《廠長經理的設備管理課》

主講/辛巧娟

第五十九講

59-什么是以可靠性為中心的維修（RCM）?

 

以可靠性為中心的維修管理（Reliability Centered Maintenance——RCM，屬于第三代維修管理的最具有代表性的模式。這一設備管理模式強調以設備的可靠性、設備故障后果，作為制定維修策略的主要依據。按照以可靠性為中心的維修管理模式，首先應對設備的故障后果進行結構性評價、分析并綜合出一個有關安全、運行經濟性和維修費用節省的維修策略。另外，在制定維修策略時，自覺地以故障模式的最新探索成果作為依據。也就是說，以可靠性為中心的維修管理，是綜合了故障后果和故障模式的有關信息，以運行經濟性為出發點的維修管理模式。下面介紹一下這一維修體系的基本要點。

（1）關于故障后果的評價

以可靠性為中心的維修管理，對設備故障后果進行結構性評價。這種評價是以下面的頗序來排列其重要程度的。

1）潛在故障問題。目前對設備無直接影響，而故障一旦發生則后果嚴重。

2）安全故障問題。故障一旦發生，會損害人身健康或威脅生命安全。

3）運行故障問題。故障一旦發生，影響生產運行和修理的直接費用。

4）非運行故障問題。此故障一般不影響生產運行，但影響修理費用。

按照以可靠性為中心的維修管理策略，如果設備故障后果嚴重，則應采用預防維修。否則除日常維護和潤滑外，不必進行預防維修。在評價故障后果以便制定維修策略時，每個設備的所有功能和故障模式都應加以考慮，并進行分析，制定出每一設備的維修方針。其故障后果與維修策略關系如表59-1所示。

表59-1 故障后果與維修策賂的選擇

故障類型	維修策略
潛在故障	強制預防維修	預測維修（狀態監測、點檢）
		周期性預防維修
有礙安全故障	強制性預防維修
經濟性故障 （運行故障）	根據經濟性可選預防、預測或事后維修
經濟性故障 （非運行故障）	事后維修

（2）對于故障特性的研究

預防維修是根據設備故障特征曲線或浴盆曲線，在設備進入耗損故障期之前安排進行的維修活動。當今的設備比以往要復雜得多，而且故障模式也有了新的變化。美國民航在過去30年間，作了大量關于設備可靠性的研究，發現在設備從使用到淘汰（包括無形磨損造成的設備報廢）其故障特征曲線呈6種不同形狀，如圖59-1所示。

圖59-1 不同的故障特征曲線

研究表明，原來認為設備使用時間越長磨損越嚴重，而且會使故障率迅速上升，這樣一種觀點不一定正確。對于某種故障模式起主導作用的設備，故障率可能與使用時間長短有關。而對于大多數設備而言，使用時間長短對于設備可靠性的影響不大。也就是說，經常修理設備或定期大修，不一定會防止故障發生，反之可能將初期的高故障率引入穩定的系統之中，增加設備總故障率。

根據上面的認識，設備的定期大修只有在故障后果嚴重且無法準確預測的情況下才必要。有條件則盡可能采取預測維修，一般情況下則可采用日常維護保養及潤滑等措施。

（3）對子潛在性故障和功能性故障的研究

所謂的潛在性故障，指故障發生前的一些預兆，是可以識別的物理狀態，它表明一種可能的故障即將發生。功能性故障是指設備巳喪失了某種規定功能。預防維修是在設備進入潛在故障期，但尚未發展成功能故障時進行的維修活動。我們稱設備從潛在故障到功能故障的間隔期為P-F間隔，如圖59-2所示。

圖59-2 故障的P-F間隔

圖中P點表示設備性能己開始劣化并進入潛在故障期。這一時期在設備上具體表現為裂紋、振動、噪聲、爐體表面的過熱點、輪胎的磨損等。F點表面設備己喪失規定功能，即己發展為功能故障。各種設備和不向的P-F間隔期差別很大，有的僅是幾微秒，有的長達幾十年。較長的P-F間隔期，使我們有更多的時間作預防維修。在作維修計劃時，就應把這種關于潛在故障起始時間的測量，作為選擇預防維修時間的依據。

（4）維修策略

以可靠性為中心的維修管理的最大特點，是以后果評價作為維修方法選擇的依據。其要點是：

1）對潛在故障使用強制性的預防維修。通過在線或周期性的故障檢查來尋找故障。

2）對危害安全的故障使用強制性的預防維修方法。如果沒有可以使故障災害降低的維修方法，則應考慮設備或部件的重新設計。

3）運行和非運行的經濟性故障，則根據經濟合理性來決策到底使用何種維修方式。

4）對于那些預防維修方法不能解決的問題，可以采用技術改造、重新設計和改裝的方式解決。

（5）故障診斷和維修策略的應用

以可靠性為中心的維修管理所使用的故障檢測方法主要為：

1）狀態監測技術。現在大約有包括振動監測和油液分析在內的150~200種監測技術。

2）根據產品質量變化來診斷設備故障的技術。

3）設備性能監測技術。

4）人的感覺檢查，即憑視、昕、觸、嗅來檢查設備狀態變化。

以可靠性為中心的維修管理的維修策略包括：

1）視情維修。通過以上檢查診斷技術的運用，決定對設備的預防維修，再結合定期維修和定期報廢更換維修方法。

2）預防維修。定期維修或檢查后安排的維修方法，作為視情維修方法的補充。

3）事后維修。在不重要的設備上仍可采用。

以可靠性為中心的維修管理還注重評估各種維修方法的可用性和有效性。所謂可用性，就是此方法在技術上是否行得通；有效性則是評估每種方法使用后的結果。結果有效，還應對使用和不使用這種方法的總費用進行對比。

（6）維修資源的合理調配

以可靠性為中心的維修管理，主張盡可能有效地利用人力、材料等維修資源。綜觀當代工業發展趨勢，企業維修費用不斷增長，作為“機器看管者”的操作工人不能得到充分地重視。當前，企業設備維修的承擔者可以有三種選擇：

1）外部承包者。外部承包者在集中高水平維修力量、維修工具等方面有一定優勢。他們可以承擔的工作有：分散的設備，如交通、起重工具；超出正常工作量的停產大修；費用便直的工作，如管道、油漆工作等；專門設備，如空調、計算機等；復雜設備的長期疑難問題，可由生產廠或其代理人協助解快。

2）多技能操作者。設備自動化程度的提高，使操作工人成為機器的看管者。為了充分發揮這些工人的作用，不少企業開始注意把操作與維修結合起來，并交給一個人來完成。這些人也就是我們說的多技能操作者。他們也就是掌握了維修技能的生產操作工。也是“全員生產維修”的主力軍。

3）企業內部的維修部門。在相當一段時間內，企業內部的維修部門還應保留。他們承擔著企業內相當一部分的維修任務。

（7）強調工人和管理人員的培訓

因為以可靠性為中心的維修管理，要求操作者具備維修技能，如電氣、電子知識，機械知識，氣動、液壓及傳感技術等。管理人員應具備根據故障厲果評價和選擇維修策略的水平。同時還要求管理者對于維修計劃、派工單、工時估計、工作分配計劃、預算和費用控制及領導和啟發藝術均達到一定水平。因此，企業要經常性地對工人和管理人員進行培訓，使他們適應現代企業的發展。

（8）以可靠性為申心的維修管理的實施

以可靠性為中心的維修管理，可以在一年之內完成對人員的培訓和實踐練習。可以分三個階段進行：

1）第一階段利用以可靠性為中心的維修管理的思想和技術，評價故障后果和選擇預防性措施。這個階段結束后，將形成一個全廠設備維修需求的全面總結或計劃系統， 這一計劃應該使總維修工作量顯著減少。

2）第二階段利用第一階段的結果，制定勞動力和備件管理政策，視實際情況對現有管理狀況加以調整。

3）第三階段設計各種系統和執行程序，以保證第一階段和第二階段計劃順利進行。

（9）邏輯決斷分析

以可靠性為中心維修的核心是根據RCM原理所進行的關于維修策略的邏輯決斷分析。

首先需要判斷故障后果是否嚴重，對于不嚴重的后果，非預防形式的事后處理可以最大限度延長設備的有效使用時間。

如果故障后果嚴重，即故障對于安全、環境、職業健康和生產損失的影響嚴重，則再看定期預防維修、非定期的狀態維修以及隱患檢測是否技術可行，如果技術不可行，則只能通過改進設計加以解決；如果技術可行，再進一步看預防維修從經濟上分析是否合理，如果經濟上不如做改善或者事后處理，則不必采取所推薦的策略。

如果經濟上是合算的，則采取預防維修策略。RCM的邏輯決斷圖多而復雜，但綜觀各類RCM邏輯決斷圖，其本質不外乎我們總結出的如下簡單形式的RCM邏輯決斷圖，如圖59-3所示。

圖59-3 簡單形式的RCM邏輯決斷圖

圖中隱患檢測包括兩種情況，一種是設備某種功能平時是工作的，但我們很難知道設備是否工作，例如煙火傳感報警裝置，平時是工作的，但我們并不知道是否正常，需要通過某些方法檢測出其是否工作；另外一種是平時不工作，但需要其工作時卻不能保證其是否工作，例如滅火的自動噴淋裝置或者設備的備用泵，平時不工作，但真正需要其工作又不知能否發揮作用。這也需要有檢測手段和方法將其隱蔽故障檢測出來。

 

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