可靠性設(shè)備的預(yù)防維護及其管理機械專業(yè)畢業(yè)論文

1、邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 可靠性設(shè)備的預(yù)防維護及其管理專 業(yè) 機械制造與自動化班 級 機制091 姓 名 XXX 學(xué) 號 0900030101XX 指導(dǎo)老師 XXX 老師 日 期 2012年6月 摘 要設(shè)備是工業(yè)革命的起點，是不同經(jīng)濟時代的重要標(biāo)志，是企業(yè)生產(chǎn)賴以運行的載休。設(shè)備管理是企業(yè)管理的一個重要組成部分，對企業(yè)當(dāng)前的生產(chǎn)和長遠(yuǎn)的發(fā)展起著極為重要的保證作用。維修是為保持或恢復(fù)設(shè)備能完成規(guī)定功能的能力而采取的各種技術(shù)和管理措施，也是設(shè)備運行階段的主要管理內(nèi)容。本文首先對設(shè)備預(yù)防維修進行理論分析，提出了設(shè)備預(yù)防維修管理模型，在此基礎(chǔ)上主要進行了以下方面的工作:1 通過對設(shè)備故障過程的分析，運

2、用可靠性壽命分布建模與分析的方法，對設(shè)備故障特征量及數(shù)據(jù)的收集。2 在維修理論模型的基礎(chǔ)上，研究了預(yù)防維修決策問題，結(jié)合企業(yè)工程實際，綜合考慮維修費用，尋求一種更為接近實際情況的模型 ,來求解最優(yōu)預(yù)防維修周期，為維修計劃的制定提供可靠的依據(jù)。3 在備件的優(yōu)化模型中，考慮設(shè)備系統(tǒng)中組件備件可靠性與成本之間關(guān)系的多樣性。本文提出的上述以過程為基礎(chǔ)的預(yù)防維修決策模型，綜合考慮了各種維修方式，結(jié)合工程實際情況，做出維修決策，包括維修方式的選擇。關(guān)鍵詞 :設(shè)備管理，預(yù)防維修，維修策略，故障曲線，備件目 錄摘 要目 錄第一章 緒論1 設(shè)備維修及管理在企業(yè)中的重要性1 設(shè)備維修管理發(fā)展的歷程2我國企業(yè)傳統(tǒng)設(shè)

3、備維修及管理的局限性及面臨的問題3 設(shè)備維修及管理的發(fā)展趨勢4第二章 設(shè)備故障理論和故障分布統(tǒng)計建模5 故障率曲線52.2 浴盤曲線故障率的數(shù)學(xué)模型6 故障率曲線的基本模式8 設(shè)備故障統(tǒng)計建模的一般方法11 故障數(shù)據(jù)的收集11第三章 設(shè)備維護的相關(guān)理論13 設(shè)備維護理論133.2 設(shè)備維護及建模方法143.2.1 設(shè)備維護的方式14 維護建模方法153.3 可靠性理論15 可靠性定義及分類15可靠性特征量163.4 RCM維護優(yōu)化模型173.4.1 RCM中經(jīng)常采用的方法173.4.2 RCM優(yōu)化模型綜述18第四章 可靠性設(shè)備的備件優(yōu)化模型19 備件庫存模型與策略194.2 備件庫存決策模型1

4、94.3 備件優(yōu)化模型設(shè)計204.4 確定備件品種的一般可靠性方法20第五章 總結(jié)21參考文獻22致 謝23第一章 緒 論設(shè)備是工業(yè)革命的起點，是不同經(jīng)濟時代的重要標(biāo)志，是企業(yè)生產(chǎn)賴以運行的載體。馬克思說:“設(shè)備是企業(yè)的骨骼、肌肉和脈管” 。在當(dāng)代,科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)突飛猛進的發(fā)展,先進的生產(chǎn)制造系統(tǒng)接連出現(xiàn)。加工與成形制造技術(shù)日益向精密化、多樣化、復(fù)合化方向發(fā)展，如精益生產(chǎn)、特種制造等；制造自動化系統(tǒng)日益向柔性化、集成化、智能化、全球化方向發(fā)展，如柔性制造、智能制造等；傳統(tǒng)制造技術(shù)日益向高效化、敏捷化、清潔化方向發(fā)展，如清潔生產(chǎn)、敏捷制造等。先進的設(shè)備是這些先進生產(chǎn)制造系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)之一。同時，企

5、業(yè)越來越向資本密集型、技術(shù)密集型發(fā)展，而資本和技術(shù)是依靠設(shè)備來體現(xiàn)的。因此，從某種意義上來講，設(shè)備對產(chǎn)品的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量，對成本、市場和效益具有重要的影響。企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模越來越龐大，設(shè)備越來越復(fù)雜，設(shè)備維修及管理的環(huán)境發(fā)生了很大的變化，導(dǎo)致設(shè)備的管理理念、管理方式和維修方式革命性變化。當(dāng)今的設(shè)備維修管理是由設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計、制造、選型、購置、安裝、使用、維護、修理、改造、報廢直至更新諸環(huán)節(jié)構(gòu)成的設(shè)備生命全過程的管理。所謂“工欲善其事，必先利其器；君欲利其器，首當(dāng)順其制?！?設(shè)備維修管理是安全生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加企業(yè)經(jīng)濟效益的基本保證，體現(xiàn)在設(shè)備生命全過程的管理中。設(shè)備維修管理不當(dāng)，設(shè)備容易

6、出現(xiàn)故障停機，造成某些環(huán)節(jié)中斷，更嚴(yán)重的會引起生產(chǎn)全線停機，造成巨大損失。生產(chǎn)設(shè)備尤其是關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)不良，疏于維修保養(yǎng)，不僅使得設(shè)備使用壽命下降，而且會造成生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量下降和各方面的消耗增加。也就是說，設(shè)備管理既影響企業(yè)的產(chǎn)出，又影響企業(yè)的投入，是生產(chǎn)中至關(guān)重要的因素。 因此 ，只有加強設(shè)備管理，正確操作使用設(shè)備，精心地維護保養(yǎng)設(shè)備，進行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備維修，使設(shè)備始終處于良好的技術(shù)狀態(tài)，才能夠保證生產(chǎn)過程連續(xù)穩(wěn)定地進行，生產(chǎn)出低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品，保證企業(yè)經(jīng)濟利益的提高和長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的實現(xiàn)。 圖1-1 設(shè)備維修管理發(fā)展的歷程 人們從事生產(chǎn)，離不開設(shè)備，也就離不開設(shè)備的管理和維修。隨著生產(chǎn)設(shè)各分

7、別朝著集成化、大型化、精密化、自動化、流程化的方向發(fā)展， 設(shè)備的維修管理方式也在不斷地發(fā)生著變革。國際上設(shè)各維修管理體系大致經(jīng)歷了如圖1-1所示的四個發(fā)展階段。 (1）事后維修階段(Breakdown Maintenance,縮寫為BM) (1950年) 這個階段有兩個“時代”組成，即兼修時代和專修時代。在兼修時代，由于設(shè)備比較簡單，設(shè)備的操作人員也就是維修人員；隨著設(shè)備技術(shù)復(fù)雜程度不斷提高，操作人員的技能不能滿足維修的需要，開始有了專業(yè)分工,操作工專門操作，維修工專門維修，進入了專修時代。這個階段的維修特點是設(shè)備壞了才修，不壞不修。在這一階段，對設(shè)備維修不受重視，而且.,對科學(xué)技術(shù)的掌握和應(yīng)

8、用也有限。因此，工廠由于故障導(dǎo)致停機停產(chǎn)的損失巨大。 （2）預(yù)防維修階段(Preventive Maintenance,縮寫為PM) (1950-1960) 國際上有兩大體系共存，一個是以前蘇聯(lián)為首的計劃維修體制，另一個是以美國為首的預(yù)防維修休制。這兩大體制本質(zhì)相同.都是以摩擦學(xué)理論基礎(chǔ)，但在具體的形式和做法上有所小同，效果上也有差異。（3）生產(chǎn)維修階段(Productive Maintenance,縮寫為PM) (1960-1970)生產(chǎn)維修體制是以預(yù)防性維修為中心，兼顧生產(chǎn)和設(shè)備設(shè)計制造而采取的多樣、綜合的設(shè)備管理方法。以美國為代表的西方國家的企業(yè)多采有此維修管理體制。生產(chǎn)維修由四部分組成

9、，即:事后維修、預(yù)防維修、改善維修、維修預(yù)防。這一維修體制突出了維修策略的靈活性，吸收了后勤工程學(xué)的內(nèi)容，提出了維修預(yù)防、提高設(shè)備可靠性設(shè)計水平以及無維修設(shè)計思想。（4）各種設(shè)備管理模式并行階段(1970年至今)a)綜合工程學(xué)綜合工程學(xué)是由英國的丹尼斯巴克思在70年代的一次國際會議上提出。其定義為:“為使資產(chǎn)壽命周期費用最經(jīng)濟，把相關(guān)的工程技術(shù)、管理、財務(wù)及業(yè)務(wù)加以綜合的學(xué)科?！眀)全員生產(chǎn)維修(Total Production Maintenance,縮寫為TPM)全員生產(chǎn)維修是日本在學(xué)習(xí)美國設(shè)備預(yù)防性維護的基礎(chǔ)上，吸收英國設(shè)備綜合工程學(xué)和我國鞍鋼憲法中的群眾路線的觀點，繼承本國傳統(tǒng)管理觀念

10、，逐漸形成發(fā)展起來的一種設(shè)備管理和維護制度。關(guān)于全員生產(chǎn)維修的詳細(xì)闡述可參閱文獻。c) 設(shè)備綜合管理20世紀(jì)80年代，我國在前蘇聯(lián)的計劃預(yù)修體制基礎(chǔ)上，吸收生產(chǎn)維修綜合工程學(xué)、后勤工程以及日本全員生產(chǎn)維修的相關(guān)內(nèi)容，提出對設(shè)備進行綜合管理的思想體系。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國企業(yè)的設(shè)備維修管理在長期的發(fā)展過程中，逐步積累了自己的管理理念和維修風(fēng)格，并隨著設(shè)備維修管理發(fā)展，逐漸呈現(xiàn)多樣性。但目前企業(yè)廣泛采用的設(shè)備管理方式方法仍然是以前蘇聯(lián)的計劃維修制為主，制約著生產(chǎn)的發(fā)展，主要表現(xiàn)在如下幾個方面: （1） 設(shè)備管理僅限于使用和維修過程的管理，維修固然很重要，但就維修的本質(zhì)來說，是事后(后天)的救護。

11、 （2） 設(shè)備設(shè)計制造過程管理和設(shè)備使用維修過程的管理彼此互不通氣，缺少信息反饋，而這些反饋是現(xiàn)代工程技術(shù)中必不可少的。 （3）設(shè)備管理把技術(shù)管理和經(jīng)濟管理分割開來，設(shè)備管理往往是重技術(shù)輕管理，缺乏系統(tǒng)性的概念和管理科學(xué)的理論基礎(chǔ)。由于我國的企業(yè)在相當(dāng)長的一個歷史時期處于相對封閉的狀態(tài)，與國外企業(yè)之間缺乏交流，加上基礎(chǔ)薄弱，市場發(fā)育不充分，與國外企業(yè)的設(shè)備維修管理有較大的差距，主要表現(xiàn)如下:（1）缺乏有效的設(shè)各維修管理理論的指導(dǎo)。我國企業(yè)早期實行計劃經(jīng)濟，受前蘇聯(lián)計劃預(yù)修制的影響較大，而這種理論越來越不適應(yīng)生產(chǎn)設(shè)務(wù)日益向復(fù)雜化、智能化、集成化方向發(fā)展的趨勢，對維修的經(jīng)濟性考慮性甚少。（2）企業(yè)

12、缺乏符合維修管理規(guī)律的策略謀劃設(shè)備是為生產(chǎn)服務(wù)的，因此，企業(yè)容易以生產(chǎn)管理的規(guī)律強加設(shè)備維修管理，設(shè)備成為生產(chǎn)的附庸。重?fù)屝蓿p管理，重眼前前，輕長遠(yuǎn),是我國設(shè)備維修管理的通病。（3）忽視對人的研究，組織體系陳舊傳統(tǒng)的設(shè)備維修管理較少研究人力資本，沒有將知識作為管理的一個關(guān)鍵要素。另外，社會協(xié)作體系不完善，檢修市場發(fā)育不充分，社會資源不能有效整合，使企業(yè)在圍繞設(shè)備維修的資源配置上“大而全、小而全”，造成重復(fù)配置 , 資金分散，效率低下的現(xiàn)象。當(dāng)前企業(yè)設(shè)備的維修管理呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢：（1）設(shè)備維修與管理的重要性成為越來越多企業(yè)的共識，世界上越來越多的企業(yè)認(rèn)識到設(shè)備在企業(yè)生產(chǎn)中的重要性?！熬S修是生

13、產(chǎn)力”。“ 一個成功的企業(yè)必須具備世界級的維修管理?！笔澜缟瞎I(yè)發(fā)達(dá)國家的企業(yè)都認(rèn)識到這一點，把設(shè)備維修管理放在十分重要的位置，向設(shè)備要效益。（2）重視設(shè)備的綜合管理，著眼于全過程管理。設(shè)備投產(chǎn)后的運行操作、維護檢修、更新改造直至報廢的后半生管理固然重要，但對設(shè)備進行綜合管理要著眼于設(shè)備一生全過程的管理，更重要的是設(shè)備前半生的管理。（3）強調(diào)設(shè)備的全員管理，操作人員要參與維修活動。（4）隨著計算機技術(shù)在工程中應(yīng)用的日益普及，設(shè)備維修管理信息化所產(chǎn)生的效益也日益顯著。計算機及信息處理技術(shù)在設(shè)備維修管理中發(fā)揮的作用將越來越大，并將得到飛速發(fā)展。 第二章 設(shè)備故障理論和故障分布統(tǒng)計建模 進行維修的原

14、因是因為設(shè)備出了故障或為了減少設(shè)備故障發(fā)生的概率，因此有必要對故障進行了解。故障是指系統(tǒng)、設(shè)備或零部件喪失其規(guī)定功能的狀態(tài)。故障理論包括故障宏觀理論和故障微觀理論兩大方面。 故障宏觀理論是把故障的出現(xiàn)看作是一個隨機事件，進行統(tǒng)計分析，找出故障發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律，從而實現(xiàn)對故障的宏觀管理。故障微觀理論則研究故障機理，即從微觀或亞微觀角度研究引起故障發(fā)生的物理、化學(xué)等變化的內(nèi)在原因及其發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，并山此提出預(yù)防和排除故障的措施，它屬于失效物理分析的范疇。 研究故障宏觀統(tǒng)計規(guī)律主要是研究故障率隨時間變化的規(guī)律。在早期的預(yù)防維修體制時代，認(rèn)為最具代表性的是呈浴盆狀的故障率曲線，這條曲線是根據(jù)設(shè)備的

15、磨損規(guī)律得出的。它的表現(xiàn)形態(tài)可分為三個階段:早期故障期，偶發(fā)故障期和磨損故期。如圖3-1所示。 圖2-1 設(shè)備典型是效率曲線 (1) 早期故障期(跑合階段) 這一階段是故障率下降型，如圖2-1的(I)階段所示，即隨著時間的推移故障率逐漸下降。設(shè)備投入使用的早期，失效率較高且下降很快。這主要是由于設(shè)備的零部件在設(shè)計、制造時的各種質(zhì)量缺陷造成，即為質(zhì)量問題造成，也有貯存、運輸、安裝、調(diào)試、起動不當(dāng)?shù)热藶橐蛩厮斐傻氖?。?dāng)這些不良因素造成的失效得到徹底、有效的處置后，運轉(zhuǎn)也就逐漸正常，而失效率就趨于穩(wěn)定，到t。時失效率曲線己開始變平。t0以前稱為早期失效期。 (2) 偶發(fā)故障期(穩(wěn)定階段)失效率曲

16、線為恒定型，即t。到t1間的失效率近似為常數(shù)，故障率比較低。如圖2-1的()階段所示。失效主要是由于非預(yù)期的過載、誤操作、工藝缺陷、環(huán)境因素以及一些尚不清楚的偶然因素所造成，也就是設(shè)備的可靠性問題造成。由于失效原因多屬偶然，故稱為偶然失效期。偶然失效期也是設(shè)備有效工作的時期，這段時間稱為有效壽命。 (3) 損耗故障期(磨損階段)經(jīng)過相當(dāng)長的偶發(fā)故障期后，出于設(shè)備的磨損、疲勞、老化、損耗、阻抗增大、腐蝕、介電常數(shù)波動等原因，設(shè)備的故障率開始增加，這種故障率逐漸增加的時期稱為損耗故障期，其故障率隨時間移而增加,如圖2-1的（）階段所示。 三種性質(zhì)的故障從理論上說都可以貫穿于設(shè)備的整個壽命期，只是每

17、個時期有一種性質(zhì)的故障占支配地位。即在早期故障期內(nèi)以質(zhì)量問題為主；在偶然故障期內(nèi)以可靠性問題為主；而在損耗故障期內(nèi)以損耗問題為主。這一典型的曲線是計劃預(yù)修制進行維修決策的理論依據(jù)。通常根據(jù)設(shè)備的損耗情況和維修能力，制定出一條“容許故障率”的界限線，以控制實際故障率不要超過此范圍。從上可知，浴盆曲線中的故障率在三個時期內(nèi)均包含三種故障性質(zhì)的變化情況，很難用某一函數(shù)，比如指數(shù)函數(shù)數(shù)、正態(tài)分布函數(shù)完整地將其特性描述出來。但結(jié)果針對不同時期的主要因素來選擇適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)，其特性是能夠描述的。設(shè)它的總故障率表達(dá)式為: （2-1）式中:為早期故障率；為偶然故障率；為耗損故障率。這三種故障率的綜合結(jié)果如圖2-2

18、所示。在早期故障期。則主要考慮早期故障率和偶然故障率。在偶然故障期，排除了絕大部分早期故障問題， 而大部分的零部件的損耗期尚未到來，因此常用偶然故障率近似表示總故障率。而在損耗故障期，主要考慮偶然故障率和損耗故障率。 圖2-2 故障率曲線的數(shù)學(xué)模型 (1)早期故障期的數(shù)學(xué)模型這一階段是故障率下降型，它的故障密度函數(shù)和可靠性函數(shù)大體服從超指數(shù)分布或m2時 ，為b型的故障率曲線; m=2時 ，為c型的故障率曲線; 1m2時，為d型的故障率曲線; m=l時，為e型的故障率曲線; m1時，為f型的故障率曲線。 圖2-4形狀參數(shù)對故障率曲線的影響 由此可見，威布爾分布應(yīng)是故障率分布中最常見的重要分布之一

19、。在機械設(shè)備中，一般零件的靜強度、材料性能、尺寸偏差等等，基本可歸納為正態(tài)分布，使得機械零件的故障率曲線很多屬于正態(tài)分布。正態(tài)分布的故障率函數(shù)及曲線如下 -tt) (2-1)式中t為規(guī)定的時間；T表示產(chǎn)品壽命。根據(jù)可靠度定義可知，R(t)描述了產(chǎn)品0，t時間段內(nèi)完好的概率，且R(O)=1，R()=0。 2、失效概率密度f(t)和積累失效概率F(t)積累失效概率就是壽命的分布函數(shù)，也稱為不可靠度，記作F(f)。它是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi)失效的概率，通常表示為：F(t)=P(Tt)或F(t)=1一R(t) (2-2) 因此F(O)=0，F(xiàn)(+)=1。失效概率密度是積累失效概率對時間t的導(dǎo)

20、數(shù)，記作f(t)。它是產(chǎn)品在包含f的單位時間內(nèi)發(fā)生失效的概率，可以用下式表示F(t)=f(t)dt。 3.4 RCM維護優(yōu)化模型 當(dāng)前，我國企業(yè)設(shè)備工作正處在轉(zhuǎn)型時期，以可靠性為中心的設(shè)備維修勢在必行。與西方發(fā)達(dá)國家比較，目前我國企業(yè)設(shè)備的維修間隔明顯偏短，而且也尚未對維修間隔的優(yōu)化問題進行專門的研究。企業(yè)設(shè)備維修的間隔與內(nèi)容必須優(yōu)化，因為理論上維修費用越高運行費用就越低，這樣兩者之和應(yīng)有一個最優(yōu)值，采用RCM方法可以優(yōu)化企業(yè)的預(yù)防維護工作。3.4.1 RCM中經(jīng)常采用的方法 以可靠性為中心的維護(RCM)是一種系統(tǒng)化考慮系統(tǒng)功能、功能失效的方法，它是預(yù)防維護中的一個重要方法，只有放在整個預(yù)防

21、維護中才能發(fā)揮最大功效，同時它又是一種綜合的維護方法，對關(guān)鍵元件也體現(xiàn)了狀態(tài)監(jiān)控思想。它主要用于產(chǎn)生及總控工廠主要設(shè)施的維護程序。目前研究中涉及到?jīng)Q策與方法如表3-1。采用的模型有多原則決策制定模型和基于規(guī)則的模糊邏輯模型(對AHP分析法和模糊邏輯集成)、比例風(fēng)險模型(基于比例性風(fēng)險的維護)等。表3-1為RCM中經(jīng)常采用的方法。 表3-1 RCM中經(jīng)常采用的方法方 法 適 用 于專家評判法估計故障形成期，評判設(shè)備、原件等的重要性，優(yōu)選維護策略遺傳算法描述更新策略的維持和更新問題，包含可靠性和成本估計思想蒙特卡羅模擬法經(jīng)常與遺傳算法結(jié)合，描述更新策略的維持和更新問題層次分析法制定元件故障重要性等

22、急，綜合分析其對企業(yè)效益的影響效果RCM分析法關(guān)注系統(tǒng)功能，從故障后果的嚴(yán)重程度出發(fā)，確定維護的必要性和可行性，對維護要求進行評估，制定出使用的合理的維護大綱敏感性分析測定設(shè)備、元件等的重要等級，經(jīng)常用于RCM方法中FMECA分析確定潛在失效模式及其相應(yīng)的原因、結(jié)果、發(fā)生頻率和重要性影響圖表法表達(dá)行為、特性與效用的關(guān)系，選擇維護策略等 3.4.2 RCM優(yōu)化模型綜述 在當(dāng)前企業(yè)運作趨于整體化，企業(yè)內(nèi)活動相互間聯(lián)系越來越緊密。設(shè)備維護決策研究領(lǐng)域涉及的RCM理論，根據(jù)模型研究的關(guān)注點的不同大概可以分為以下幾類： 1、使用導(dǎo)向 認(rèn)為一般情況下大部分產(chǎn)品需要在不同環(huán)境下工作且具有不同的故障率函數(shù)，于

23、是引入產(chǎn)品固有壽命概念而建立在隨機環(huán)境下的更換周期的最優(yōu)化模型。 2、經(jīng)濟導(dǎo)向針對RCM中的功能檢查決策建立了其成本模型。相對于以往的基于延長時間的成本模型具有更高的精度和更快的運算速度。3、集成導(dǎo)向分析了實際情況中維護和備件庫存策略總是被獨立地或順次地解決的現(xiàn)狀，提出維護計劃的設(shè)計應(yīng)該考慮維護和與之相關(guān)的庫存成本的共同降低。研究了一個考慮到了隨機故障備件替換和訂貨至交貨時間的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，該模型采用大量的可成組替換的低成本操作單元的隨機故障，備件庫存通過帶有預(yù)設(shè)的訂單發(fā)出訂貨和隨機的訂單送貨時間的連續(xù)觀察系統(tǒng)來控制。 第四章 可靠性設(shè)備的備件優(yōu)化模型 設(shè)備系統(tǒng)備件占用資金的減少是企業(yè)盤活資金

24、、降低成本的重要手段。備件管理是為了按計劃進行設(shè)備維修，縮短修理停機時間，減少修理費用而對備件的計劃、生產(chǎn)、訂貨、采購、儲存、供應(yīng)、合理使用等方面進行的業(yè)務(wù)工作。備件管理是維護工作的重要組成部分，科學(xué)的儲備和供應(yīng)高質(zhì)量的備件，不僅能有助于按期完成維護工作，而且能提高設(shè)備的可靠性。本章將對基于可靠性的備件的優(yōu)化模型進行設(shè)計。 1、單級備件庫存模型與策略 對維修庫存進行了綜合研究,給出了一個計算最優(yōu)訂貨點和訂貨批量的方法。他認(rèn)為訂貨點等于采購提前期內(nèi)的需求，雖然計算訂貨點和訂貨批量的方法容易理解和計算，但它沒有把波動的需求率和難以確定的訂貨成本考慮進去。低需求的貴重備件的庫存成本提供了一個滿意解，

25、它考慮到了備件故障導(dǎo)致的貴重設(shè)備工作不正常導(dǎo)致的巨大缺貨成本情況。確定期初采購時，假設(shè)設(shè)備具有無限生命周期，而在確定常規(guī)采購時，其生命周期卻假設(shè)為有限的。2、多級備件庫存系統(tǒng)的庫存模型與策略 對多級備件庫存系統(tǒng)研究的最早成果是的模型,在從理論上研究了多級庫存系統(tǒng)備件需求規(guī)律及系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)等問題的基礎(chǔ)上，針對多級備件庫存供應(yīng)實際問題，建立了模型。對模型做了進一步的擴展，給出了多備件、多訂單情況下的系統(tǒng)MOD模型。 以可靠性為中心的維修理論(RCM)認(rèn)為復(fù)雜設(shè)備故障的發(fā)生是隨機的，又因為設(shè)備的壽命是服從隨機分布的，因此備件的需求也是服從隨機分布的。為了保證在這種隨機性產(chǎn)生時候保證生產(chǎn)順利進行，需要

26、預(yù)先盡量多地儲備一些備件，而儲備備件需要占用大量的資金，怎樣才能在保證故障發(fā)生的情況下，即能及時更換備件，又能更少的占用資金。綜合考慮以上因素，在滿足系統(tǒng)一定可靠性的前提下，根據(jù)備件的最低庫存量來決定備件的儲備量，以達(dá)到備件存儲費用最低的目標(biāo)。43備件優(yōu)化模型設(shè)計 備件保障有三個要素：數(shù)量、品種和成本。首先討論備件品種的確定方法，其次研究在滿足一定可靠性及成本條件下，系統(tǒng)備件的優(yōu)化設(shè)計。確定備件品種的方法包括：邏輯決斷法、價值工程法、可靠性方法和模糊綜合評判方法等。邏輯決斷法按預(yù)定程序?qū)浼贩N逐一進行邏輯決斷，以確定是否設(shè)置該類備件。價值工程法通過功能分析和評價，計算出功能價值，選定備件品種

27、?？煽啃苑椒ㄊ峭ㄟ^對零部件的維修策略、維修方式等分析研究，確定備件品種。模糊綜合評判方法應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)法綜合評判，進行備件品種的決策。4.4 確定備件品種的一般可靠性方法為衡量備件的品種是否合理，提出備件品種保障度(k)和備件的有用比例兩個參數(shù)。(k)用來衡量備件品種的保障程度，即在規(guī)定維修級別和規(guī)定任務(wù)周期內(nèi)備件消耗的品種數(shù) X 小于規(guī)定貯存品種數(shù)的概率，即：(k)=p(Xk) (4-6)用來衡量所備備件的有用程度，即在一批備件運行一個時期后，使用過的備件品種數(shù)與總備件品種數(shù)N之比，即： (4-7)盡管在確定備件的品種時經(jīng)過論證和計算，但在實際中仍可能存在有些備件長期不用，造成浪費。所以是統(tǒng)計

28、數(shù)量，可為以后工作提供經(jīng)驗數(shù)據(jù)。影響品種保障度(k)和備件的有用比例兩個參數(shù)的因素很多，可歸納為：(1)維修級別。不同的維修級別有不同的維修任務(wù)和維修深度，備件的品種亦不同；(2)備件在裝備上的使用失效率。失效率大的零部件優(yōu)先貯備，且失效率越大，相應(yīng)備件的數(shù)量越大。備件在貯存狀態(tài)下也會失效，可不考慮；(3)備件結(jié)構(gòu)和實際工作條件。如在工作和運輸中有的容易受到外力的沖擊以致?lián)p壞，全天連續(xù)工作比間歇工作的失效情況多。風(fēng)沙、溫度、濕度、鹽霧等環(huán)境條件也直接影響著備件的品種。第五章 總 結(jié) 維護優(yōu)化是企業(yè)對高效維護管理的需求不斷提高的結(jié)果。在經(jīng)濟全球化的背景下和科技快速發(fā)展的條件下，企業(yè)設(shè)備的復(fù)雜程度

29、和資金密集程度達(dá)到了空前的水平，這給設(shè)備的維護帶來了很大的困難，同時也為設(shè)備維護的研究提出了新的問題。維護管理模式在經(jīng)歷了傳統(tǒng)的計劃維護和預(yù)測維護的發(fā)展后，出現(xiàn)了多種不同維護管理模式全面發(fā)展的階段，包括RCM、RAM、BCM、TPM、設(shè)備綜合工程學(xué)、后勤工程學(xué)等理論在企業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。維護優(yōu)化模型是利用數(shù)學(xué)工具建立的反映維護變化規(guī)律的計算模型。目前，維護優(yōu)化研究的對象涉及不同維護技術(shù)人員的構(gòu)成比例、維護備件的管理、維護策略的優(yōu)化與選擇、維護評價、維護管理戰(zhàn)略等；使用的技術(shù)方法也很多，為了便于模型的應(yīng)用，提高模型的可操作性，主觀數(shù)據(jù)和客觀的統(tǒng)計數(shù)據(jù)都成為建模的數(shù)據(jù)來源。RCM中不僅包括傳統(tǒng)的維護計劃優(yōu)化問題，還包括可靠性的優(yōu)化控制方法，這使RCM的維護優(yōu)化具有更廣泛的含義?；诳煽啃缘木S護研究是從眾多維護理論中脫穎而出并逐步被接受的一種維護方法，它是建立在設(shè)備的設(shè)計特點、運行功能、失效模式和后果分析的基礎(chǔ)上，以滿足設(shè)備的使用可靠性為目的，是比較新的領(lǐng)域。本文主要分析了基于可