維修及可靠性管理

設(shè)備的維修管理一.基本概念

維修：維持和恢復(fù)設(shè)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(hù)、檢查及修理的總稱。（德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN31051）維護(hù)是對現(xiàn)有設(shè)備的保養(yǎng)及日常管理，使設(shè)備在正常條件下最大限度地發(fā)揮其功能。檢查是確定和評估設(shè)備實際狀態(tài)的措施，由于查明和確定設(shè)備的磨損并對設(shè)備實際狀態(tài)與額定狀態(tài)的差別進(jìn)行評估。修理是恢復(fù)設(shè)備額定狀態(tài)的措施。修理可用于消除設(shè)備產(chǎn)生的機(jī)械磨損，恢復(fù)其正常履行功能的能力，是企業(yè)維持簡單再生產(chǎn)的最基本手段。11-84

維修的必要性在于：任何形式的設(shè)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(shè)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(shè)備的磨損與消耗在物資形態(tài)上給予補(bǔ)償外，還補(bǔ)償了其經(jīng)濟(jì)價值。從投資觀點來看，每一次維修都是一次價值上的補(bǔ)償與追加，也是唯一可以替代設(shè)備重新籌措的方法。這種價值量上的補(bǔ)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(jì)上來看，對磨損及消耗的設(shè)備進(jìn)行物資形態(tài)上的補(bǔ)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(jìn)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21-84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(biāo)而制定的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(yù)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(shè)備或故障損失較小的設(shè)備可采用基于故障的策略，主要生產(chǎn)設(shè)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(shè)備則可采用基于狀態(tài)的策略。

31-841995年德國漢諾威大學(xué)34家企業(yè)進(jìn)行的調(diào)查表明，約有50%的企業(yè)實施事后維修策略（最高90%，最低5%），32%實施預(yù)防維修策略（最高90%，最低5%），18%實施狀態(tài)監(jiān)測維修策略（最高60%，最低5%）。維修不僅與企業(yè)自身的經(jīng)濟(jì)效益息息相關(guān)，而且對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也起著重要的作用。在美國汽車維修業(yè)提供的就業(yè)崗位較之汽車制造業(yè)要多10倍；在聯(lián)邦德國，在某些自動化程度較高的企業(yè)中，從事設(shè)備維修的員工占全體員的20%，用于維修方面的支出占企業(yè)總支出的6～12%，全國用于維修的投資每年達(dá)41-844～5千億馬克，占其國內(nèi)生產(chǎn)總值的13～15%。1990年10月召開的歐洲國家維修聯(lián)盟第10屆年會上就明確提出“維修—為了未來的投資”的概念，改變了以往認(rèn)為設(shè)備維修屬于局部更新，是恢復(fù)性投資的狹義觀點，將其引伸為為企業(yè)生存和發(fā)展，贏得市場競爭和經(jīng)濟(jì)效益的長期性、戰(zhàn)略性投資。從可持續(xù)發(fā)展的觀點來看，維修也是一項關(guān)鍵性技術(shù)?？沙掷m(xù)發(fā)展要求經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度與自然界的再生能力相適應(yīng)，這就要求：閉環(huán)是生產(chǎn)循環(huán)和生產(chǎn)系統(tǒng)，如生物圈那樣；物品的長使用壽命；

51-84對物品的使用壽命或壽命周期施加影響；

優(yōu)化各種物資和資產(chǎn)的保存（提高資源利用率）；回收之前的再利用（以“避免產(chǎn)生廢物”代替“廢物的再生”。達(dá)到上述目標(biāo)的途徑可以是：產(chǎn)品的再利用（維修作業(yè)的目標(biāo)）；原材料的回收利用。上述途徑的共同目標(biāo)都是在經(jīng)濟(jì)過程和消耗過程終結(jié)時減少對原材料的需求和廢料的生成量。

61-84

產(chǎn)品壽命周期包括延長產(chǎn)品壽命和使用時間兩方面內(nèi)容。就時間而言，產(chǎn)品壽命總是位于原材料循環(huán)之前，因時間和使用兩者造成的材料及能源的磨損與消耗所導(dǎo)致的失效是一種固有的、不停頓和不可逆轉(zhuǎn)的過程。對磨損和消耗過程施加影響是以未來使用為目的的維修的原定職能，所以，從投資的觀點來看，維修就如同購置新的資產(chǎn)。此外，通過諸如改進(jìn)設(shè)計和現(xiàn)代化改裝等手段，維修可以使資產(chǎn)的利用更加強(qiáng)化。維修還可以為避免產(chǎn)生廢物作出貢獻(xiàn)。制造產(chǎn)品71-84而不產(chǎn)生廢物，這是生態(tài)工業(yè)所追求的目標(biāo)，而沒有維修工程在模擬和消耗過程方面的研究成果是不可能實現(xiàn)的。這些成就體現(xiàn)在：1、改進(jìn)產(chǎn)品的設(shè)計：改型（重新制造）和改進(jìn)裝備（修改設(shè)計，現(xiàn)代化改裝）；實現(xiàn)產(chǎn)品的多功能化：采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計；提高產(chǎn)品維修性。2、通過維修人員的高質(zhì)量作業(yè)取代使用新的資源。3、“把使用時間視同產(chǎn)品”，以此作為對產(chǎn)品在其整個壽命周期內(nèi)所承擔(dān)的責(zé)任，同時也作為通過維修手段達(dá)到所要求的可利用率的職責(zé)，這些職責(zé)由

81-84制造廠商承擔(dān)。4、減少制造和退役（報廢）的費用。從可持續(xù)發(fā)展的觀點來看，系統(tǒng)維修的目標(biāo)應(yīng)該是：技術(shù)上可行；經(jīng)濟(jì)上合理；生態(tài)上允許：與各項法規(guī)相適應(yīng)；符合社會/公眾/政治的需要。

二.設(shè)備維修的參數(shù)系統(tǒng)

設(shè)備維修中的參數(shù)系統(tǒng)（或稱指標(biāo)體系）是維修管理目標(biāo)的重要組成部分，借助于維修參數(shù)及參數(shù)系91-84統(tǒng)可對維修管理中某一環(huán)節(jié)的計劃與實際情況進(jìn)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(shè)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、物質(zhì)管理等諸多方面的管理水平和經(jīng)濟(jì)效果，因而有必要對現(xiàn)有的參數(shù)系統(tǒng)加以補(bǔ)充和完善，使之適應(yīng)新形勢下維修管理工作發(fā)展的需要。維修參數(shù)體系可考慮由以下參數(shù)組成：1.維修費用參數(shù)：維修費用強(qiáng)度=×100%

101-84

維修費用強(qiáng)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(qiáng)度可由業(yè)財務(wù)部門加以統(tǒng)計并考核。主要生產(chǎn)設(shè)備維修費用強(qiáng)度=×100%備件費用強(qiáng)度=×100%

此兩項參數(shù)表明設(shè)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)111-84設(shè)備年度維修工作的強(qiáng)度及備件消耗的情況，可用于主要生產(chǎn)設(shè)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(wù)部門及設(shè)備維修管理部門共同加以統(tǒng)計并考核。維修材料費用比=

×100%維修工時費用比＝

×100%121-84

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(yīng)的費用控制措施。這兩項參數(shù)可由企業(yè)財務(wù)部門及設(shè)備維修管理部門共同進(jìn)行統(tǒng)計并考核。

單位產(chǎn)品維修費用=

×100%

維修工人工資費用率=

×100%

131-84維修管理人員工資費用率=×100%維修人員人均設(shè)備重置價值=×100%2.維修計劃參數(shù)維修計劃程度=×100%

141-84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(yù)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(wù)部門及設(shè)備維修管理部門共同進(jìn)行統(tǒng)計并考核。維修費用預(yù)算偏差度=×100%151-84

維修費用預(yù)算偏差度表明了企業(yè)維修費用預(yù)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(yù)算的編制提供依據(jù)。這一參數(shù)可由企業(yè)財務(wù)部門進(jìn)行統(tǒng)計并考核。

計劃維修實施率=

×100%161-84

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(shè)備維修管理部門進(jìn)行統(tǒng)計并考核。3.維修管理的組織參數(shù)人均固定設(shè)備資產(chǎn)價值

=

×100%

171-84

此項參數(shù)從維修人員人均分?jǐn)偟脑O(shè)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(yīng)由企業(yè)財務(wù)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%181-84

維修人員比例=×100%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(yīng)由企業(yè)勞動人事部門進(jìn)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%191-84

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(wù)部門及設(shè)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%

201-84

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)部不同年度之間或不同企業(yè)之間的比較。該項參數(shù)應(yīng)由企業(yè)設(shè)備維修管理部門進(jìn)行統(tǒng)計并考核。

維修管理參數(shù)系統(tǒng)應(yīng)該是一種動態(tài)的系統(tǒng)，組成它的各項參數(shù)應(yīng)該是根據(jù)實際情況不斷補(bǔ)充、不斷完善的。首先，管理參數(shù)應(yīng)該著眼于降低成本、提高效益的一系列技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的總體目標(biāo)，而不僅僅是作為一種評比的手段；其次，參數(shù)的制訂應(yīng)結(jié)合企業(yè)實際，及時反映企管理的現(xiàn)實狀況。211-84第一節(jié)基本概念

一.設(shè)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(hù)保養(yǎng)條件；可靠性工程在設(shè)備管理中的應(yīng)用221-84

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(shè)計、制造過程中形成的可靠度；使用可靠度R2：操作及維護(hù)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(jì)壽命（ELT,EconomicLifeTime);規(guī)定功能：設(shè)備應(yīng)有的技術(shù)性能。

231-84

4.平均故障間隔期MTBF(MeanTimeBetweenFailures):可修復(fù)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(∞)=1.241-84

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(fù)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(fù)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。251-84

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(wù)的概率。維修度即以概率表示的產(chǎn)品進(jìn)行維修時的難易程度。

二.設(shè)備的維修性

1.維修性定義：給定條件下產(chǎn)品進(jìn)行維修時的性能。

維修性是一項設(shè)計參數(shù)，維修則是其結(jié)果。維修性是通過可達(dá)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(shè)計、維修管理。261-84

三.

設(shè)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(shè)備、工具的準(zhǔn)備、維修策略的選擇、維修標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)技術(shù)資料的準(zhǔn)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。271-84

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(fù)的系統(tǒng)，產(chǎn)品的有效度就是其可靠度；對于可修復(fù)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。281-84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(jī)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)291-84

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(jī)械設(shè)備中最常見的失效形式隨機(jī)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)301-84

對于指數(shù)分布來說，故障是隨機(jī)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)：311-84

f(t)

f(t)=λe-λe

t(a)0t0.632

F(t)=1－e-λeF(t)0tt(b)

R(t)0.368R(t)=1-e－λe0tt

(c)

當(dāng)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(yīng)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。

321-84

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331-84

θ:隨機(jī)變量t平均值的估計值；σ:隨機(jī)變量t方差的估計值。

2.正態(tài)分布

正態(tài)分布又稱高斯分布。在數(shù)理統(tǒng)計的各種分布中居于首位。設(shè)備管理中主要用于描述磨損階段的故障特性，軸承、齒輪、密封件等磨損件的壽命分布大多服從正態(tài)分布。

故障概率密度函數(shù)：341-84

…

一般用N(θ,σ2)表示正態(tài)分布。參數(shù)θ表示曲線對稱軸距縱軸的距離，參數(shù)σ則決定曲線的形狀，數(shù)值越大曲線越呈扁平狀。如圖示：

f(t)0θt351-84

參數(shù)θ=0、σ=1的正態(tài)分布，即N（0，1）稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，其故障概率密度為：

標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布N（0，1）隨機(jī)變量的標(biāo)準(zhǔn)離差u定義為：

標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的可靠度函數(shù)：361-84

例題：從某批故障服從正態(tài)分布的儀器中抽取5臺進(jìn)行壽命試驗，各臺儀器到發(fā)生故障的時間分別為10.5、11、11.2、12.5、12.8（103h），試求該批儀器工作12×103h時的可靠度。解：

371-84

求正態(tài)分布下的可靠度，只需求出參數(shù)θ、σ并據(jù)此求出參數(shù)u即可查表求出φ（u）值，在此基礎(chǔ)上計算可靠度的數(shù)值。

3.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(kuò)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)：

381-84

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)。m=1m=4m=3m=2f(t)0t

形狀參數(shù)有改變威布爾曲線形狀的作用，如f(t)曲線。當(dāng)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。391-84

只需求出參數(shù)m、t0即可計算產(chǎn)品的可靠度。實際應(yīng)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

401-84

2).威布爾概率紙的結(jié)構(gòu)：a.兩組坐標(biāo)：

X軸和Y軸構(gòu)成的直角坐標(biāo)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(biāo)系。t軸：概率紙下邊線，對數(shù)坐標(biāo)刻度；F(t)軸：概率紙左邊線，威布爾刻度。b.橫主軸：平行t軸，過F(t)=63.2%和c.縱主軸：垂直于橫主軸，過t=1和lnt=0點。d.形狀參數(shù)m值估算點：位于X軸（1）和Y軸（0）點。411-84

421-843)威布爾概率紙實用程序

a.作數(shù)據(jù)表。從實測數(shù)據(jù)(或按某段時間的統(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的故障累計數(shù)；n——設(shè)備或零件數(shù)目。求出Ki后，將不同的t值及相應(yīng)的F(t)值列表：tt1t2tiF(t)F(t2）F(ti)F(t1)431-84441-84451-84

例題：某企業(yè)有100臺設(shè)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%461-84471-84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

481-84

第三節(jié)設(shè)備故障分布的規(guī)律

一.設(shè)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；491-84

對于恒定型故障來說，故障形成的原因完全是隨機(jī)的，沒有一種特定的故障機(jī)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(dāng)、操作疏忽、維護(hù)不良造成的，由于發(fā)生故障的時機(jī)難以預(yù)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：f(t)f(t)f(t)Λ(t)Λ(t)Λ(t)ttt遞增型遞減型恒定型000501-84

二.設(shè)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(shè)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。511-84

2）偶發(fā)故障期：發(fā)生于設(shè)備正常使用階段。故障率較低，為一常量。故障不可預(yù)測，不受運行時間影響而隨機(jī)發(fā)生。3）磨損故障期：發(fā)生于設(shè)備使用后期。由于機(jī)械磨損、化學(xué)腐蝕及物理性質(zhì)的變化，設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)備的最佳工作期，即設(shè)備的有效壽命。除設(shè)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。521-84B0B1B2ⅡⅠⅢλ0λλ1λ2λ3T0T1T2對于進(jìn)入磨損故障期的設(shè)備，應(yīng)及時進(jìn)行修理或改裝，以延長設(shè)備的使用壽命。故障發(fā)生的三階段分別對應(yīng)于故障率遞減型、故障率恒定型及故障率遞增型。2.設(shè)備全壽命周期特性曲線：Λ*t0531-84

設(shè)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(shè)計結(jié)構(gòu)，也未提高其固有可靠度；大修僅更換了磨損嚴(yán)重的零部件，其余未經(jīng)更換的某些零部件繼續(xù)使用將容易造成損壞；大修的各項技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般低于制造廠家的制造標(biāo)準(zhǔn)，因而大修設(shè)備質(zhì)量及可靠性要低于新設(shè)備。大修后浴盆曲線的變化：最高及最低故障率

偶發(fā)故障期541-84

如按固定的大修周期安排大修計劃，將造成前期維修過剩，后期維修不足。因此應(yīng)按設(shè)備的實際狀態(tài)科學(xué)、合理地制定大修計劃。第四節(jié)設(shè)備的可靠性管理一.設(shè)備系統(tǒng)的可靠度計算

1.串聯(lián)系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)中只要有一個子系統(tǒng)發(fā)生故障，將造成整個系統(tǒng)的故障?！?/p>

大修周期551-84

并聯(lián)系統(tǒng)中，系統(tǒng)可靠度大于任意子系統(tǒng)的可靠度。并聯(lián)系統(tǒng)在液壓、自動化及電子設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。3.串、并聯(lián)系統(tǒng)

串聯(lián)系統(tǒng)中，系統(tǒng)可靠度小于任意子系統(tǒng)的可靠度。機(jī)械設(shè)備中如減速器、變速箱等都是典型的串聯(lián)系統(tǒng)。2.并聯(lián)系統(tǒng)設(shè)備系統(tǒng)中，只要一個子系統(tǒng)在起作用就能維持系統(tǒng)的功能。561-84串、并聯(lián)系統(tǒng)由串聯(lián)部分子系統(tǒng)及并聯(lián)部分子系統(tǒng)組成。計算時應(yīng)首先將系統(tǒng)中的并聯(lián)部分簡化為等效的串聯(lián)部分，然后再按串聯(lián)系統(tǒng)加以計算。

二.可靠度目標(biāo)值的確定與分配

企業(yè)生產(chǎn)計劃的完成在很大程度上取決于生產(chǎn)設(shè)備的有效度(可利用率)，而有效度又是可靠度與維修度的函數(shù)，因而對主要生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)確定其工作可靠