故障期。時間圖1設(shè)備故障浴盆曲線陸朝榮 施毅（中國人民解放軍空軍后勤學(xué)院，徐州，221000）摘要：論述了設(shè)備故障率曲線及特點，分析了幾種設(shè)備維修模式和優(yōu)缺點，提出對 重點關(guān)鍵設(shè)備的維修應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)維修或狀態(tài)維修的方式，而其它設(shè)備應(yīng)根據(jù)設(shè)備故障信 息統(tǒng)計的結(jié)果，采用相應(yīng)的方式。關(guān)鍵詞：設(shè)備故障率維修策略隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和現(xiàn)代化生產(chǎn)的飛速發(fā)展，機器設(shè)備作為決定產(chǎn)品牛. 產(chǎn)的產(chǎn)量、質(zhì)量和成本的重要因索，其作用越來越明顯。設(shè)備在使用過程屮，必然 會產(chǎn)生不同程度的磨損、疲勞、變形或損傷，隨著時間的延長，它們的技術(shù)狀態(tài)會 逐漸變差，使用性能下降

2、。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)正常運行，防止事故發(fā)生的重要保證。1設(shè)備的故障率曲線1. 1設(shè)備故障率浴盆illi線及特點通過對設(shè)備故障進行研究，發(fā)現(xiàn)人部分機械設(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)備故障率隨時間的變化人致分早期故障期對 于機械產(chǎn)品乂叫磨 合期。在此期間，開 始的故障率很高，但 隨時間的推移，故障 率迅速下降。此期間 發(fā)牛的故障主要是 設(shè)計、制造上的缺陷 所致，或使用不當(dāng)所 造成的。進入偶發(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)生是隨機的，其故障率最低，而l穩(wěn)定，這是設(shè)備的止常工作期或最佳狀態(tài)

3、期。在此間 發(fā)牛的故障多因為設(shè)計、使用不當(dāng)及維修不力產(chǎn)牛的，可以通過提高設(shè)計質(zhì)量、改 進管理和維護保養(yǎng)使故障率降到最低。在設(shè)備使川后期，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。因此認為如果在耗損故障期開始時進行人 修，可經(jīng)濟而冇效地降低故障率。1.2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 化技術(shù)的廣泛應(yīng)川，設(shè)備正朝著精確化、白動化方向發(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

4、除了浴盆1111線外，還有五種情況，如圖2所 刀jllh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)備從剛岀廠的低故障率, 急劇地增長到一個恒定的故障率。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 一個恒定的或者是增長極為緩慢的故運行時間圖2 .五種故障率illi線圖障率。通過對民用飛機的故障進行統(tǒng)計 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|11|線d,不

5、少于68%的 設(shè)備遵循曲線e。一般來說，在實際運 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）, 具故障率町能與民川飛機的故障率不 完全相同。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。2機器設(shè)備的維修方式2.1設(shè)備維修的主要方式（1）計劃維修方式計劃維修作為一種預(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)備計劃維修的方法有以下兒種：（a）標(biāo)準(zhǔn)維修法即強制維修法。対于那些必須 嚴(yán)格保證安全運轉(zhuǎn)的設(shè)備常'采用此法。這種方

6、法對設(shè)備的維修fi期、類別和內(nèi)容， 預(yù)先制定具體的計劃。不管設(shè)備運轉(zhuǎn)屮的技術(shù)狀態(tài)如何，都嚴(yán)格按照計劃規(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、參考冇關(guān)檢修周期，制定設(shè)備維 修工作的計劃tl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)備的檢查計劃，根據(jù)檢查的 結(jié)果和以前的維修資料，確定維修h期和內(nèi)容。計劃維修方式一方面可以及時地恢復(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)備的使用和檢修時間，準(zhǔn)備好維修所需的人、財、物 等；同時也可以縮短了維修時間，提高了維修質(zhì)量。（2）設(shè)備診斷技術(shù)與狀態(tài)

7、維修與傳統(tǒng)檢查相對，設(shè)備診斷技術(shù)rh依靠人員的感官判斷，發(fā)展到大量采用先進 的科學(xué)儀器、儀表；由人工測試，發(fā)展為在設(shè)備運轉(zhuǎn)屮由電了儀器顯示；由高級技 術(shù)工人承擔(dān)，發(fā)展為由于采用既科學(xué)乂方便的儀器、儀表，一般設(shè)備操作者也能承 擔(dān)；由在停機情況下檢測，發(fā)展到不停機直接檢測；檢測的冃的，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)已發(fā)展為系統(tǒng)的設(shè)備 維修管理方法，可以對整套設(shè)備的單個零件、主要部件進行監(jiān)測，也叮以對整套設(shè) 備進行全而的監(jiān)測。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測維修是根據(jù)設(shè)備的口常監(jiān)測、定期檢查、狀態(tài)監(jiān)測和診斷提供的 信息，經(jīng)統(tǒng)計分析處理，來判斷設(shè)備的劣化程度，并在故障發(fā)生z前

8、有計劃地進行 適當(dāng)?shù)木S修。設(shè)備狀態(tài)維修被公認為設(shè)備維修方式中效率最高的一種方式。采用設(shè) 備狀態(tài)維修可以及時掌握故障隱患并及時消除，從而捉高設(shè)備完好率和利川率，捉 高設(shè)備維修工作質(zhì)量和節(jié)省各種費用，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。2.2不同設(shè)備維修方式的對比分析計劃維修方式認為設(shè)備故障率遵循浴盆曲線。要有效地實行預(yù)防性維修，必須 科學(xué)制定維修計劃。如果計劃制訂不合理，這種方法常常會造成很大的浪費。在進 行預(yù)防性維修吋，必須準(zhǔn)確地找到拐點，這樣才可避免過剩維修或維修范

9、圍的擴大, 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 實施計劃維修。傳統(tǒng)的觀念認為，設(shè)備故障的發(fā)生、發(fā)展與使用時間有直接關(guān)系，定時的計劃 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)生有的設(shè)備使用吋 間有關(guān)，有的則與設(shè)備使用時間無關(guān)，要根據(jù)實際情況而定。同時，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，可以進行安全經(jīng)濟的決策 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)川范圍越來越廣，越來越受到人 們的重視。但是設(shè)備維修工作

10、屮還不可能完全采用這種技術(shù)。這是因為：（1）隨著科 學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，冃前已經(jīng)冇很多設(shè)備可以用設(shè)備診斷技術(shù)進行維修，但作為一 種新技術(shù)，它本身還處于不斷發(fā)展和完善z中，并不是所有的機器設(shè)備都可以用設(shè) 備診斷技術(shù)進行維修。（2）從經(jīng)濟上考慮，如果所有的設(shè)備都采用狀態(tài)維修方式， 需要一筆很人的經(jīng)濟投入。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 維修資源平時可能閑置，這樣使得維修成木人人提高，對企業(yè)來說經(jīng)濟上是不合適 的。3機器設(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 人中型企業(yè)來說則設(shè)備數(shù)量人、品種多。隨著企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平的進步，所擁有的 設(shè)備

11、的種類越來越多、技術(shù)性越來越來越強。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，金業(yè)規(guī)模越大，設(shè)備數(shù)量越多。人、屮型企業(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)運行過程屮所起的作用是不一樣的，所采用的維修方式也 不一樣。在制定機器設(shè)備維修策略時，首先應(yīng)對設(shè)備重要程度進行分類。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。在一個單位屮，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) 牛產(chǎn)過程屮的關(guān)鍵設(shè)備。一旦這些設(shè)備發(fā)主故障，會造成重大的經(jīng)濟損失，對

12、金業(yè) 產(chǎn)生重人影響，因此要求這類設(shè)備在運行過程屮，具有非常高的可靠性。這類設(shè)備 應(yīng)是設(shè)備維修工作的重點對象。對這些關(guān)鍵設(shè)備，應(yīng)從維修的經(jīng)濟性出發(fā)選擇合適 維修方式。這類設(shè)備最好釆用狀態(tài)維修方式，變計劃維修為針對性維修，實施狀態(tài) 維修，這樣可以使維修工作量和維修費用大幅度降低，實現(xiàn)少投入多產(chǎn)岀的效果。 如果沒有相應(yīng)的診斷設(shè)備，或狀態(tài)維修方式費用太高，技術(shù)經(jīng)濟分析的結(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)計結(jié)果，選擇合適的維修方式在對企業(yè)的b類和c類設(shè)備進行維修吋，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

13、修方式的基礎(chǔ)。通過対故障信息 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)（停機頻率）和故障示果（停機時間長短、經(jīng)濟損失等）這兩方面的 統(tǒng)計資料。收集一年來（或半年、季、月）設(shè)備的停機頻率（次數(shù)）和停機吋間的統(tǒng)計資 料。繪制設(shè)備停機時間和停機頻率排列圖表，各單位設(shè)備很多，只需列出占總數(shù)80% 以上的停機吋間最長及停機次數(shù)最多的設(shè)備即可。對停機吋間長、頻率高的設(shè)備， 采用計劃維修，徹底消除故障。対停機頻率低，但一旦停機需要延續(xù)較長的停機時 間的設(shè)備，應(yīng)對造成故障停機的過程和原因進行分析，并進行狀態(tài)監(jiān)測，進行狀態(tài) 維修。對停機頻率高，停機時間短的設(shè)備采取的

14、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。對停機時間短，頻率低的設(shè)備采取的方式是不壞不 修。石化工業(yè)擁有大量機器設(shè)備，是安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。對它們的運行質(zhì)量要求很高, 每年用于維修費用支出也很人。和一般的機器設(shè)備維修策略比較，既有具共性，也 有它的特殊性，木文提岀的原理和觀點，同樣也基木適合于石化工業(yè)，當(dāng)然需根據(jù) 本行業(yè)的特點，進一步深化細化，才能制定出一套符合石化工業(yè)的機器維修策略。參考文獻1 (英)j莫雷.以可靠性為中心的維修.北京：機械工業(yè)出版社，19952李監(jiān)汀.決策擬定網(wǎng)格法.設(shè)備維修與管理，2003,(2)malfunction rate of equipments

15、and the maintaining tacticslu chaorong, shi yi(logistic institute of air force, pla, xuzhou,221(x)0)abstractthis paper introduced the malfunction rate curve of equipments and its characteristics, analyzed several maintenance modes and their strong ancl weak points. it was proposed that to the maintenance of key equipments, standard or state mode should be adopted, while to other equipments, corr