设备维修与管理的基本理论

设备维修与管理的基本理论设备维修与管理的基本理论1.设备维修与管理的基本策略2.三种有影响的设备维修理论3.维修模式的最新发展1.设备维修与管理的基本策略设备的基本概念设备维修的基本概念设备维修的三种基本模式事故维修（BDM）预防维修（PM）改善维修（CM）设备的基本概念企业生产活动的三要素：劳动力（Man）；原材料（Material，包括辅助材料、燃料和动力）；设备（Machine，包括运输工具和建筑物等）。设备的定义：为进行生产投入高额资金而配置的建筑物和器物所形成的固定资产。生产设备的特点：单机容量大型化，流程连续化，结构复杂化，运行自动化，投资大额性，人机匹配性等。设备管理的基本概念设备管理的定义：是指设备“一生”的管理，包括研究设计、生产制造（或选择购置）、安装调试，以及使用、维护、更新改造一直到报废为止的设备“一生”所经历的全部过程的管理。设备“一生”的管理也称设备的全寿命管理。设备管理可分为技术管理、经济管理和组织管理。设备维修的基本概念设备维修的定义：为保持和恢复设备良好工作状态而进行的一切活动，包括维护和修理工作。维护—为保持设备良好工作状态所做的所有工作，包括：清洗擦拭、润滑涂油、检查校验等；修理—为恢复设备设计功能状态所做的所有工作，包括：检查、故障诊断与排除、全面翻修(大修、中修、小修)。设备维修的三种基本模式事故维修（BDM）预防维修（PM）改善维修（CM）事故维修（BDM）故障维修，非计划性；1950前占主导地位；操作工专门操作，维修工专门维修；坏了修，不坏不修；用于结构简单、可靠性要求不高或有备用设备的系统。预防维修（PM）通过检查、检测发现故障征兆，为防止故障发生，使其保持设计功能状态，在故障发生之前进行的维修活动。预防维修目的是为了消除故障隐患，防范于未然。前苏联（中国）的计划预修制美国的预防维修制（补充了维修的经济性）预防维修可减少事故停机，消除部分潜在故障预防维修有三类：定期维修，预知维修，状态维修预防维修体制的发展历史（1）前苏联：1923－1955期间的不断实践、完善形成；1939年，出版《机器制造企业设备定期修理制度》，开始向制造企业推广，二战后得到广泛推行。1955年，颁布《机器制造企业工艺设备的统一计划预修制度》；预防维修开始作为全苏统一的设备修理制度得到全面推广，对所有的机械、电气等设备都规定了修理复杂系数和修理周期结构，所有的设备维修都按照计划实施。到80年代，逐步认识到预防维修体制的一些弊端。防维修体制的发展历史（2）80年代后期，依沃奇和卡巴阔夫在《机器和设备修理的经济性》中提出了改善预防维修体制的一些建议：–应把设备的合理运行（即维护保养）放在第一位，把修理放在第二位。企业应重视预防性维护，重视设备状态诊断，以便从根本上改变预防维修制度。–应考虑设备的物理老化规律。修理周期结构应更加灵活多样，修理间隔期和修理周期都应是变化的。–不应提倡分散式的修理体制（以手工业方式进行修理），应实现修理工作的专业化和机械化。防维修体制的发展历史（3）–大部分故障依靠事后维修，存在相当的过量维修。应提倡有效的技术诊断方法，科学确定设备维修周期结构，充分发挥机器的潜力。–在确定维修工作量和修理间隔期方面应考虑设备实际运行的要求，修理工作量应随修理复杂等级的提高和易修程度的降低有所增加，修理间隔期也应灵活确定。–对维修活动应有统一的经济评价方法。–修理复杂系数要考虑设备的役龄、负载和类型，反映设备修理与技术维护所需的实际材料和劳力消耗量。在维修周期结构中，应重新确定技术维护和修理的比重。防维修体制的发展历史（4）1988年，前苏联对预防维修体制做了重大修改。保留了原制度中的一些基本规定，如用修理复杂系数作为每台设备大修的评价依据、各类设备的修理周期结构等。新制度中强调预防维修的目标是减少设备运行的总费用。新制度中把技术维护放在首位，把修理放在第二位；强调维修应按设备状况进行，可不按规定的时间维修。维修部门实行独立经济核算；强调在日常维修和计划性检查时，要利用各种设备诊断方法和手断，确定设备的实际技术状态。防维修体制的发展历史（5）美国：1925年提出预防维修的概念，其内涵大体与前苏联相同，只是注意了维修的经济性。1954年，在预防维修体制的基础上提出了生产维修的思想。生产维修体制生产维修体制采用四种维修方式：–维护预防：在设计制造阶段就考虑设备的可靠性和维修性，从根本上防止故障和事故的发生，以减少和避免维修。–事后维修：最早期的维修方式，出了故障再修；对于简单或不重要的设备，采用这种维修方式比较经济。–预防维修：包括定期维修和预知维修两方面的内容。–改善维修：不断利用先进的工艺方法和技术，对设备进行改造，改正设备的某些缺陷和先天不足，提高其先进性、可靠性及维修性，提高设备的利用率。（同技术改造）预知维修（PDM）产生于传统预防维修之后，改进了定期维修方式，向传统的以时间为基础的预防维修体制提出了挑战。预知维修依赖于硬件和软件来记录故障和评价系统的早期故障阶段。由于缺乏完整、连续的数据采集系统，故预测不够准确。从预知维修到状态维修随着监测手段的进步和计算机的发展，80年代形成了更为完善的体制，即状态维修（CBM）。状态维修是相对事后维修和以时间为基础的预防维修而提出的，其定义是：在设备出现了明显的劣化后实施的维修，而状态的劣化是由被监测的机器状态参数变化反映出来的。状态维修（1）对设备进行各种参数测量，随时反映设备实际状态。根据参数的变化，可以在足够的提前期间发出警报，或采取适当的维修措施。维修作业一般没有固定的间隔期，需要由维修人员根据参数的变化趋势或变化幅值作出判断，再确定设备的维修计划。设备状态监测和故障诊断技术的应用十分重要。状态维修（2）每一台设备都应有一套监测或状态检查方法。检查可以是定期的，也可以是连续的，手段多样化。只有数据表明必须进行维修时才安排维修活动。故障状态是预知的维修，可周密计划，因而大大提高了维修效率，减少维修停机时间。状态维修，也称视情维修，基于故障诊断技术的发展。状态维修可分为三个等级：最高级，配永久性监测系统；最简单级，配简易手提式状态检测仪器，对设备进行巡回检查；中间级，介于两者之间。改善维修（CM）对设备进行局部结构或部分系统的改造，消除设备的先天缺陷；为防止特定故障的重复发生；为日常维护、检查、修理方便而进行的改良性维修，目的是提高设备的可靠性、维修性和安全性水平；改善维修常常是设计的修改，应属于设计、制造部门的工作范畴，是维修工作的扩展。2.三种有影响的维修理论和体制后勤工程学设备综合工程学全员生产维修体制后勤工程学（Logistics）（1）后勤工程学起源于军事工程，是研究武器装备存储、供给、运输、修理、维护的新兴学科。维修方案的确定：根据维修作业复杂程度、对人员技术水平的要求和所需设施来划分，可分为三级：–使用部门维修：即用户的现场维修，如定期检查，清扫、维护、调整、局部更换零部件等；–中间维修：由固定的专职部门和设施，以流动或半流动方式对设备进行专业化维修；–基地维修：这是最高级的维修，由基本固定的专业修理厂进行设备的维修。后勤工程学（Logistics）（2）维修策略，是指从一定的技术经济因素考虑，对设备或其零部件所进行的维修方式和程度的规定。在实施具体的维修策略之前，可以先列出若干可行的维修策略，然后按照对设备性能的影响，从经济、技术等方面作综合评价，选出最优方案实施。按照维修策略的要求，设备可分为不可修复的、局部可修复的和全部可修复的。不可修复的设备（零部件）一般在使用一定时间后自行报废，即采用“弃件”方式处理；局部可修复的设备，可以通过各种灵活方式进行，如修补、部分零件更换等；全部可修复的设备则要求从外到内、从部件到元件均可作无替换的修复。设备综合工程学（1）一种寻求设备寿命周期费用最经济的设备管理方法。设备寿命周期费用：设备一生所花费的总费用（设备设置费＋设备维持费〕。设备设置费：研究、设计、制造、购置、运输、安装调试等费用。设备维持费：能源、维修、操作工人工资、报废费及与设备有关的各种杂费。设备综合工程学（2）研究表明，有些设备的设置费高，但维持费较低；而另一些设备，设置费虽低，但维持费却较高。因此，以设备寿命周期费用最经济为目标进行综合管理是十分必要的。设备一出厂已经决定了设备整个寿命周期的总费用：设备的价格决定着设置费，而可靠性又决定其维持费。设备综合工程学（3）设备综合管理的三个方面：工程技术管理、组织管理和财务经济管理。设备管理的具体内容：设备规划、选型和购置；设备安装和调试；设备验收和移交；设备分类和档案管理；设备报废和更新；设备管理机构的设置；维修体系的建立；目标管理；人员管理；各种责任制；使用维护管理；维修管理；故障管理；事故管理；备品配件管理；设备技术和精度管理；材料管理；文件资料管理；等。设备综合工程学（4）设备综合工程学是在维修工程基础上形成的，它把设备可靠性和维修性问题贯穿到设备设计、制造和使用的全过程，其研究重点在可靠性和可维修性的设计。强调在设计、制造阶段就争取赋予设备较高的可靠性和可维修性，使设备在后天使用中，长期可靠地发挥其功能，不出或少出故障，即使出了故障也便于维修。设备维修与管理是一个系统工程问题，需要从技术、经济、组织各方面进行整体规划和优化，以达到低成本、高效益的目标。全员生产维修体制（TPM）TotalProductiveMaintenance，1970年由日本提出。对美国生产维修体制的继承，有英国综合工程学的思想，吸收了中国鞍钢宪法中“工人参加、群众路线、合理性建议、劳动竞赛”的做法。定义：–以最高的设备综合效率为目标；–确立以设备一生为目标的全系统预防维修；–设备的计划、使用、维修等部门都参加；–企业最高管理层到一线职工都参加；–开展小组的自主活动来推动生产维修。–特点：全效率、全系统和全员参加。3.设备维修模式的最新发展以利用率为中心的维修适应性维修可靠性维修以可靠性为中心的维修以利用率为中心的维修（ACM）（1）ACM是把设备利用率放到第一位来制定维修策略的维修方式，把当代维修方式分成五类：–定期维修（有计划的利用生产空隙）；–事后维修；–机会维修；–改进（计划）维修；–状态维修。以利用率为中心的维修（ACM）（2）分析内容：–什么是关键设备？按照停机后的影响来确定。–利用率评估，主要依靠故障次数和停机时间这两个数据进行评估。–关键设备零部件故障模式评估。首先，按设备是否关键（重要度）加以排序，然后按利用率小大排序，再按零部件的关键程度（故障频率高低、维修耗时长短）排序。–选择适当的维修方式。以利用率为中心的维修（ACM）（3）–选择适当的维修方式的思路：（1）易于预测、发生频繁、随机性较大的故障，倾向采用状态维修；（2）平均故障间隔较长、规律明显，以磨损、老化为主的故障，倾向采用定期维修；（3）对于定期维修的设备，可以根据生产、计划的忙闲，结合节假日，灵活调整停机维修时间，此即机会维修；（4〕对于进入耗损期（严重磨损、老化、变形）的设备，倾向采用改进维修方式；对于不重要的，有冗余、备用设备，非主要流程上的设备，倾向采用事后维修方式。适应性维修（AM）企业的生产活动要适应市场形势的变化，设备管理的体制、方式、方法也应作适应性的变化。以日本一些钢铁企业为首，提出为迎接21世纪挑战的适应性维修概念。这一方式的核心是把综合费用降到最低。综合费用＝维修费用＋生产损失。可靠性维修（RBM）RBM是继被动维修、预防维修、预测维修之后发展起来的以主动维修为导向的维修体制。RBM旨在通过系统地消灭故障根源，尽最大努力削减维修工作总量，最大限度地延长设备寿命，把主动维修、预测维修和预防维修结合起来，形成一个统一的维修策略。RBM强调尽量避免被动维修，控制过剩维修。主动维修：应用先进的方法和修复技术来显著地延长