《廠長經理的設備管理課》
主講/辛巧娟
第五十三講
再談設備管理的12345
繼續上一章內容，我們重點介紹一下五條曲線。
（1）壽命周期費用曲線
設備全壽命周期所消耗的費用可以用一條曲線描繪下來，如圖53-1所示。這條曲線可以劃分為三個階段，在設備初期購置設備時我們需要花費一筆設置費，它包括設備購置前的調研、招投標、運輸、安裝、人員培訓等在交付生產運行之前所有的花費。中間階段我們稱之為維持費，包括維護保養、潤滑、維修換件以及能源消耗的所有費用，時有起伏。到最后一個階段稱為處理費。同樣功能的設備，其壽命周期費用可能差異很大。有的設備設置費低，但設備不可靠，故障頻發，修理換件較多，后續的維持費較高，整體壽命周期費用卻較高。有的設備初期設置費較高，但維持費較低，壽命周期費用偏低，我們更傾向于選擇后者。企業的招投標選型應該更立足于以壽命周期費用最小化為指針進行決策。
圖53-1 壽命周期費用曲線
（2）維修投入曲線
設備的維修投入與利潤的關系如圖53-2所示。如果維修投入為零，則利潤為負；隨著投入增加，利潤值逐漸上升，一直到達一個最高點；繼續投入，利潤下降，我們稱之為維修過剩。
圖53-2 維修投入曲線
是否只要增加維修投入就安枕無憂了? 圖53-3顯示了三種情況。右邊的上凸實線代表“張三”的管理，其投入大，利潤一般，我們稱之為“投入大，水平低”。左邊的上凸實線代表“李四”的管理，其投入較小，利潤和張三差不多，跟張三比較，稱之為“水平高，但投入小”。中間最高的一條上凸實線代表“王五”的管理，利潤達到最高點，這時的投入也適當增加了。我們稱之為“水平高，技入恰當”。這三條曲線告訴我們，除了適當投入，管理水平的提升也是必不可少的。
圖53-3 不同管理水平和不同投入得到的維修投入曲線
（3）浴盆曲線
浴盆曲線又稱為故障率曲線，如圖53-4所示。它反映了設備故障率在設備整個壽命周期的變化，在前面的文章里我們有過描述。一般而言，新安裝的設備故障率比較高，有時半年一年都正常不起來，我們稱之為初始故障期；以后就進入一個穩定的低故障率時期，稱之為偶發故障期；5年至8年以后，設備故障率又開始升高，稱為耗損故障期。工廠的設備經理應該熟悉這條曲線。
圖53-4 設備的浴盆曲線
近年來在航空業的研究表明，并非所有的設備故障率都遵循這條曲線。人們對故障率的認識變化如圖53-5所示。
圖53-5 故隙率曲線的變化情況
為什么68%的設備沒有耗損故障期呢?因為隨著設備可靠性的提升，其有形磨損速度降低，而其無形磨損速度加快，不少設備尚未到達耗損故障期就被淘汰了。隨著系統的復雜化，我們很難找到適合不同總成的大修周期，如果人們還堅持傳統的大修，可能會周期性地導入初始高故障率的狀況，于是國際上提出取消大修理的新概念。取消大修不意味著不修理，而是用可裁剪式、項修的組合來取代大修。
（4）設備性能劣化曲線
設備的性能是一條緩慢的劣化曲線，如圖53-6所示。其劣化過程存在著劣化的起始點、潛在故障發生點和功能故障發生點。這里潛在故障不是故障，是故障前顯露出來的一種劣化現象，是可以被人類感知的。功能故障才是故障。從潛在故障到功能故障的間隔期稱為P-F間隔，這在設備管理領域是十分普及的。
圖53-6 設備性能劣化曲線
我們平常所強調的預防維修，首先要尋找P-F間隔。找到了P-F間隔就可以有效地實施預防性維修了，在P點之前做，屬于維修過剩；在F點之后做，就成為事后維修，屬于維修不足: 在P-F間隔做，就恰到好處。尋找和確定P-F間隔并不是一件容易的事。我們的設備經理至少應該知道并有意識地摸索和尋找，才能正確地實施預防性維修。
（5）激發能作用曲線
英國人阿來登將故障過程描述為系統的無組織過程，即系統從有序狀態進入無序狀態。在這個轉變過程中，如果有故障的激發器作用，則會使轉化過程加快。就像一根火柴點燃一張紙，使之與空氣中的氧發生作用，轉變成水和二氧化破。這個過程如圖53-7所示。在故障激發器的作用下，系統的能位上升，然后迅速下降，加速了故障的發生。系統能位的初始狀態是穩固的正常狀態，在激發器作用下轉換成終止狀態，低于故障的能位狀態，這代表故障的發生。圖中緩慢下降的曲線代表設備的自然劣化，顯然激發能使得設備提前進入故障狀態。
系統無故障工作的條件是初始的能位足夠高，而且初始能級與故障能級之差足夠大，對于設備而言就是其固有可靠性足夠高。
圖53-7 激發能作用曲線
什么是激發能呢?對設備而言，一次雷擊、一次電磁干擾、動物進入電氣系統引起的短路、灰塵改變電參數、洪水的浸泡、一次磕碰和撞擊都可能成為激發能。來自外部的激發能有時難以避免，但來自系統內部的激發能我們是可以控制的。
這條曲線告訴我們，一些外界的激發能作用，會加速設備的劣化，直到故障。控制激發能作用，也是設備維護體系的重要管理領域。控制激發能包括注意不能超負荷運行設備，減少誤操作，制止有問題的原料進入裝備，防止損壞性維修等。
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