以可靠性為中心的維修課件

2023/7/251-2891以可靠性為中心的維修（RCM）

傳統(tǒng)的維修思想是：設(shè)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(shè)備的使用時(shí)間直接有關(guān)，而且在預(yù)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(shí)間的預(yù)防維修，即通過定期檢查、修理來控制設(shè)備的可靠性。預(yù)防性維修工作做得越多，設(shè)備越可靠。檢修間隔期的長(zhǎng)短是控制設(shè)備可靠性的重要因素。這是一種以定期檢2023-07-241-2891以可靠性為中心的維修（RCM2023/7/251-2892修為主的預(yù)防維修思想或定時(shí)維修思想。進(jìn)入60年代，頻繁的定期檢修所導(dǎo)致的高額維修成本，迫使民航業(yè)對(duì)傳統(tǒng)維修思想進(jìn)行重新評(píng)價(jià)，并得出幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

傳統(tǒng)的定時(shí)維修只適用于一些簡(jiǎn)單零部件和有支配性故障模式的復(fù)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(duì)其可靠性可以起到有效控制的作用；對(duì)產(chǎn)生安全性后果的零部件規(guī)定一個(gè)安全壽命，對(duì)有重大經(jīng)濟(jì)性后果的零部件規(guī)定經(jīng)濟(jì)壽命是必要的。但是，復(fù)雜設(shè)備或沒有2023-07-241-2892修為主的預(yù)防維修思想或定時(shí)維2023/7/251-2893支配性故障模式的設(shè)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(shí)間來控制其可靠性是難以奏效的；通過冗余性設(shè)計(jì)、安全設(shè)計(jì)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(shè)就不符合現(xiàn)代飛機(jī)的實(shí)際情況。真正有安全性后果的故障不到20%。

飛機(jī)的固有可靠性和安全性水平是有效維修所能達(dá)到的最高水平。維修的作用是保持這一水平。2023-07-241-2893支配性故障模式的設(shè)備零部件的2023/7/251-2894如果采取了一切可能的預(yù)防措施，仍然發(fā)生問題，那就證明飛機(jī)的固有能力不足，唯一的辦法就是更改設(shè)計(jì)。預(yù)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(duì)性的維修策略，不是預(yù)防工作做得越多越好。如果預(yù)防工作超過了一定限度，反而會(huì)使零部件的可靠性下降。

美國(guó)宇航局NASA所屬的維修指導(dǎo)小組于1968、1978、1985以及1993年通過對(duì)民航設(shè)備及發(fā)電設(shè)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:2023-07-241-2894如果采取了一切可能的預(yù)防措施2023/7/251-28952023-07-241-28952023/7/251-2896

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(shè)備使用后故障率迅速增加到一個(gè)恒定值；第五種曲線表明設(shè)備的故障率一直保持恒定，也就是隨機(jī)故障；第六種曲線表明設(shè)備的故障率隨時(shí)間下降到一個(gè)恒定值或故障率隨時(shí)間的增加非常緩慢。

2023-07-241-2896第二種曲線表明狀態(tài)恒2023/7/251-2897

對(duì)民航設(shè)備進(jìn)行的研究表明；4%的設(shè)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(rèn)為：除非有一個(gè)支配性的與時(shí)間相關(guān)的故障模型,否則使用時(shí)間對(duì)于復(fù)雜設(shè)備的可靠性影響甚微。在此前提下，定期維修將會(huì)給其他穩(wěn)定系統(tǒng)帶來不良影響而增加總故障率。2023-07-241-2897對(duì)民航設(shè)備進(jìn)行的研究2023/7/251-2898

一、以可靠性為中心的維修思想的基本原理：

1、定時(shí)拆修對(duì)復(fù)雜設(shè)備的故障預(yù)防幾乎不起作用，但對(duì)簡(jiǎn)單設(shè)備的故障預(yù)防有作用。

2、提出潛在故障的概念，可使設(shè)備在不發(fā)生功能故障的前提下得到充分地利用，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的使用目的。

3、檢查并排除隱蔽功能故障是預(yù)防多重故障嚴(yán)重后果的必要措施。

4、有效的預(yù)防性維修工作能夠以最小的資源2023-07-241-2898一、以可靠性為中2023/7/251-2899消耗來保持設(shè)備的固有可靠性，但不可能超過這個(gè)水平，要想超過這個(gè)水平，只有重新設(shè)計(jì)設(shè)備。

5、預(yù)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(shè)計(jì)才能改變故障的后果。

6、預(yù)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(yù)防性維修工作，而是要考慮更改設(shè)計(jì)方案。

7、設(shè)備使用前的初始預(yù)防性維修大綱制訂后，

2023-07-241-2899消耗來保持設(shè)備的固有可靠性，2023/7/251-28910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(yù)防性維修大綱只有通過使用維修部門和研制部門長(zhǎng)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(guó)學(xué)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。

2023-07-241-28910需要在使用期間收集使用數(shù)據(jù)2023/7/251-28911

1

2

3。

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11序號(hào)傳統(tǒng)維修觀念RCM的新觀念備注設(shè)備故障的發(fā)生和發(fā)展與使用時(shí)間有直接關(guān)系，定時(shí)計(jì)劃拆修普遍采用。設(shè)備故障與使用時(shí)間一般沒有直接關(guān)系，定時(shí)計(jì)劃維修不一定好。復(fù)雜與簡(jiǎn)單設(shè)備有很大的選擇性沒有潛在故障的概念無(wú)隱蔽故障和多重故障的概念預(yù)防性維修能提高固有可靠度預(yù)防性維修能避免故障的發(fā)生，能改變故障的后果。能做預(yù)防性維修的都盡量做預(yù)防性維修完善的預(yù)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(shè)備的性能維修是維持有形資產(chǎn)希望找到一個(gè)快速、有效的解決所有維修效率問題的方法維修的目標(biāo)是以最低費(fèi)用優(yōu)化設(shè)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(cè)到，從而安全、經(jīng)濟(jì)的決策維修。從可靠性原理及實(shí)踐尋找或消除隱蔽故障，可以預(yù)防多重故障的嚴(yán)重后果預(yù)防性維修不能提高固有可靠度預(yù)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(fèi)用。完善的預(yù)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(jìn)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(wù)、運(yùn)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(fèi)用，還有環(huán)境保護(hù)、能源效率、質(zhì)量和售后服務(wù)等風(fēng)險(xiǎn)。潛在故障概念適用于部分機(jī)件可靠性理論是這一新觀念的基礎(chǔ)可靠度是設(shè)計(jì)所賦予的設(shè)計(jì)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(jì)性后果考慮資產(chǎn)能做什么比財(cái)產(chǎn)保護(hù)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(biāo)2023-07-241-28911

。

序2023/7/251-28912

四、RCM的七個(gè)基本問題

1、

在具體的操作條件下,設(shè)備的功能和相關(guān)的性能標(biāo)準(zhǔn)是什么?

RCM方法的第一步就是明確每臺(tái)設(shè)備在運(yùn)行條件下的功能以及相關(guān)的性能指標(biāo)。

(1)基本功能:包括速度、輸出、處理或儲(chǔ)存能力、產(chǎn)品質(zhì)量和用戶服務(wù)。

(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(jì)性、保護(hù)、效率、環(huán)境友好甚至

2023-07-241-28912四、RCM的2023/7/251-28913設(shè)備外觀等方面的要求。多數(shù)設(shè)備可通過維護(hù)使其持續(xù)發(fā)揮用戶要求的作用。設(shè)備的用戶通常最了解設(shè)備的功能，因此，他們應(yīng)參與到RCM的管理中。

2、什么情況下設(shè)備無(wú)法履行其功能？

可能使設(shè)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(rèn)會(huì)發(fā)生什么故障。RCM的方法從兩個(gè)層面來做此項(xiàng)工作:2023-07-241-28913設(shè)備外觀等方面的要求。2023/7/251-28914首先，確定故障達(dá)到什么狀態(tài)；然后，找出設(shè)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(shí)別后,下一步是設(shè)法找出導(dǎo)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(shè)備在相同的運(yùn)行條件下發(fā)生過的事件。通過現(xiàn)有維護(hù)制度預(yù)防的故障,以及至今仍未發(fā)生,但考慮到在運(yùn)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2023-07-241-28914首先，確定故障達(dá)到2023/7/251-28915正常磨損而造成的故障，設(shè)備故障的所有可能的原因都能被識(shí)別并恰當(dāng)?shù)靥幚?。同樣重要的是充分識(shí)別各種故障的原因以保證處理時(shí)不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和精力。

4、故障發(fā)生時(shí)會(huì)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(jī)時(shí)間；故障發(fā)生后造成的危害；為排除故障所做的工作。

2023-07-241-28915正常磨損而造成的故障，設(shè)備2023/7/251-289165、故障模式如何對(duì)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(wù)、安全或環(huán)境。所發(fā)生的故障需要耗費(fèi)時(shí)間和資金來修復(fù)。如果故障產(chǎn)生嚴(yán)重后果，應(yīng)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(rùn)滑外不采取其它維護(hù)措施。

RCM的理念并不是避免故障本身,而是消除或減2023-07-241-289165、故障模式如何對(duì)2023/7/251-28917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(wú)直接影響但有可能導(dǎo)致嚴(yán)重甚至是災(zāi)難性的后果。

(2)安全及環(huán)境后果

如果故障會(huì)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(guó)家或國(guó)際環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),則具有環(huán)境后果。

(3)實(shí)用性后果

故障直接影響了生產(chǎn)（產(chǎn)量、質(zhì)量、售后服務(wù)2023-07-241-28917輕故障的后果。RCM將故障2023/7/251-28918或除直接維修費(fèi)用外的運(yùn)行費(fèi)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(fèi)用。

RCM方法將這些分類作為確定是否需要維護(hù)的指導(dǎo)原則。按照上述分類對(duì)各種故障模式的后果進(jìn)行考察,將操作、環(huán)境和安全維護(hù)目標(biāo)組合起來。這樣有助于將安全和環(huán)保融合于維護(hù)管理中。

后果評(píng)估過程重視對(duì)結(jié)構(gòu)性能最有效果的維護(hù)活動(dòng),避免作用很小或沒有作用的維護(hù)工作。同時(shí)更2023-07-241-28918或除直接維修費(fèi)用外的運(yùn)行費(fèi)2023/7/251-28919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(yù)防故障？如前所述，除非有一種支配性的與時(shí)間相關(guān)的故障模式,否則使用時(shí)間對(duì)于復(fù)雜設(shè)備的可靠性影響甚微。在此前提下，定期維修將會(huì)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(dòng)故障預(yù)防：找不到適當(dāng)?shù)念A(yù)防性工作應(yīng)怎么辦？

2023-07-241-28919關(guān)注故障管理的不同策略,2023/7/251-28920

可采用的手段：故障檢測(cè)；及時(shí)采集各項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)，如紀(jì)錄平均故障間隔時(shí)間、詢問制造商、詢問過去可能進(jìn)行的功能故障檢查的人員；重新設(shè)計(jì)。五、RCM的維修策略

1．預(yù)防性維修（PreventiveMaintenance）通過對(duì)機(jī)件的檢查、檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障征兆以防止2023-07-241-28920可采用的手段：2023/7/251-28921故障發(fā)生，使其保持在規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的各種維修活動(dòng)。預(yù)防性維修包括檫拭、潤(rùn)滑、調(diào)整、檢查、更換和定期檢修等。

2．恢復(fù)性維修（CorrectiveMaintenance）設(shè)備或其機(jī)件發(fā)生故障后，使其恢復(fù)到規(guī)定狀態(tài)的維修活動(dòng)，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(yàn)，以及修復(fù)損傷件。

3、改進(jìn)性維修（ImprovementMaintenance）2023-07-241-28921故障發(fā)生，使其保持在規(guī)定狀2023/7/251-28922對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)或改裝，以提高設(shè)備的固有可靠性、維修性和安全性水平。改進(jìn)性維修是維修工作的擴(kuò)展，實(shí)質(zhì)上是修改設(shè)備的設(shè)計(jì)，應(yīng)屬于設(shè)計(jì)、制造的范疇。但由于維修部門職責(zé)是保持、恢復(fù)設(shè)備的良好狀態(tài)，因此在設(shè)備固有可靠性、維修性和安全性水平不足時(shí)，提出改進(jìn)性維修是進(jìn)行有效預(yù)防性維修和恢復(fù)性維修工作而采用的一種補(bǔ)充手段，也是設(shè)備改進(jìn)循環(huán)中的一個(gè)必要環(huán)節(jié)。

2023-07-241-28922對(duì)設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)或改裝，以提2023/7/251-28923

六、RCM的維修措施

1、定時(shí)策略（HardTime）定義：給機(jī)件規(guī)定一個(gè)時(shí)限，該機(jī)件使用到這個(gè)時(shí)限，就采取一定的措施（檢修或更換）。目的：預(yù)防功能故障發(fā)生，特別是有安全性后果或重大經(jīng)濟(jì)性后果的故障發(fā)生。檢修后的項(xiàng)目恢復(fù)到零工作時(shí)間狀態(tài)適用條件：故障具有耗損特性，即故障率隨時(shí)間遞增，但又不具有視情檢查條件的機(jī)件，其故障對(duì)設(shè)備安全有直接有害的影響或有重大經(jīng)濟(jì)性后果。其可靠性水平隨役齡而衰減。2023-07-241-28923六、RCM2023/7/251-28924

關(guān)鍵點(diǎn)：確定一個(gè)最適宜的使用時(shí)限。優(yōu)點(diǎn)：工作明確，管理簡(jiǎn)單，風(fēng)險(xiǎn)小。缺點(diǎn)：工作量大，效率低，浪費(fèi)大，只要定時(shí)策略的機(jī)件到了它的使用時(shí)限，不管其本身實(shí)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(huì)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(yàn)性（憑經(jīng)驗(yàn)確定時(shí)限），而被賦予了科學(xué)的內(nèi)容。例如，一些限壽件仍按固定的時(shí)限更換，但是它的安全壽命和經(jīng)濟(jì)壽命都是用科學(xué)的方法制定的。2023-07-241-28924關(guān)鍵點(diǎn)：確2023/7/251-289252、視情策略（OnCondition）有計(jì)劃地定期檢查機(jī)件的技術(shù)狀態(tài)，根據(jù)機(jī)件本身的實(shí)際技術(shù)狀況，確定翻修或更換的時(shí)機(jī)以及翻修工作的內(nèi)容。一般是，當(dāng)機(jī)件的視情檢查參數(shù)超出了規(guī)定的限制值時(shí)，則要進(jìn)行檢修或更換。適用條件：要有能夠代表機(jī)件技術(shù)狀況的檢測(cè)參數(shù)要有客觀的、科學(xué)的參數(shù)判斷標(biāo)準(zhǔn)要有一定的檢測(cè)手段2023-07-241-289252、視情策2023/7/251-28926

可達(dá)性和適檢性要好機(jī)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(gè)較緩慢的時(shí)間過程。優(yōu)點(diǎn)：能夠充分利用機(jī)件的壽命，維修針對(duì)性強(qiáng)，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(cè)試的方法，可以縮短定期檢查工作的時(shí)間，提高飛機(jī)的利用率。缺點(diǎn)：維修管理復(fù)雜，實(shí)行視情策略需要一定的條件，需要購(gòu)置檢查測(cè)試設(shè)備。風(fēng)險(xiǎn)較大。2023-07-241-28926可達(dá)性和適2023/7/251-289273、狀態(tài)監(jiān)控（ConditionMonitoring）定義：不做預(yù)防性工作，當(dāng)機(jī)件發(fā)生故障后再作修復(fù)或更換。但是，它依靠收集故障信號(hào)來判斷是否存在潛在性故障。

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

2023-07-241-289273、狀態(tài)監(jiān)控（Con2023/7/251-28928

缺點(diǎn)：實(shí)行這種策略，首先必須利用設(shè)計(jì)和試驗(yàn)資料進(jìn)行機(jī)件的故障模式、影響和危害性分析，必須確保機(jī)件故障不影響安全和使用。特點(diǎn)：對(duì)機(jī)件不規(guī)定使用時(shí)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。現(xiàn)代大型運(yùn)輸飛機(jī)，大約5%的項(xiàng)目采用定時(shí)策略，20%的項(xiàng)目采用視情策略，75%的項(xiàng)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(gè)絕對(duì)的方法來確定哪種策略適用2023-07-241-28928缺點(diǎn)：實(shí)行這種策略2023/7/251-28929哪種項(xiàng)目。正確的維修策略首先取決于航空技術(shù)裝備的設(shè)計(jì)，其次由航空公司的安全性和經(jīng)濟(jì)性考慮來決定。由于各航空公司的機(jī)隊(duì)規(guī)模、工作環(huán)境、航線結(jié)構(gòu)、維修經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析能力的不同，強(qiáng)制規(guī)定某個(gè)維修項(xiàng)目統(tǒng)一歸于某種策略是不可能的。對(duì)于一些重要設(shè)備，例如發(fā)動(dòng)機(jī)，世界上大多數(shù)航空公司實(shí)際上采用了所有三種維修策略。對(duì)有壽命的時(shí)限部件，如輪盤和輪軸，進(jìn)行定時(shí)更換；用視情數(shù)據(jù)和視情檢查來評(píng)估整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)或單元體的技術(shù)2023-07-241-28929哪種項(xiàng)目。正確的維修策略首2023/7/251-28930狀態(tài)，而發(fā)動(dòng)機(jī)的一些附件則用狀態(tài)監(jiān)控方式來控制。七、RCM的應(yīng)用

RCM的管理時(shí)首先要確定設(shè)備的重要性，在出現(xiàn)故障時(shí)是否會(huì)威脅人身安全及環(huán)保，是否會(huì)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。就設(shè)備系統(tǒng)而言，則可根據(jù)前述的重要度因子對(duì)重要性加以確定。對(duì)重要設(shè)備可依據(jù)以下邏輯圖進(jìn)行故障管理。2023-07-241-28930狀態(tài)，而發(fā)動(dòng)機(jī)的一些附件則2023/7/251-28931

故障模式

改善維修

故障率低？故障后果是否輕微周期性預(yù)防維修故障率增加很大？

漸發(fā)型故障

時(shí)間延遲型

檢查

狀態(tài)參數(shù)可測(cè)？

改造

狀態(tài)監(jiān)測(cè)YYNNYYNNYNYN2023-07-241-28931故2023/7/251-28932

功能分解

描述維修行為

選擇維修策略定義維修任務(wù)/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