設備的維修管理

設備的維修管理2/6/20231一.基本概念

維修：維持和恢復設備的額定狀態(tài)及確定和評估其實際狀態(tài)的措施。維修是維護、檢查及修理的總稱。（德國工業(yè)標準DIN31051）

2/6/20232維護、檢查、修理和耐用度之間的關(guān)系如圖所示。

2/6/20233

維修的必要性在于：任何形式的設備在使用過程中都不可避免地存在有形及無形磨損，在特定條件下，設備即使未投入使用，但經(jīng)過一定時間后，其功能也將逐漸消失。維修除對設備的磨損與消耗在物資形態(tài)上給予補償外，還補償了其經(jīng)濟價值。從投資觀點來看，每一次維修都是一次價值上的補償與追加，也是唯一可以替代設備重新籌措的方法。這種價值量上的補償與追加是企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營所必需的條件。從技術(shù)上、經(jīng)濟上來看，對磨損及消耗的設備進行物資形態(tài)上的補償及價值形態(tài)上的追加，便存在一個決策優(yōu)化的問題。何時進行維修，維修到何種程度，也就是維修計劃和維修層次的問題，連同維修組織等因素便構(gòu)成了一種策略上的考慮，將其規(guī)范化后2/6/20234就形成了不同的維修策略。

維修策略（Strategy）：為實現(xiàn)確定的維修目標而制定的總體方案的計劃與實施。常用的維修策略有基于時間或工作量的維修策略；基于故障的維修策略；基于狀態(tài)的維修策略。第一種通常為預防維修模式，第二種為事后維修模式，第三種則為狀態(tài)監(jiān)測維修模式。在企業(yè)中三種策略都不可或缺，對于一般設備或故障損失較小的設備可采用基于故障的策略，主要生產(chǎn)設備可采用基于時間、工作量的策略，亦可采用基于狀態(tài)的策略，對于涉及安全、環(huán)?；蛄鞒躺a(chǎn)的設備則可采用基于狀態(tài)的策略。

2/6/20235相互關(guān)系對維修工作的影響經(jīng)濟效果設備規(guī)劃與維修規(guī)劃時就需考慮維修需求，如零部件的耐磨性，維修時的可達性，易拆卸性等，即較高的可靠性與維修性較高的設備有效度，較少的檢查及修理費用設備籌措與維修制造廠商對產(chǎn)品維修方面的建議可減少對維修及備件的需求，提高設備有效度，特別是在運行初期影響更為明顯降低倉儲費用（較少的儲備資金、倉儲空間及保險費用等）設備配置、安裝與維修設備安裝時合理的配置、布局，對裝、卸載，設備及通道的全盤考慮可降低故障率，減少某些故障的發(fā)生減少維修次數(shù)，降低故障后果費用設備技術(shù)改造與維修及時的技術(shù)改造，如對故障多發(fā)的薄弱環(huán)節(jié)的改進即排除可有效地減少維修需求降低人員、設備、材料、能源等方面的費用設備退役（報廢）與維修及時的退役可有效減少維修次數(shù)及強度降低維修費用及故障后果費用設備更新與維修對于使用強度高的設備，優(yōu)化其維修策略可推遲其更新（更換）時機，延長其使用壽命減少設備投資及附加費用（如利息等）維修與設備管理其他環(huán)節(jié)的關(guān)系2/6/20236

二、設備維修的專業(yè)化與市場化

對于企業(yè)來說,設備的維修工作可以通過兩種策略進行,即由本企業(yè)內(nèi)部的維修部門完成或委托企業(yè)外部的專業(yè)化維修機構(gòu)或設備制造廠家進行,前者通稱為自修,后者則可稱為專業(yè)化維修或外委維修。在發(fā)達國家,作為第三產(chǎn)業(yè)重要支柱的維修服務業(yè)扮演了非常重要的角色,其服務范圍早已超出傳統(tǒng)的“維護、檢查、修理”而涉及到許多專業(yè)化的領(lǐng)域,如舊設備的拆卸、重新組裝,設備薄弱環(huán)節(jié)分析、排除,設備的現(xiàn)代化改裝與優(yōu)化等等。德國工業(yè)維修有限公司的維修服務涉及維修咨詢、維修計劃的制訂與2/6/20237實施,具體內(nèi)容包括傳統(tǒng)意義上的維修工作,如清洗、潤滑、維護、檢查及修理；其它專業(yè)服務包括工業(yè)設備的安裝,設備的防火、防災及事故處理,設備的現(xiàn)代化改裝,舊設備的拆卸、清理及其它專業(yè)性服務。其服務領(lǐng)域涉及汽車工業(yè)、機械制造業(yè)、紡織業(yè)、電子工業(yè)、輕工業(yè)及其它行業(yè),服務對象為機器及生產(chǎn)設備、表面處理設備、建筑機械設備及其它設備。

由于市場競爭的激烈,企業(yè)必須隨時準備調(diào)節(jié)自己的生產(chǎn)經(jīng)營目標,保持機動靈活的策略,以適應快速多變的市場需求。但是多變的生產(chǎn)機制又將2/6/20238導致企業(yè)生產(chǎn)成本的提高,企業(yè)必須重視對間接費用的調(diào)節(jié)以應付上述負面效應,其具體措施就是設法降低維修費用。對間接費用的價值分析源自制造費用價值分析OVA(OverheadValueAnalysis),其目標是降低企業(yè)生產(chǎn)中的間接費用,使用這種方法一般可降低10%—20%的間接費用。自修還是專業(yè)化維修就通常被用來作為間接費用價值分析的內(nèi)容。從維修工作的性質(zhì)來看,具有熟練技能的專業(yè)維修人員及維修專用設施、設備、儀器、儀表都是必不可少的,而計劃性強,張弛有度也是預防維修的特點。因而自修對于企業(yè),特別是中小型企業(yè)2/6/20239來說有可能是造成間接費用上升的重要因素。首先,實施自修策略就必須雇傭一批經(jīng)專業(yè)培訓的維修人員；其次還須購置維修必備的設備、工具、設施等。由于維修工作的特點,這些人員與設備平時可能閑置,實施維修(特別是維修發(fā)生突發(fā)性故障的設備)時又可能能力不足。這就將導致維修費用的提高,特別是由于技術(shù)方面的原因,維修質(zhì)量難以保證。與此形成對照的是,專業(yè)化維修機構(gòu)或設備制造廠家在上述幾方面形成了明顯的優(yōu)勢,正因為如此,發(fā)達國家以專業(yè)化為特點的市場化維修在維修工作中占據(jù)了重要地位。相比之下，我國國有2/6/202310企業(yè)目前的維修體制還存在著許多弊端，主要表現(xiàn)在維修資源的重復配置,大而全、小而全,每一企業(yè),無論其規(guī)模、特點、所處環(huán)境及條件如何,均設置相應的維修機構(gòu)或部門,造成資源的嚴重浪費。一方面,多數(shù)企業(yè)的維修部門長期吃不飽,只能通過行政手段壟斷企業(yè)內(nèi)部的維修,質(zhì)量、價格又與專業(yè)化維修相去甚遠；另一方面,由于企業(yè)普遍設置維修部門且實施內(nèi)部保護政策,從而使得專業(yè)化維修企業(yè)也處于吃不飽的狀態(tài)。與此同時,市場的無序競爭又使得大批不合格的維修機構(gòu)應運而生,嚴重干擾了維修市場化的進程。解決我國企業(yè)維修管理中存在多年的問題在于從維修體制上進行2/6/202311改革,通過資產(chǎn)重組及資源的優(yōu)化配置逐漸將現(xiàn)有的企業(yè)內(nèi)部的維修機構(gòu)組合成為面向市場,實施專業(yè)化維修的企業(yè),現(xiàn)有大企業(yè)內(nèi)部的維修機構(gòu)及設備制造廠家應發(fā)揮本身技術(shù)及專業(yè)方面的優(yōu)勢,面向市場,參與競爭,向?qū)I(yè)化維修過渡。只有實現(xiàn)了真正意義上的面向市場的專業(yè)化維修,才能理順現(xiàn)有的維修體制,降低維修成本,提高維修質(zhì)量,為現(xiàn)代化的維修管理奠定基礎(chǔ)。目前,我國許多新建企業(yè)將維修的職能委托給社會上專業(yè)化維修機構(gòu)，一些大型國企也在企業(yè)內(nèi)部進行維修體制的改革，將維修從生產(chǎn)中剝離出來，兩者通過合同的形式將維修委托給企業(yè)內(nèi)部專業(yè)化的維修中心，取得了很好的效果。2/6/202312

專業(yè)化維修的優(yōu)越性維修質(zhì)量：專業(yè)化維修企業(yè)有大量經(jīng)過專門培訓的專業(yè)技術(shù)水平很高的維修技術(shù)人員；有各類專門的儀器、工具、器件、材料及設備；有充足的專用的各類備品配件供應；有在專業(yè)化維修過程中積累的大量維修經(jīng)驗可資利用；有廣泛的信息渠道及各類資料、數(shù)據(jù),從而可充分利用最新的維修技術(shù)及工藝。所有這些,都為確保維修質(zhì)量提供了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。

維修時間：一般說來,在相同條件下,專業(yè)化2/6/202313維修所需的維修時間少于企業(yè)自修所需時間,這是因為專業(yè)化維修的維修條件及后勤支持系統(tǒng)均優(yōu)于自修,特別是在交通便利的中心城市,這一優(yōu)勢更為明顯。

維修費用：專業(yè)化維修減少了停機停失及相應的費用；減少了自修時由加班、人員、設備的組織及準備而相應產(chǎn)生的固定費用；由于專業(yè)化維修提供的質(zhì)量保證而避免可能出現(xiàn)的返修及相關(guān)費用；由于專業(yè)化維修減少工時、材料消耗而在相同條件下降低相應的費用。2/6/202314

維修組織：可以充分地集中有關(guān)維修計劃制訂與實施的權(quán)限,改善維修工作的流程。

維修能力：無須按維修高峰需求維持較大的維修能力,從而減輕企業(yè)維修管理方面的壓力。維修需求發(fā)生波動時也可以具有較好的適應性。

維修信息：可以廣泛、詳盡和系統(tǒng)地采集、分析和處理有關(guān)維修方面的各種信息,對于材料、備件、工具等必須的物質(zhì)市場信息有深入了解并建有相應的購銷網(wǎng)絡,在這方面也可降低維修成本。2/6/202315

安全與環(huán)保：專業(yè)化維修可以通過優(yōu)化、完善的維修計劃,改善維修工作條件,預防危及人身安全及環(huán)保的事故發(fā)生。財務管理：減少自有維修機構(gòu)的設置及相應的費用,通過長期專業(yè)維修,可使維修資金需求由波動趨于均衡。進行專業(yè)化維修的前提

自修成本較高；

自修能力不足；

自修質(zhì)量無保證；

自修缺乏必要的專業(yè)技能；2/6/202316

根據(jù)規(guī)定必須由指定維修機構(gòu)進行的維修；

其它原因。自修與專業(yè)化維修的選擇對自修或?qū)I(yè)化維修進行選擇時,最直接的策略就是進行費用的比較。一般說來,選擇自修策略時,維修費用由直接維修費用及間接維修費用兩部分組成。

直接維修費用包括：維修材料費用；勞務費用；工具使用費用；材料購置及倉貯費用；管理費用。

間接維修費用包括：停機及再起動費用；停機損失費用。2/6/202317

專業(yè)化維修費用則是隨行就市,由維修市場決定其價格。

在進行比較時,維修費用將作為決策的主要依據(jù),同時也要考慮到維修質(zhì)量、工期等因素的影響。對于某些關(guān)鍵生產(chǎn)設備,工期是必須重視的因素,因為這里涉及到對費用構(gòu)成起主導作用的停機損失費用。兩者之間的比較還可通過綜合評分的方法進行,即將可以表現(xiàn)自修與專業(yè)化維修之間差別的各項參數(shù)納入評估范圍,然后按其對實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營目標的重要性進行加權(quán)處理,使兩者之間定性的差別通過量化后的分值反映出來,最后將各項參數(shù)的量化分值相加便可得出二者的評估分值,供決策時參考。

2/6/202318參數(shù)權(quán)數(shù)自修專業(yè)化維修自修與專業(yè)化維修的比較參數(shù)平均值加權(quán)后平均值參數(shù)平均值加權(quán)平均值參數(shù)平均值加權(quán)后平均值質(zhì)量時間能力機動性計劃性信息備件財物安全人員組織其他0.150.150.100.100.100.050.050.100.050.050.050.056.226.085.813.874.154.424.324.983.326.644.986.640.930.910.580.390.420.220.220.250.330.330.250.336.646.645.816.646.236.907.975.537.476.226.644.411.001.000.580.660.620.350.400.280.750.310.330.22-0.42-0.520-2.77-2.08-2.48-3.65-0.55-4.15+0.42-1.66+2.23-0.07-0.090-0.27-0.20-0.13-0.18-0.03-0.42+0.02-0.08+0.11總計1.005.166.50-1.342/6/202319在維修工作中,以操作工人參與的自主維修在歐洲企業(yè)中得到了廣泛的應用。漢諾威大學的數(shù)據(jù)顯示：在自動化、半自動化及手工裝配部門中，設備清洗工作的76%、59%和66%是由生產(chǎn)工人完成的；三種不同類型的部門中，維護工作由生產(chǎn)工人承擔的比例分別為46%、24%和32%。即便是大修、維修計劃的制訂等專業(yè)性較強的工作，生產(chǎn)工人也參與其中的5%和11%.

2/6/202320三、設備維修的參數(shù)系統(tǒng)

設備維修中的參數(shù)系統(tǒng)（或稱指標體系）是維修管理目標的重要組成部分，借助于維修參數(shù)及參數(shù)系統(tǒng)可對維修管理中某一環(huán)節(jié)的計劃與實際情況進行評估和比較，為管理層在維修方面的決策提供依據(jù)。我國企業(yè)現(xiàn)有的以設備完好率為中心的參數(shù)體系已難以全面考核和評估新形勢下維修管理中如費用控制、計劃程度、勞動組織、2/6/202321物質(zhì)管理等諸多方面的管理水平和經(jīng)濟效果，因而有必要對現(xiàn)有的參數(shù)系統(tǒng)加以完善。使之適應新形勢下維修管理工作發(fā)展的需要。維修管理的主導層面考核指標各級考核指標的特征各級考核指標的內(nèi)涵總廠與分廠管理層面技術(shù)管理維修管理企業(yè)管理質(zhì)量監(jiān)管總廠考核的指標分廠考核的指標與國際接軌的指標目標、指標結(jié)構(gòu)、發(fā)展趨勢世界級的維修指標維修作業(yè)效益設備資產(chǎn)使用效益維修費用比維修費用預算計劃

計劃及控制層面車間管理層管理人員車間考核的指標管理部門考核的指標設備維修小組考核的指標車間及各部門考核的指標成本、維修的組織等外包維修費用比執(zhí)行層面維修工長維修輔助人員維修人員考核的對象設備固定資產(chǎn)維修零部件、總成維修工單數(shù)據(jù)準確考核過程的檢查設備有效度維修作業(yè)時間其他2/6/2023221.維修費用參數(shù)：維修費用強度=×100%維修費用強度表明單位生產(chǎn)費用中維修費用所占的比值，從費用上反映了企業(yè)維修工作的效果，也是考核和評估維修費用控制的參數(shù)。維修費用強度可由業(yè)財務部門加以統(tǒng)計并考核。主要生產(chǎn)設備維修費用強度=備件費用強度=2/6/202323

此兩項參數(shù)表明設備單位重置價值所消耗的年度維修費用及備件費用，從費用上反映了主要生產(chǎn)設備年度維修工作的強度及備件消耗的情況，可用于主要生產(chǎn)設備維修費用和備件費用控制的考核和評估。這兩項參數(shù)可由企業(yè)財務部門及設備維修管理部門共同加以統(tǒng)計并考核。維修材料費用比=維修工時費用比＝2/6/202324

上述兩項參數(shù)分別反映了單位維修費用中維修材料及維修工時所占的比例，通過不同企業(yè)（部門）之間的考核可以分析、判斷維修材料及維修工時費用的合理性，據(jù)此制訂相應的費用控制措施。這兩項參數(shù)可由企業(yè)財務部門及設備維修管理部門共同進行統(tǒng)計并考核。

單位產(chǎn)品維修費用=

×100%

設備維修費用率=×100%

2/6/202325設備年均使用費用率=

×100%維修部門人均設備重置價值=×100%

2.維修計劃參數(shù)維修計劃程度=

×100%

2/6/202326維修計劃程度以企業(yè)內(nèi)部用于計劃維修的費用在實際發(fā)生費用中的比值來表示維修工作計劃程度的高低，可用于考核和評估企業(yè)預防性計劃維修的狀況及規(guī)模。這一參數(shù)可由企業(yè)的財務部門及設備維修管理部門共同進行統(tǒng)計并考核。維修費用預算偏差度=×100%2/6/202327

維修費用預算偏差度表明了企業(yè)維修費用預算編制的實際效果，反映了費用的計劃程度。計算的結(jié)果為正說明費用超支，反之則為節(jié)余?？捎糜诳己撕驮u估企業(yè)年度維修費用控制的情況，分析發(fā)生偏差的原因并為下一年度維修費用預算的編制提供依據(jù)。這一參數(shù)可由企業(yè)財務部門進行統(tǒng)計并考核。

2/6/202328

計劃維修實施率通過企業(yè)計劃維修工時的實際完成值與計劃值的比值反映了維修計劃制訂在工時上的偏差，可用于檢查和考核本年度計劃維修執(zhí)行的情況并為下一年度編制維修計劃（時間方面）提供依據(jù)。這一參數(shù)可由企業(yè)設備維修管理部門進行統(tǒng)計并考核。3.維修管理的組織參數(shù)人均固定設備資產(chǎn)價值

=

×100%

2/6/202329

此項參數(shù)從維修人員人均分攤的設備固定資產(chǎn)價值（原值或重置價值）上反映了企業(yè)維修管理部門的工作效率，可用于企業(yè)內(nèi)部相同生產(chǎn)部門或同行業(yè)不同企業(yè)之間的評估或比較。一般應由企業(yè)財務部門及勞動人事部門共同統(tǒng)計并考核。維修人員構(gòu)成比=

×100%維修人員比例=×100%2/6/202330上述兩項參數(shù)反映了企業(yè)維修管理部門的員工素質(zhì)及數(shù)量構(gòu)成情況，可用于企業(yè)內(nèi)部各部門或不同企業(yè)之間的評估與比較。這兩項參數(shù)應由企業(yè)勞動人事部門進行統(tǒng)計并考核。4.維修專業(yè)化參數(shù)外委維修費用比=

×100%外委維修費用比是通過企業(yè)外委維修費用在企業(yè)總的維修費用中的比值來評估企業(yè)維修專業(yè)化的程度，既可用于同一企業(yè)不同年度的比較，也可用于2/6/202331不同企業(yè)之間的比較，比值越大則說明專業(yè)化維修程度越高。此項參數(shù)可由企業(yè)財務部門及設備維修管理部門共同加以統(tǒng)計并考核。維修集中化程度=×100%

此項參數(shù)反映了大型或特大型企業(yè)內(nèi)部實施維修的集中化程度，在一定程度上也反映了企業(yè)內(nèi)部維修的專業(yè)化水平，可用于企業(yè)內(nèi)部不同年度之間2/6/2023325、維修作業(yè)的監(jiān)管參數(shù)維修作業(yè)的監(jiān)管力度=維修人員人均工作量=在這兩項指標中，前一項指標可以對維修部門實施維修作業(yè)時的管理力度進行評估；后一項指標則可以在可比條件下對維修部門的工作效率進行評價。2/6/202333該項參數(shù)應由企業(yè)設備維修管理部門進行統(tǒng)計并考核。

6、維修材料及倉儲參數(shù)庫存比=

供貨時間比=

倉儲場地費用比=2/6/202334

7、維修作業(yè)的成效指標設備故障率=

×100%設備生產(chǎn)率=×100%設備效能系數(shù)=

×100%在這三項指標中,設備的有效生產(chǎn)時間是生產(chǎn)有效產(chǎn)品（即合格品）的時間，設備運轉(zhuǎn)時2/6/202335間則是包括空轉(zhuǎn)及生產(chǎn)全部產(chǎn)品（包括廢品）在內(nèi)的時間。第一項指標中，通過設備故障停機時間在有效生產(chǎn)時間中的比值可以更加直觀地反映設備故障停機對生產(chǎn)的影響；設備生產(chǎn)率則反映了設備在運轉(zhuǎn)過程中的性能效率；設備效能系數(shù)通過故障停機時間與停機期間的各項消耗之比評估設備故障所產(chǎn)生的影響（直接和間接的經(jīng)濟損失等）。對這三項指標的考核和評估可以通過設備故障所造成的損失（生產(chǎn)時間、產(chǎn)量及各項消耗）2/6/202336反映維修作業(yè)對企業(yè)的影響及成效。三項指標可以作為企業(yè)內(nèi)部的維修管理考核指標。

8、設備薄弱環(huán)節(jié)分析指標設備檢查、修理費用率=

設備故障系數(shù)=

通過對設備薄弱環(huán)節(jié)的檢查與分析，可以對設備的技術(shù)狀態(tài)及使用價值做出評估。前者通過設備重置價值與其技術(shù)壽命之比評估對設備進行薄弱環(huán)節(jié)分析在技術(shù)及經(jīng)濟上的可行性；后者則是由設備正常使用時間與有效生產(chǎn)時間之比評估設備繼續(xù)使用的合理性。兩項指標可以在企業(yè)內(nèi)部作為評估指標。2/6/202337維修管理參數(shù)系統(tǒng)應該是一種動態(tài)的系統(tǒng)，組成它的各項參數(shù)應該是根據(jù)實際情況不斷補充、不斷完善的。首先，管理參數(shù)應該著眼于降低成本、提高效益的一系列技術(shù)經(jīng)濟指標和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的總體目標，而不僅僅是作為一種評比的手段；其次，參數(shù)的制訂應結(jié)合企業(yè)實際，及時反映企業(yè)管理的現(xiàn)實狀況。

四、維修費用的管理

設備維修費用是產(chǎn)品成本的重要組成部分,加強維修費用的管理對提高企業(yè)的經(jīng)濟效益有著2/6/202338十分重要的意義。我國企業(yè)的設備維修費用通常由大修理費用和日常維修費用組成。

1、大修理費用的管理

長期以來,我國一直沿用提取大修理基金的策略支付設備大修理費用。由于大修理費用數(shù)額較大且一般數(shù)年才進行一次,如一次性計入大修當月的生產(chǎn)費用之中將引起產(chǎn)品成本的較大波動。為使產(chǎn)品成本中分攤的大修理費用均衡穩(wěn)定,并保證大修理資金有可靠來源,一般采用預提的策略提存大修2/6/202339理基金,

即依據(jù)設備原值的一定比例按月從產(chǎn)品成本中均衡地提取,以便大修時集中使用。大修理基金是根據(jù)大修理基本提存率計算而提取的。首先預計在設備的使用年限內(nèi)需支出的大修理費用總額,據(jù)以計算出每月或每年應從產(chǎn)品成本中提取的大修理費用,再將其與設備原值進行對比,即可求出年度或月份的大修理基金的提存率。計算公式為：2/6/202340

提取大修理基金的方法源于前蘇聯(lián),目前世界各國已很少采用這種方法。在實際操作中,大修基金制也暴露出許多弊端。首先是所規(guī)定的大修理提存率偏低,一般年提存率僅為設備原值的2.5%—5%,在生產(chǎn)資料價格不斷上漲的情況下,按這一固定比率提取的資金遠遠不能滿足大修理的實際需要。在實際執(zhí)行過程中,許多企業(yè)已把大修費用作為日常維修費用(通過車間經(jīng)費)攤?cè)松a(chǎn)成本；另一方面,大修理基金在一些企業(yè)中又常常被擠占挪用,已失去了專項基金的意義。2/6/2023411993年實施的《工業(yè)企業(yè)財務制度》取消了提取大修基金的做法,規(guī)定企業(yè)可采用分期攤銷或預提的方法核算大修理資金。根據(jù)新的規(guī)定,企業(yè)可以根據(jù)設備的實際狀態(tài)和生產(chǎn)需要合理安排大修理,大修理的費用直接計入成本費用,不受物價波動、設備原值及提存比率的影響,同時,大修理的費用直接計入生產(chǎn)成本,也可杜絕資金挪用的問題。對某些價值高昂的大型設備,由于所需大修理的費用較高,直接計入成本將影響成本的均衡,所以新的制度仍允許企業(yè)對這類設備采用待攤或預提的策略加以平衡。2/6/202342

需要指出的是,取消大修理基金并不意味著取消大修理這種策略，大修理仍是企業(yè)維持簡單再生產(chǎn)的一種重要手段。對大修理費用的管理應注意以下幾方面的問題：

加強對大修理費用的監(jiān)督考核,實行大修理費用的單臺核算；

編制大修理計劃時應提出詳細的費用計劃,對重要設備的大修理應進行充分的技術(shù)經(jīng)濟論證,確保大修理在技術(shù)上可行,經(jīng)濟上合理；

大修理應結(jié)合技術(shù)改造同時進行,以提高設備的技術(shù)水平；2/6/202343

2、日常維修費用的管理

日常維修費用是指除大修理以外的用于設備維護、保養(yǎng)、小修、項修、檢查等作業(yè)的費用。由于這些費用額小,一般由設備所屬車間的“車間經(jīng)費”列支,列入當月的車間生產(chǎn)成本。日常維修費用雖然較低,但由于進行的次數(shù)多,因而費用總額并不低,一些流程工業(yè)設備的日常維修費用總額接近于大修理費用總額,加強對這部分費用的管理同樣具有十分重要的作用。2/6/202344（1）日常維修費用的構(gòu)成1)材料備件費用：材料備件費用包括設備維修用的原材料、輔助材料、潤滑油脂、自制配件及領(lǐng)用備件的費用。2)勞務費用：委托其它車間或部門為維修設備所支出的費用稱之為勞務費用。本部門維修人員的工資計入車間經(jīng)費中的輔助工人工資,因而,車間維修費用中不含工資。2/6/202345（2）日常維修費用的確定

日常維修費用定額通?？砂匆韵路椒ù_定：1)按工業(yè)產(chǎn)值確定企業(yè)可以根據(jù)“萬元產(chǎn)值維修費用”對維修費用加以確定。

2)

按計劃開動臺時確定根據(jù)設備的計劃開動臺時確定日常維修費用,即以設備前一周期內(nèi)單位開動臺時的日常維修費用計算值與計劃周期內(nèi)設備計劃開動臺時的乘積表示。2/6/202346式中：—計劃周期t+1內(nèi)設備的日常維修費用；—周期t內(nèi)設備i的日常維修費用；—設備i在周期t內(nèi)的開動臺時；—設備i在周期t+1內(nèi)的開動臺時；n—設備總臺數(shù)。2/6/202347

3）按耗電量確定式中：Ci—第i期維修費用綜合評價指標；R—維修費用；FC—故障后果費用；Pi—第i期維修費用管理指標，通常用耗電量評價。

按計劃開動臺時確定日常維修費用是較好的一種方法,因為它反映了影響設備磨損的因素一設備的運行時間,因而據(jù)此確定的日常維修費用是較為科學合理的。2/6/202348

(3)降低日常維修費用的途徑1)勞動力的優(yōu)化配置

勞動力優(yōu)化配置的目的是提高維修工作效率,縮短維修時間,減少勞動力的閑置。例如,維修人員如配屬各生產(chǎn)車間,實行分散化管理就較之集中化管理要節(jié)省許多準備時間,又如,維修工人與操作工人的合理分工,讓操作工人承擔部分簡單的維護、保養(yǎng)工作等等。

對勞動力的配置應制訂優(yōu)化的計劃、管理和控制系統(tǒng)并認真加以實施。據(jù)國外的資料,勞動力的優(yōu)化配置

2/6/202349一般可節(jié)省10%左右的費用。2)備件庫存的優(yōu)化

減少備件庫存也是節(jié)省日常維修費用的重要因素。一般說來,庫存與消耗的關(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存,而合理的庫存不僅可以減少流動資金的占用,還可降低倉儲費用。為此,應注意采集備件庫存的數(shù)據(jù)；在此基礎(chǔ)上,合理地安排備件庫存以減少不必要的備件購置及閑置。根據(jù)發(fā)達國家的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，庫存的優(yōu)化一般可節(jié)省2%左右的費用。2/6/2023503)設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維修費用產(chǎn)生不同的影響。就快速、簡捷及可靠方面而言,自修具有一定的優(yōu)勢,但是在某些方面,對設備進行外委維修也是合理而且可行的。首先,外委維修具有專業(yè)優(yōu)勢和良好的后勤輔助系統(tǒng),因而維修工時要少于自修；其次,本部門的自修能力不足時,外委維修將使自修能力得以均衡的利用并導致費用結(jié)構(gòu)的變化；此外,由于維修時間、質(zhì)量的差異,將對車間生產(chǎn)計劃及設備的后續(xù)維修產(chǎn)生影響。但是,自修和外委

2/6/202351維修的選擇并沒有一個確定的標準,應視車間自身的條件而定,如技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理、時間上允許(對生產(chǎn)計劃不造成大的影響),可以考慮對設備實施外委維修。在進行外委維修時,應對其費用結(jié)構(gòu)進行檢查、分析,以確保合理性；在進行選擇時應擴大選擇范圍,保留選擇的余地以降低費用。隨著外委協(xié)作的加強,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,對外委與自修的選擇必須預先計劃,詳盡分析,隨時收集相關(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)達國家的統(tǒng)計,處理好自修與外委協(xié)作的關(guān)系可使維修費用降低5%左右(視維修市場行情而定)。2/6/202352第一節(jié)基本概念

一.設備的可靠性

1.可靠性定義：產(chǎn)品在規(guī)定條件、規(guī)定時間內(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、維護保養(yǎng)條件；可靠性理論在設備維修中的應用2/6/202353

2.可靠度R(t)：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和在規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。

可靠度表示為時間t的函數(shù)，其值在0～1之間。

固有可靠度R1：產(chǎn)品在設計、制造過程中形成的可靠度；使用可靠度R2：操作及維護保養(yǎng)條件降低固有可靠度的概率；

規(guī)定時間：通常指經(jīng)濟壽命（ELT,EconomicLifeTime);規(guī)定功能：設備應有的技術(shù)性能。

2/6/202354

4.平均故障間隔期MTBF(MeanTimeBetweenFailures):可修復系統(tǒng)相鄰兩次故障之間正常工作的平均時間。

工作可靠度R0:產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率。R0=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)定時間內(nèi)不能完成規(guī)定功能的概率。

R(t)+F(t)=1R(0)=1,R(∞)=0;F(0)=0,F(∞)=1.2/6/202355

瞬時故障率λ(t):

到某一時刻t為止尚未發(fā)生故障的產(chǎn)品在隨后的dt時間內(nèi)可能發(fā)生故障的條件概率；平均故障率λ：產(chǎn)品單位時間內(nèi)發(fā)生故障的次數(shù)。。

平均故障間隔期常用來表示可修復系統(tǒng)的可靠性。

5.平均壽命MTTF

(MeanTimeToFailure):

產(chǎn)品從開始使用到失效為止使用時間的平均值。

平均壽命常用來表示不可修復系統(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。2/6/202356

2.維修度M(t):產(chǎn)品在規(guī)定時間及規(guī)定條件下完成維修任務的概率。維修度即以概率表示的產(chǎn)品進行維修時的難易程度。

二.設備的維修性

1.維修性定義：給定條件下產(chǎn)品進行維修時的性能。

維修性是一項設計參數(shù)，維修則是其結(jié)果。維修性是通過可達性、易置換性、易拆卸性、易調(diào)節(jié)性等產(chǎn)品的內(nèi)在特性加以實現(xiàn)的。維修性取決于：產(chǎn)品的規(guī)劃設計、維修管理。2/6/202357

三.設備的有效度A(t)

1.定義：產(chǎn)品在規(guī)定時間內(nèi)履行其功能的概率。

規(guī)定條件：備件及維修用設備、工具的準備、維修策略的選擇、維修標準及相關(guān)技術(shù)資料的準備、維修人員的專業(yè)素質(zhì)及勞動情緒、社會化協(xié)作條件等。

3.平均修理時間MTTR(MeanTimeToRepair)：

經(jīng)多次故障修理而得到的修理時間的平均值。

相同條件下，平均修理時間越短則維修性越好。2/6/202358

2.可靠度、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):通過維修得到的有效度增量。

對于不可修復的系統(tǒng)，產(chǎn)品的有效度就是其可靠度；對于可修復系統(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。

提高可靠度，MTBF→∞，A→1;提高維修度，MTTR→0,A→1。2/6/202359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)品在某段時間內(nèi)無故障運行的概率，故可靠度可以用時間t為隨機變量的分布函數(shù)R(t)來表示。1.故障概率密度函數(shù)

2.累計故障概率密度函數(shù)2/6/202360

f(t)F(t)R(t)0tti

二.可靠性工程中常用的概率分布

1.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。機械設備中最常見的失效形式隨機故障服從于指數(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)2/6/202361

對于指數(shù)分布來說，故障是隨機發(fā)生的，因而每個相同時間間隔內(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：

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累計故障概率密度函數(shù)：F(t)=1－e－λt可靠度函數(shù)：2/6/202362

0.632F(t)=1－e-λe0.368R(t)=1-e－λef(t)

f(t)=λe-λe

t(a)0tF(t)0t

t(b)

R(t)0tt(c)

當工作時間t等于平均故障間隔期時，此時產(chǎn)品的可靠度為0.368，相應的不可靠度為0.632。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。

2/6/202363

例題：故障遵從指數(shù)分布的產(chǎn)品有10件，其故障前的工作時間分別為30、70、110、120、140、250、320、360、400、450小時，試求其平均壽命、故障率、工作300小時無故障的可靠度及可靠度為99%時的工作時間。解：平均壽命故障率=0.044

工作300小時的可靠度=0.263=26.3%R=0.99時的工作時間2/6/202364

2.威布爾分布

威布爾分布是對指數(shù)分布和正態(tài)分布的擴展，指數(shù)分布是威布爾分布的一種特殊情況，正態(tài)分布則可運用威布爾分布作近似計算。對于疲勞和磨損而失效的系統(tǒng)，威布爾分布是最好的描述。威布爾分布的可靠度函數(shù)：

2/6/202365

故障概率密度函數(shù)：

故障率函數(shù)：

m:形狀參數(shù)；t0:尺度參數(shù)。tm=1m=4m=3m=2f(t)0

形狀參數(shù)有改變威布爾曲線形狀的作用，如f(t)曲線。當m=2～4時，威布爾分布的故障概率密度曲線形狀接近于正態(tài)分布（m=3.3086時為正態(tài)分布）；m=1時，曲線呈指數(shù)分布。對于威布爾分布，改變m即可得到其它故障形式的函數(shù)式。2/6/202366

只需求出參數(shù)m、t0即可計算產(chǎn)品的可靠度。實際應用中一般是通過威布爾概率紙加以估算。（1）威布爾概率紙的結(jié)構(gòu)原理：將式兩邊取自然對數(shù)，得：將其變形為：

兩邊再取對數(shù)：

令、、

使其具有直線方程的形式，即：Y=AX+B

2/6/202367（2)威布爾概率紙的結(jié)構(gòu)：1）兩組坐標：

X軸和Y軸構(gòu)成的直角坐標系。X軸：概率紙上邊線，lnt；Y軸：概率紙右邊線t軸和F(t)軸構(gòu)成的威布爾坐標系。t軸：概率紙下邊線，對數(shù)坐標刻度；F(t)軸：概率紙左邊線，威布爾刻度。2）橫主軸：平行t軸，過F(t)=63.2%和3）縱主軸：垂直于橫主軸，過t=1和lnt=0點。4）形狀參數(shù)m值估算點：位于X軸（1）和Y軸（0）點。2/6/202368

2/6/202369

（3）威布爾概率紙的應用程序1）計算累積故障率從實測數(shù)據(jù)（或按某時段的統(tǒng)計數(shù)）求累積故障概率F(t),不同時間內(nèi)的累積故障率為：

式中：Ki—到時間ti時的故障累計數(shù)；n—設備或零件數(shù)。求出F(ti)后，將不同的t值及相應的F（t）值列表如下：tt1t2t3tiF(t)F(t1)F(t2)F(t3)F(ti)2/6/202370表中：

b.描點：將與時間t相應的F(t)值標在威布爾概率紙上并將各點擬合成為一條直線，即為威布爾直線。c.估算各參數(shù)值：形狀參數(shù)m值的估算：將威布爾直線平移，使之通過m值估算點，從通過m點的直線與縱主軸的交點右引水平線與Y軸相交，交點刻度的絕對值即m值。

縱主軸威布爾直線m值估算點橫主軸m值Y軸2/6/202371

尺度參數(shù)的估算：從威布爾直線與縱主軸交點右引水平線與Y軸相交，將該交點所示刻度的絕對值移至X軸刻度上，向下作垂線與t軸相交所顯示的刻度即t0值，如圖所示。

應用威布爾概率紙時，求出形狀參數(shù)m后，可大致判斷故障分布類型并可據(jù)此運用相應公式求解任意時間的可靠度參數(shù)。a00at2/6/202372

例題：某企業(yè)有100臺設備，按1～10月份的故障統(tǒng)計，每月故障數(shù)和累積故障數(shù)如下表所示：試用威布爾概率紙求m、t0、λ（10）、R(10)的值。

月份故障數(shù)累積故障數(shù)累積故障率F(t)月份故障數(shù)累積故障數(shù)累積故障率F(t)

1333%622222%2366%783030%341010%823232%451515%984040%552020%1024242%2/6/2023732/6/202374

解：將表中數(shù)據(jù)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(shù)：m=1.35尺度參數(shù)：t0=38.5

2/6/202375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(guān)，可靠性又與設備的使用時間直接有關(guān)，而且在預防維修與可靠性之間存在著根本性的因果關(guān)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。這是一種以定期檢2/6/202376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(xiàn)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(chǎn)生安全性后果的零部件規(guī)定一個安全壽命，對有重大經(jīng)濟性后果的零部件規(guī)定經(jīng)濟壽命是必要的。但是，復雜設備或沒有2/6/202377支配性故障模式的設備零部件的故障并不集中出現(xiàn)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(lián)系。因此，關(guān)于故障全部影響安全性的假設就不符合現(xiàn)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。2/6/202378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(jù)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1968、1978、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(diào)研，分析出六種故障概率曲線，如圖所示:2/6/2023792/6/202380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。

2/6/202381

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(guān)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。2/6/202382一、以可靠性為中心的維修思想的基本原理：1、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。2、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(jīng)濟的使用目的。3、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。4、有效的預防性維修工作能夠以最小的資源2/6/202383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。5、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。6、預防性維修工作是根據(jù)故障的后果和所做的維修工作既要技術(shù)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。7、設備使用前的初始預防性維修大綱制訂后，

2/6/202384需要在使用期間收集使用數(shù)據(jù)資料，不斷修訂，逐步完善。8、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(lǐng)域有不同的定義，按照英國學者JohnMoubry給出的基本定義為：RCM是確定有形資產(chǎn)在其使用背景下維修需求的一種過程。

2/6/202385

1

2

3。

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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(guān)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(guān)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(chǎn)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(xiàn)代各種手段檢測到，從而安全、經(jīng)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(chǎn)的功能(質(zhì)量、售后服務、運行效益、操作控制、安全性等)首先改變?nèi)藗兊乃季S方式，以新觀念不斷滲透，其次再解決技術(shù)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(zhì)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(chǔ)可靠度是設計所賦予的設計與故障后果有關(guān)根據(jù)故障的分布規(guī)律重視使用人員的作用多從經(jīng)濟性后果考慮資產(chǎn)能做什么比財產(chǎn)保護更重要沒有一藥治百病的“神丹妙藥”現(xiàn)代維修功能有了更廣泛的目標2/6/202386四、RCM的七個基本問題

1、

在具體的操作條件下,設備的功能和相關(guān)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(guān)的性能指標。(1)基本功能:包括速度、輸出、處理或儲存能力、產(chǎn)品質(zhì)量和用戶服務。(2)第二類功能：在安全、

控制、兼容性、舒適性、結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟性、保護、效率、環(huán)境友好甚至

2/6/202387設備外觀等方面的要求。多數(shù)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。2、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:2/6/202388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。3、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(xiàn)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(shù)傳統(tǒng)的故障模式包含了由于性能衰減或2/6/202389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?shù)靥幚?。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。4、故障發(fā)生時會出現(xiàn)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。

2/6/2023905、故障模式如何對故障后果產(chǎn)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(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)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2/6/202391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(chǎn)（產(chǎn)量、質(zhì)量、售后服務2/6/202392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(chǎn),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(jié)構(gòu)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2/6/202393關(guān)注故障管理的不同策略,而不是專注于僅僅防止故障。6、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(guān)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。

7、非主動故障預防：找不到適當?shù)念A防性工作應怎么辦？

2/6/202394可采用的手段：故障檢測；及時采集各項相關(guān)數(shù)據(jù)，如紀錄平均故障間隔時間、詢問制造商、詢問過去可能進行的功能故障檢查的人員；重新設計。五、RCM的維修策略1．預防性維修（PreventiveMaintenance）通過對機件的檢查、檢測，發(fā)現(xiàn)故障征兆以防止2/6/202395故障發(fā)生，使其保持在規(guī)定狀態(tài)所進行的各種維修活動。預防性維修包括擦拭、潤滑、調(diào)整、檢查、更換和定期檢修等。2．恢復性維修（CorrectiveMaintenance）設備或其機件發(fā)生故障后，使其恢復到規(guī)定狀態(tài)的維修活動，也稱排除故障維修或修理。包括：故障定位、故障隔離、分解、更換、調(diào)校、檢驗，以及修復損傷件。3、改進性維修（ImprovementMaintenance）2/6/202396對設備進行改進或改裝，以提高設備的固有可靠性、維修性和安全性水平。改進性維修是維修工作的擴展，實質(zhì)上是修改設備的設計，應屬于設計、制造的范疇。但由于維修部門職責是保持、恢復設備的良好狀態(tài)，因此在設備固有可靠性、維修性和安全性水平不足時，提出改進性維修是進行有效預防性維修和恢復性維修工作而采用的一種補充手段，也是設備改進循環(huán)中的一個必要環(huán)節(jié)。

2/6/202397六、RCM的維修措施1、定時策略（HardTime）定義：給機件規(guī)定一個時限，該機件使用到這個時限，就采取一定的措施（檢修或更換）。目的：預防功能故障發(fā)生，特別是有安全性后果或重大經(jīng)濟性后果的故障發(fā)生。檢修后的項目恢復到零工作時間狀態(tài)適用條件：故障具有耗損特性，即故障率隨時間遞增，但又不具有視情檢查條件的機件，其故障對設備安全有直接有害的影響或有重大經(jīng)濟性后果。其可靠性水平隨役齡而衰減。2/6/202398關(guān)鍵點：確定一個最適宜的使用時限。優(yōu)點：工作明確，管理簡單，風險小。缺點：工作量大，效率低，浪費大，只要定時策略的機件到了它的使用時限，不管其本身實際技術(shù)狀況如何就要檢修或更換，往往不能充分利用它的可用壽命。此外，還會增加維修后的早期故障，甚至產(chǎn)生人為故障。

RCM的定期維修已經(jīng)消除了過去的經(jīng)驗性（憑經(jīng)驗確定時限），而被賦予了科學的內(nèi)容。例如，一些限壽件仍按固定的時限更換，但是它的安全壽命和經(jīng)濟壽命都是用科學的方法制定的。2/6/2023992、視情策略（OnCondition）有計劃地定期檢查機件的技術(shù)狀態(tài)，根據(jù)機件本身的實際技術(shù)狀況，確定翻修或更換的時機以及翻修工作的內(nèi)容。一般是，當機件的視情檢查參數(shù)超出了規(guī)定的限制值時，則要進行檢修或更換。適用條件：要有能夠代表機件技術(shù)狀況的檢測參數(shù)要有客觀的、科學的參數(shù)判斷標準要有一定的檢測手段2/6/2023100可達性和適檢性要好機件的功能故障的發(fā)生是漸變性的，從缺陷發(fā)展到功能故障有一個較緩慢的時間過程。優(yōu)點：能夠充分利用機件的壽命，維修針對性強，檢查工作量小，效率高。不需要分解檢查，而采用原位或離位檢查、測試的方法，可以縮短定期檢查工作的時間，提高飛機的利用率。缺點：維修管理復雜，實行視情策略需要一定的條件，需要購置檢查測試設備。風險較大。2/6/20231013、狀態(tài)監(jiān)控（ConditionMonitoring）定義：不做預防性工作，當機件發(fā)生故障后再作修復或更換。但是，它依靠收集故障信號來判斷是否存在潛在性故障。

適用條件：當機件發(fā)生故障時，對安全沒有直接有害的影響；機件沒有隱蔽功能，其故障狀態(tài)是明顯的。優(yōu)點：能最充分利用機件的壽命，使平時維修工作量達到最底限度。

2/6/2023102缺點：實行這種策略，首先必須利用設計和試驗資料進行機件的故障模式、影響和危害性分析，必須確保機件故障不影響安全和使用。特點：對機件不規(guī)定使用時限，也不作視情檢查，采用的是發(fā)生故障后的事后處理方法?，F(xiàn)代大型運輸飛機，大約5%的項目采用定時策略，20%的項目采用視情策略，75%的項目采用狀態(tài)監(jiān)控策略。三種基本維修策略之間既沒有明確的分界線，也沒有一個絕對的方法來確定哪種策略適用2/6/2023103哪種項目。正確的維修策略首先取決于航空技術(shù)裝備的設計，其次由航空公司的安全性和經(jīng)濟性考慮來決定。由于各航空公司的機隊規(guī)模、工作環(huán)境、航線結(jié)構(gòu)、維修經(jīng)驗和數(shù)據(jù)分析能力的不同，強制規(guī)定某個維修項目統(tǒng)一歸于某種策略是不可能的。對于一些重要設備，例如發(fā)動機，世界上大多數(shù)航空公司實際上采用了所有三種維修策略。對有壽命的時限部件，如輪盤和輪軸，進行定時更換；用視情數(shù)據(jù)和視情檢查來評估整個發(fā)動機或單元體的技術(shù)2/6/2023104狀態(tài)，而發(fā)動機的一些附件則用狀態(tài)監(jiān)控方式來控制。七、RCM的應用RCM的管理時首先要確定設備的重要性，在出現(xiàn)故障時是否會威脅人身安全及環(huán)保，是否會造成重大經(jīng)濟損失。就設備系統(tǒng)而言，則可根據(jù)前述的重要度因子對重要性加以確定。對重要設備可依據(jù)以下邏輯圖進行故障管理。2/6/2023105

故障模式

改善維修

故障率低？故障后果是否輕微周期性預防維修故障率增加很大？

漸發(fā)型故障

時間延遲型

檢查

狀態(tài)參數(shù)可測？

改造

狀態(tài)監(jiān)測YYNNYYNNYNYN2/6/2023106

功能分解

描述維修行為

選擇維修策略定義維修任務/周期

安排維修程序

維修程序的確定

記錄維修歷史

資源特性

分析維修歷史

調(diào)整維修程序

新設備設計規(guī)劃

設計改造以可靠性為中心的維修資料維修歷史數(shù)據(jù)故障效果評價歷史數(shù)據(jù)維修管理系統(tǒng)周期優(yōu)化基本維修方案運行和維修的策略和目標合理的運行需求2/6/2023107在以可靠性為中心的維修管理中，維修策略的科學性直接關(guān)系到航空器的維修成本和可利用率，最終影響到企業(yè)的運營成本。維修策略的制定是建立在綜合分析設備固有可靠性的基礎(chǔ)之上的，根據(jù)不同零部件的不同故障模式和后果，而采用不同維修任務和維修間隔，即采取最經(jīng)濟有效的維修。企業(yè)在實際運營過程中，通過實施可靠性管理，對設備的各種性能參數(shù)進行監(jiān)控，及時調(diào)整某些維修項目和維修間隔，使得設備維修工作既能夠保證利用率的提高又能最大限度地降低維修成本。2/6/2023108在RCM管理中，提高維修工作效率，縮短維修時間對于降低維修成本，提高設備利用率起著重要作用。RCM重視設備維護和檢修，從而最大限度地縮短停機時間，因為維修工作中的任何拖延都會直接影響設備的正常運行，給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失。企業(yè)維修部門還要承擔大量零部件的修復工作，這對于提高部件的周轉(zhuǎn)速度，降低部件庫存數(shù)量，從而減少備件的資金占用。2/6/2023109美國民航設備依據(jù)RCM的理念進行維修管理所取得的成效如下：

維修工時節(jié)省50%；間隔期從3年延到5年；檢查項目取消55%；設備準備時間縮短了40%；維修停機時間減少79.1%。需要說明的是，目前RCM尚未形成完全成熟的理論體系，是否具有普適性還有待驗證。RCM的方法目前也只是在航空航天業(yè)及部分流程工業(yè)（如核電業(yè)）中得到應用。2/6/2023110

第四節(jié)設備故障分布的規(guī)律

一.設備故障分布的基本類型故障：產(chǎn)品喪失其規(guī)定功能的現(xiàn)象。

1.故障率遞減型：故障率λ(t)隨時間增加而單調(diào)降低，出現(xiàn)于產(chǎn)品的磨合階段。2.故障率恒定型：故障率λ(t)=常數(shù)，與時間無關(guān)，出現(xiàn)于產(chǎn)品的正常使用階段。3.故障率遞增型：故障率λ(t)隨時間增加而逐步上升，出現(xiàn)于產(chǎn)品使用后期的磨損階段。在遞減型中，故障的出現(xiàn)通常是由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、制造工藝、裝配質(zhì)量及材料上的缺陷造成的；2/6/2023111

對于恒定型故障來說，故障形成的原因完全是隨機的，沒有一種特定的故障機理在起主要作用。故障密度函數(shù)呈指數(shù)分布。故障是由使用不當、操作疏忽、維護不良造成的，由于發(fā)生故障的時機難以預測，因而事前更換零部件的意義不大。遞增型的故障是由產(chǎn)品耗損及老化引起的，故障一般集中在某一段時間內(nèi)發(fā)生，其故障密度函數(shù)近似于正態(tài)分布。三種類型的λ(t)、f(t)曲線形態(tài)如圖示：tf(t)f(t)f(t)Λ(t)Λ(t)Λ(t)tt遞增型遞減型恒定型0002/6/2023112

二.設備故障發(fā)生的規(guī)律

1.浴盆曲線：故障率變化三階段：初期故障期、偶發(fā)故障期、磨損故障期。偶發(fā)故障期初期故障期磨損故障期Λ(t)t0

1）初期故障期：發(fā)生于設備投產(chǎn)前的調(diào)整或試運轉(zhuǎn)階段。故障較多，故障率較高，隨著磨合及故障的排除，故障率逐步降低并趨于穩(wěn)定。2/6/2023113

2）偶發(fā)故障期：發(fā)生于設備正常使用階段。故障率較低，為一常量。故障不可預測，不受運行時間影響而隨機發(fā)生。3）磨損故障期：發(fā)生于設備使用后期。由于機械磨損、化學腐蝕及物理性質(zhì)的變化，設備故障率開始上升。初期故障期的故障形態(tài)反映了產(chǎn)品設計、制造及安裝的技術(shù)質(zhì)量水平，也與調(diào)整、操作有直接關(guān)系。對于大修及改造的設備，初期故障率則反映了大修或改造的質(zhì)量。偶發(fā)故障期是設備的最佳工作期，即設備的有效壽命。除設備本身質(zhì)量外，管理在很大程度上決定了這一階段持續(xù)時間的長短。2/6/2023114B0B1B2ⅡⅠⅢλ0λλ1λ2λ3T0T1T2對于進入磨損故障期的設備，應及時進行修理或改裝，以延長設備的使用壽命。故障發(fā)生的三階段分別對應于故障率遞減型、故障率恒定型及故障率遞增型。2.設備全壽命周期特性曲線：Λ*t02/6/2023115

設備全壽命周期特性曲線由若干個浴盆曲線組成。由于大修未改變原設計結(jié)構(gòu)，也未提高其固有可靠度；