設(shè)備管理工程課程實驗報告以可靠性為中心的設(shè)備預(yù)防性維護（RCM）

一．設(shè)備預(yù)防性維護管理概述

隨著生產(chǎn)設(shè)備自動化水平的不斷提高，設(shè)備的預(yù)防性維護工作在生產(chǎn)中的作用越來越重要。越是先進的設(shè)備，維護工作難度越大，對維護人員技術(shù)水平的要求越高。而一味的依賴專業(yè)維護人員進行設(shè)備維護，使得很多繁雜、重復(fù)的工作占用了很大部分的精力，使很多專業(yè)性較強的工作（如設(shè)備的檢查、校準(zhǔn)、改進等）不能得到及時有效的實施。在生產(chǎn)中由于操作工人不熟悉設(shè)備性能和機能，由此產(chǎn)生的誤操作或不能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障隱患等，造成設(shè)備維護成本也不斷升高，同時導(dǎo)致了設(shè)備停機率高，生產(chǎn)效率低。因此設(shè)備維修人員和設(shè)備操作人員共同對設(shè)備進行預(yù)防性維護是提高設(shè)備開機完好率，運行完好率的有效辦法。預(yù)防性維護的概念是指為了延長設(shè)備的使用壽命和避免減少設(shè)備故障而進行的計劃內(nèi)維護。

預(yù)防性維護的目的在于將設(shè)備的故障率和實際折舊率降至最低，而將整個設(shè)備使用周期中設(shè)備的可用性和可靠性增至最高。具體的預(yù)防性維護工作是根據(jù)設(shè)備維護手冊和設(shè)備預(yù)防性維護時間表來實現(xiàn)的。設(shè)備預(yù)防性維護的內(nèi)容主要是嚴(yán)格遵守設(shè)備操作維護SOP的相關(guān)規(guī)定，經(jīng)常注意設(shè)備的運行狀況，按規(guī)定定期對設(shè)備進行清潔、潤滑、緊固、調(diào)整、防腐等維護作業(yè)。生產(chǎn)車間的設(shè)備預(yù)防維護主要由生產(chǎn)車間維修人員和設(shè)備操作人員來承擔(dān)，公用設(shè)施、設(shè)備的預(yù)防性維護由設(shè)備部下轄輔助班承擔(dān)。

二．以可靠性為中心的設(shè)備預(yù)防性維修管理（RCM認(rèn)證）

 (一). RCM的起源與發(fā)展

 以可靠性為中心的維修是近40年發(fā)展起來的一種新的維修觀念，它打破了傳統(tǒng)的以定修為主的維修方式。隨著RCM在國際上的推廣和應(yīng)用，其理論和方法的研究逐漸受到人們的重視，并且在實踐應(yīng)用中也取得了明顯的經(jīng)濟效益，它是目前國際上通用的、用以確定資產(chǎn)預(yù)防性維修需求、優(yōu)化維修制度的一種系統(tǒng)工程方法。它的基本思路是：對系統(tǒng)進行功能與故障分析，

明確系統(tǒng)內(nèi)各故障的后果；用規(guī)范化的邏輯決斷方法，確定出各故障后果的預(yù)防性對策；通過現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計、專家評估、定量化建模等手段在保證安全性和完好性的前提下，以維修停機損失最小為目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)的維修策略。RCM 的產(chǎn)生和發(fā)展與航空工業(yè)有著密切的聯(lián)系, 其最初的思想產(chǎn)生于60 年代, 美國面對航空維修中出現(xiàn)的維修費用巨增, 維修費用已經(jīng)占到了航空公司總費用的30% , 形成了“買得起, 用不起”的現(xiàn)象, 使人們對多做維修工作或定期維修的維修體制能預(yù)防故障的效果產(chǎn)生了懷疑, 于是如何權(quán)衡維修費用與效果成為人們迫切需要解決的問題。隨著可靠性工作、維修性工程, 故障物理學(xué)和故障診斷技術(shù)等新型學(xué)科的相繼出現(xiàn), 以及概率統(tǒng)計和管理科學(xué)的新發(fā)展, 為研究維修問題提出了理論基礎(chǔ), 其中最引人注目的一個新概念是“過去人們過分強調(diào)控制拆修間隔期以達到原有的可靠度。然而經(jīng)過深入研究后確信, 可靠性和拆修制并無必然的直接聯(lián)系”。

70年代初, 人們將各種可靠性大綱中所學(xué)到的東西綜合起來,出現(xiàn)了“MSG-1手冊(Maintenance Steering Group，簡稱MSG ) : 維修的鑒定與大綱的制定”、“MSG-2: 航空公司/制造公司的維修大綱制定書”,并用于民航維修, 使之維修費用下降了30%。而沒有采用RCM 維修概念的其他軍事裝備的維修費用卻以相當(dāng)驚人的幅度增長.1978 年美聯(lián)航空公司發(fā)表了《以可靠性為中心的維修》專著, 其理論得到進一步完善。以后人們就把制定預(yù)防性維修大綱的邏輯決斷分析方法統(tǒng)稱為RCM。80 年代至90 年代相繼在RCM 與“M SG-3-1”的基礎(chǔ)上, 結(jié)合民用設(shè)備的實際情況, 提出了RCM認(rèn)證 2。1999年國際汽車工程師協(xié)會(SA E ) 頒布的RCM 標(biāo)準(zhǔn)《以可靠性為中心的維修過程的評審準(zhǔn)則》(SAEJA 1011) 給出的7個問題, 就每一研究對象進行提問, 以此作為制定維修策略的主要依據(jù)。到1998 年底已在許多國家的鋼鐵、電力、鐵路、汽車、地鐵、海洋石油、核工業(yè)、建筑、供水、食品、造紙、卷煙及藥品等行業(yè)廣泛應(yīng)用。

(二) ．RCM的基本觀點 

1.裝備的固有可靠性與安全性是由設(shè)計制造賦予的特性，有效的維修只能保持而不能提高它們。RCM特別注重裝備可靠性、安全性的先天性。如果裝備的固有可靠性與安全性水平不能滿足使用要求，那么只有修改設(shè)計和提高制造水平。因此，想通過增加維修頻數(shù)來提高這一固有水平的做法是不可取的。維修次數(shù)越多，不一定會使裝備越可靠、越安全。

2.產(chǎn)品(項目)故障有不同的影響或后果，應(yīng)采取不同的對策。故障后果的嚴(yán)重性是確定是否做預(yù)防性維修工作的出發(fā)點。在裝備使用中故障是不可避免的，但后果不盡相同，重要的是預(yù)防有嚴(yán)重后果的故障。故障后果是由產(chǎn)品的設(shè)計特性所決定的，是由設(shè)計制造而賦予的固有特性。對于復(fù)雜裝備，應(yīng)當(dāng)對會有安全性(含對環(huán)境危害)、任務(wù)性和嚴(yán)重經(jīng)濟性后果的重要產(chǎn)品，才做預(yù)防性維修工作。對于采用了余度技術(shù)的產(chǎn)品，其故障的安全性和任務(wù)性影響一般已明顯降低，因此可以從經(jīng)濟性方面加以權(quán)衡，確定是否需要做預(yù)防性維修工作。

3.產(chǎn)品的故障規(guī)律是不同的，應(yīng)采取不同方式控制維修工作時機。有耗損性故障規(guī)律的產(chǎn)品適宜定時拆修或更換，以預(yù)防功能故障或引起多重故障；對于無耗損性故障規(guī)律的產(chǎn)品，定時拆修或更換常常是有害無益，更適宜于通過檢查、監(jiān)控，視情進行維修。

4.對產(chǎn)品(項目)采用不同的預(yù)防性維修工作類型，其消耗資源、費用、難度與深度是不相同的，可加以排序。 對不同產(chǎn)品(項目)，應(yīng)根據(jù)需要選擇適用而有效的工作類型，從而在保證可靠性與安全性的前提下，節(jié)省維修資源與費用。

(三) . RCM 研究的幾個內(nèi)容 

功能與性能標(biāo)準(zhǔn)。在具體使用條件下，設(shè)備的各功能標(biāo)準(zhǔn)是什么？為了使設(shè)備按用戶的要求運行, 就必須了解什么是用戶要求以及確保按要求執(zhí)行。 

1.故障模式。在什么情況下設(shè)備無法實現(xiàn)其功能？為了使功能恢復(fù)到用戶的要求, 必須了解什么情況下何種故障會發(fā)生。 

2故障原因。引起各功能故障的原因是什么？主要有: 正常磨損、人為失誤(維修、運行)、設(shè)計錯誤和管理失誤等原因。 

3.故障影響。各故障發(fā)生時，都會出現(xiàn)什么情況？在RCM認(rèn)證 中, 必須對缺陷發(fā)生了什么以及何時發(fā)生,要有清楚的了解, 為此要對故障進行評估。故障已發(fā)生了的證據(jù)是什么？它以何種途徑對安全與環(huán)境帶來危害？它以什么方法影響生產(chǎn)或運行？故障會帶來什么物理性損壞？消除故障時必須做什么？

4.故障后果。各故障都在什么情況下至關(guān)重要？數(shù)目眾多,其產(chǎn)生的后果也是有大有小, 為此必須充分認(rèn)識它們, 對那些會產(chǎn)生重大影響的缺陷就盡力避免, 而對小故障就按需要再判斷是否及時處理。故障可分為:隱蔽性故障，即雖然沒有直接沖擊, 但其逐漸累積會帶來災(zāi)難性后果；安全環(huán)境性故障，即會造成人員傷亡或違反地方、國家的環(huán)保法規(guī)；使用性故障，即會造成生產(chǎn)下降(產(chǎn)量、質(zhì)量、服務(wù)或成本)；非使用性故障，即以上三種以外的故障。消除故障的任務(wù)可分為:主動性維修和被動性維修。

5.主動性維修。需要什么工作才能預(yù)防故障的發(fā)生？在故障未發(fā)生之前, 采取必要的措施來預(yù)防故障的發(fā)生, 這其中包括視情維修、預(yù)期翻修和預(yù)期報廢。

6.被動性維修。找不到適當(dāng)?shù)念A(yù)防性維修工作應(yīng)怎么辦？在故障發(fā)生后所采取的有關(guān)措施, 它包括故障查找、重新設(shè)計和投入運行。

三. RCM在我國的應(yīng)用

 80年代中后期，我國軍事科研部門開始跟蹤研究RCM理論和應(yīng)用。1992年國防科工委頒布了由軍械工程學(xué)院為主編單位編制的我國第一部RCM國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB137

《裝備預(yù)防性維修大綱的制定要求與方法》，該標(biāo)準(zhǔn)在海軍、空軍及二炮部隊主戰(zhàn)裝備上的應(yīng)用取得了顯著的軍事、經(jīng)濟效益，促進了現(xiàn)役裝備維修改革和新裝備形成戰(zhàn)斗能力?？哲妼δ承惋w機采用RCM后，改革了維修規(guī)程，取消了50h的定檢規(guī)定，壽命由350h延長到800h.

以上。由于技術(shù)、管理和認(rèn)識上的原因，RCM在通用裝備上的推廣應(yīng)用一直處于研究與探索階段，還沒有做真正意義上的應(yīng)用工作，還沒有取得應(yīng)有的效益。為適用新時期軍事斗爭形式，加快武器雷達裝備維修改革的步伐，總裝備部通用裝備保障部武器雷達局決定自2002年起利用三年時間，對各類主戰(zhàn)武器雷達裝備全面實施RCM分析，形成基于具體裝備的預(yù)防性維修大綱。然后在此基礎(chǔ)上重組與優(yōu)化維修保障系統(tǒng)，進行維修改革，構(gòu)建我軍武器雷達裝備以可靠性為中心的維修制度新體系。自2002年7月初完成RCM培訓(xùn)后，各有關(guān)單位即著手進行RCM分析，到目前為止，RCM推廣應(yīng)用工作已取得初步成果，已完成14種典型裝備的RCM分析，得到了故障特征信息記錄表和預(yù)防性維修大綱等相關(guān)的文獻資料。2003年將對在七十余種新裝備和現(xiàn)役裝備上展開。當(dāng)前海軍和空軍也正在加大RCM的推廣應(yīng)用力度，應(yīng)

用RCM分析方法對原有的維修文件進行修訂。

盡管RCM在軍隊已進行了初步的推廣，但在地方工業(yè)企業(yè)還未得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前僅僅在武漢、合肥等民航管理局開展了運七飛機的RCM工作試點，部分電力和核電站行業(yè)也開始應(yīng)用RCM。隨著加入WTO和新時期軍事斗爭的需求，RCM在我國工業(yè)企業(yè)和軍事裝備方面將具有更廣闊的應(yīng)用前景。我們應(yīng)積極研究RCM技術(shù)、培養(yǎng)RCM人才、探索RCM的推廣應(yīng)用途徑，為RCM技術(shù)與人才的大量需求做準(zhǔn)備。

 四．RCM下一步的研究方向

盡管RCM的基本體系結(jié)構(gòu)已基本形成，但還有許多問題有待于進一步的完善，尤其是實用性、針對性和精確性等方面。

（一）．改進分析過程，突出實用性 RCM分析技術(shù)本身的發(fā)展方向?qū)⑹牵诒３諶CM最初的本意的和回7 個基本問題的基礎(chǔ)上，增加部分設(shè)備關(guān)鍵性能因素（如環(huán)境的完整性和定量化風(fēng)險等）或省略部分分析步驟，改進RCM適用性準(zhǔn)則、有效性準(zhǔn)則和邏輯決斷圖等，力求使RCM 分析更貼近實際，具有更強的實用性。 

（二）.引入定量分析，提高精確性

 當(dāng)前對RCM 的理論分析和應(yīng)用研究主要集中在定性的分析，定量研究工作不多。目前已開發(fā)出絕大多數(shù)的RCM支持模型，包括：不同時間基準(zhǔn)、不同復(fù)雜程度、不同決策目標(biāo)下的使用檢查模型、功能檢測模型和定期更換模型等。英國 SALFORD 大學(xué)正在進行智能化的RCM 決策支持模型的開發(fā)。如何把相關(guān)的支持模型引入RCM邏輯決斷過程，提高分析決斷的精確性，將是下一步的主要研究工作。

（三）.結(jié)合具體問題分析，強調(diào)針對性 應(yīng)用是理論研究的根本目的，在進行RCM認(rèn)證分析時，如何根據(jù)資產(chǎn)所處的不同工作環(huán)境，對RCM分析方法中的相關(guān)內(nèi)容進行充分的理解和擴展，也是一項非常重要的工作。

（四）.研制計算機輔助RCM分析系統(tǒng)，提高分析效率 RCM分析內(nèi)容復(fù)雜、工作量較大，針對此情況，應(yīng)組織有關(guān)人員研制開發(fā)RCM 輔助決策軟件。該項工作可以提高RCM分析的效率，提高分析的準(zhǔn)確度，減少重復(fù)性工作。此外對于以往已進行RCM分析的RCM數(shù)據(jù)也可以作為案例放到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中，在對類似裝備進行RCM分析時，可以通過索引進行調(diào)用數(shù)據(jù)，這樣能大大減少分析的工作量。RCM的應(yīng)用效果是不可否認(rèn)的，但是我們應(yīng)該看到RCM在我國工業(yè)界還遠(yuǎn)沒有普及，這主要是由于數(shù)據(jù)缺乏、經(jīng)費不足、宣傳不夠和長期受傳統(tǒng)維修觀念束縛的結(jié)果。

觀察以往的維修方針，大多數(shù)企業(yè)的維修計劃由設(shè)備生產(chǎn)者直接提供的維修周期編制而成。但是，由于設(shè)備所處的壽命期不同(即處在失效曲線的不同位置)、工作環(huán)境不同以及備件來源的不一致等因素的影響，往往使得設(shè)備所處的狀態(tài)和設(shè)計時所考慮的工況有所不同，在具體的維修程中，體現(xiàn)為維修方式選擇失誤，從而造成維修不足或維修過度。只有大力加強RCM宣傳，逐步建立和完善企業(yè)的RCM維修計劃，才能充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的使用效率，改變設(shè)備維修管理的落后局面。