当代设备管理方法

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,国际设备管理现状与发展趋势,李葆文,广 州 大 学,Tel:,E-mail:bwli,引入,工欲善其事，必先利其器；,君若利其器，首当顺其治,。,当代设备管理发展特征,设备现代化的特征,大型化，连续性，高速化，精密化，,自动化，流程化，综合化，计算机化，,超小型化，技术密集化，智能化，,环保化.,现代化设备管理,人 技,维修人员,数,操作人员,术,含,维修人员,量,操作人员,时间 时间,现代化设备管理 是各种学科的交叉荟萃,设备 运筹学，后勤工程学,管理 系统科学，综合工程学,科技 行为科学，可靠性工程,含量 管理科学，工程经济学,人机工程学,时间,设备管理业务,技术管理,前期管理：,规划，可行性研究程序，,设备选型决策，采购审批程序设计，,合同管理，安装试车验收管理，,设备初期管理。,设备资产管理,：设备分类编码，设备卡和台帐管理，设备图纸、技术文件管理，设备的引进、改造、转移、封存、调剂出售、租赁（租出、租入）管理，设备折旧管理，报废管理，含盖以上信息，同时包括设备开箱、故障、事故、检修记录的档案管理。,设备管理业务,技术管理,设备管理业务,技术管理,设备状态管理：,设备故障（病历卡）管理，设备精度管理，设备监测诊断管理，设备点检管理，设备劣化倾向管理。,设备管理业务,技术管理,设备安全环保管理,：设备事故管理，设备安全和安全装置管理，设备环境危害性分析，设备环保技术措施管理，企业环保设备管理。,设备管理业务,技术管理,设备润滑管理,：润滑技术管理，清洗换油记录和计划管理，油液分析和油品质量管理，周期换油和按质换油管理，,“ 润滑5定” 管理，油品出入库及油品需求计划管理，替代油品决策管理，润滑“ 三过滤” 管理，润滑设施管理。,设备管理业务,技术管理,设备维修管理,：设备维修策略管理，设备维修工艺程序管理，设备维修计划管理，维修计划实施管理，设备维修质量管理，设备维修成本管理，合同维修管理（包括价格生成，标准合同生成，维修质量验收）。,设备管理业务,技术管理,设备备件管理,：备件编码、条码管理，备件出库、入库管理，备件信息管理，备件库存优化模型，备件计划管理，备件采购管理，备件成本管理，备件流程文件管理。,设备管理业务,技术管理,设备改造革新管理,：设备改造可行性分析，设备改造方案管理，设备改造实施计划管理，设备改造经济管理，设备改造实施过程管理，设备改造验收评估管理。,设备管理业务,技术管理,设备专业管理,：压力容器管理，能源、动力、供配电设备管理，电梯管理，核安全设施管理，交通工具、设施管理，灭火、防火设备管理，有毒、危险设备管理，特稀有、贵重设备管理。,设备管理业务,经济管理,投资方案技术经济分析、评估；,设备折旧计算与实施；,设备寿命周期费用、寿命周期效益分析；,备件流动基金管理；,设备管理发展历史回顾,事后维修（第一代）,兼修阶段 分工淡化 坏了,操作工维修工 才修,专修阶段 分工清楚 不坏,我操作，你维修 不修,设备管理发展历史回顾,预防维修阶段（第二代）,计划预修制 强调计划性 维修,（前苏联）,强制计划,过剩,预防维修制 强调预防性 维修,（美国等）,检查计划,不足,设备管理发展历史回顾,生产维修阶段（第三代）,事后维修 (,breakdown maintenance),预防维修 (,preventive maintenance),纠正维修 (,corrective maintenance),维修预防 (,maintenance prevention),设备管理发展历史回顾,各种方式并行阶段（第四代）,综合工程学,强调寿命周期,（英国）,强调多部共管,全员生产维修,强调全员参与,（日本）,强调基础保养,设备综合管理,强调系统综合,（中国）,强调兼容并蓄,从预知维修到状态维修,预知维修（,Predictive Maintenance),通过检测、连续数据采集系统和计算机软件来记录和评估设备状况，预测故障，决定维修策略的程序和方法。,最早向以时间为基础的维修（,TBMTime Based Maintenance),模式挑战的概念！,检测手段落后,计算机落后,预测准确性不够。,从预知维修到状态维修,状态维修,(Condition Based Maintenance),基于设备的检查和检测，通过计算机处理数据，掌握和评估设备状态、预测故障，进行维修决策的管理方法。,是预测维修的发展和延续。,是预测维修的更完善形式。,从预知维修到状态维修,CBM（III）：,初级，费用最低。,离线、简单手提数据采集器，辅之以人工巡回点检，计算机分析处理数据。,CBM（II）：,中级，费用中等。,在线与离线相结合，效果中等。,CBM（I）：,高级，费用较高。,设备配备永久性在线监测系统，计算机智能检测、报警，专家系统决策。,从预知维修到状态维修,状态维修技术,振动监测分析：,适用于机械转动设备；,油液铁、光谱分析：,适用啮合摩擦设备；,红外成像分析：,适用于不均匀发热设备；,其它手段：,无损探伤、声发射、超声波、,X,光衍射.,以利用率为中心的维修,以利用率为中心的维修,(,Availability Centered Maintenance),把设备按照,故障,对,利用率,的影响排序，按照利用率为主要参考值，再根据不同的故障特征，选择,定期维修、视情维修、事后维修、机会维修和改进维修,等不同维修策略的管理模式。,以利用率为中心的维修,序号 设备名 停机次数 停机小时 对利用 对可靠,（2年内） 率影响 性影响,1 反射炉 10次 309 大 小,2 浇铸机 55次 77 小 大,按照以利用率为中心的原则，,我们更应该重视反射炉。,ACM,管理模式流程,确定单台关键设备 生产流程,以利用率为中心评估排序 维修数据,按故障模式 故障分析,确定维修方式 状态监测,视情 定期 机会 改进 事后,维修 维修 维修 维修 维修,编制单台设备维修计划 生产空隙时间,编制成套设备维修规划 维修资源,全面计划质量维修,全面计划质量维修,(,Total Planning Qualitative Maintenance),以设备整个寿命周期内的可靠性、有效利用率以及经济性为总目标的维修技术和资源管理体系。,TPQM,强调,维修范围的全面性,、,维修过程的系统性,、,标准化,及,维修技术的基础性,。,全面计划质量维修,TPQM,维修职能的十要素,质量考核标准,维修技术 管理组织,维修任务,维修职能,工作控制,后勤保障 信息系统,组态管理 人力资源,技术文件,全面计划质量维修,TPQM,强调综合、整体化管理,其中一个要素发生变化，其它要素也要相应调整。,TPQM,强调程序化和组织化的管理,以规范化代替随意性。,TPQM,强调维修工艺,研究和质量管理,把维修技术作为维修质量保障的基础,TPQM,实施过程PDCA循环,企业方针,工作任务指令,维修 维修 维修 开发 后勤 维修 评价,对象 分析 计划 维修 保障 数据 结果,选择 3,W,程序 工具 记录 维修,1 H 备件 效果,人员,文件,反馈,选择 开发 实施准备 执行 评价,适应性维修,适应性维修,(,Adaptive Maintenance),以最小综合费用为目标，综合生产、设备劣化、诊断技术各种因素来制订维修策略的管理模式。,综合费用,维修费用,设备因素生产损失,适应性维修,追求综合费用最小,费 综合费用,用,最小点,维修费用,生产损失,维修方式,适应性维修,适应性维修实现的条件,维修费用和生产损失的可度量性,计算机信息系统的支持,维修模式 计 算 机 生产损失,组合成本 信息处理 费 用,综合费用最小方式,维修管理模型设计,可靠性维修,可靠性维修,(,Reliability Based Maintenance),以设备可靠性为基础，以,主动维修,为导向的维修体制。这一模式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。,可靠性维修,主动维修,利用先进的方法和修复技术，,立足于永久消灭故障，,特别是重复性故障。,1找出重复性故障，通过改进设计加以消除；,2通过性能检验，确保维修后的设备无故障隐患；,3按照严格的精度要求维修和安装；,4辨认和消除各种影响设备寿命的因素。,可靠性维修,维修模式发展和功能进步,主动维修,立足根除故障，,根本改变系统,预测维修,监测设备，预知状态，既可,避免维修过剩又可避 免维修,不足，没考虑根除故障,预防维修,减少非计划停机，易产生维修过,剩或不足，没考虑根除故障,可靠性维修,设备早期故障根源,重 设计水平低,要 制造质量差,程 安装不当,度 试运转不当,操作不正确,不必要的日常维修,过多的损坏性维修,工人技术不佳,早期失效原因 时间,t,可靠性维修,主动维修技术,1 故障根源分析,2 精细的大修理和安装,3 设备购置和维修的标准和规范,4 建立修理验收合格证制度,5 可靠性维修,可靠性维修,三种维修制度的平衡,预防维修 主动维修,预测维修,以可靠性为中心的维修,以可靠性为中心的维修,（,Reliability Centered Maintenance),根据设备的,可靠性,状况，以最少的维修资源消耗，运用逻辑决断分析法来确定所需的维修内容、维修类型、维修间隔期和维修级别，制定出预防维修大纲，从而达到预防维修的目的。,以可靠性为中心的维修,RCM,原理之一,TBM（,定时维修）对复杂设备的故障预防作用不大，但对简单设备的故障预防有作用。,设备老，故障不见得多；设备新，故障不见得少。设备故障与使用时间没有直接关系，,定时维修不普遍适用。,设备故障率曲线的变化,第一阶段 第二阶段 第三阶段,4,2,非主流 5,次主流 7,主 流 14,右半浴盆 典型浴盆 68（左半浴盆）,1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000,结论：,引进新的初始高故障状况,定时预防大修理可能造成的危害,故,障 修理周期,率,寿命周期,航空发动机维修规律分析表,序规定维修发动机平均 损失剩 发动机每百万使用小时,号 寿命(,h),使用寿命 余寿命 维修总维修故 无故障 剩余,(,h),(,h),台数 障台数 维修台 寿命(,h),1,1000,838 973 1193.3,368.1,825.2,802979.6,2 2000 1393 418 717.9 416.3 301.6 126068.8,3 3000 1683 126 593.5 487.1 106.4 13406.4,4,不规定,1811 0 552.2,552.2,0,0,分析,：规定1000小时维修，故障368.1台，不规定维修周期，故障,552.2台，,无本质变化，,但损失了80万小时的剩余寿命。,以可靠性为中心的维修,RCM,原理之二,RCM,提出,潜在故障,的概念，设备可以在不发生功能故障的前提下充分利用。,视情维修,由潜在故障发展为功能故障的间隔时间来确定。,潜在故障：,临近功能故障的渐变状态，可观察，可检测，可鉴别。,以可靠性为中心的维修,潜在故障,PF,间隔,状态 检测间隔期,A,P,视情维修,Tc,F,间 隔 期,P,F,t,T,A：,故障开始发生点,P：,能检测到的潜在故障发生点,F：,功能故障发生点,以可靠性为中心的维修,例：滚动轴承同一故障模式在功能故障前 的不同潜在故障点,劣化起始点 振动分析潜在故障点,A P,1,P,2,油液分析潜在故障点,P,3,噪声分析潜在故障点,P,4,手摸发热潜在故障点,F 功能故障点,P,1, P,2, P,3, P,4, F 时间 t,以可靠性为中心的维修,RCM,原理之三,检查和排除隐蔽功能故障是预防多重故障严重后果的必要措施。,隐蔽功能故障,*正常运转情况下工作的设施对于使用设备者不明显的故障（如火警探测装置）,*正常运转情况下不工作的设施，使用时是否良好，对于使用者不明显（如配合火警的灭火系统）,以可靠性为中心的维修,多重故障,由连续发生的两个或两个以上独立故障组成的故障事件，它可能造成其中任一故障不能单独引起的后果。,以可靠性为中心的维修,如何不使隐蔽功能故障发展成多重故障,1 增加检测频率，及时发现隐蔽功能故障；,2 改进设计，增加冗余保护。,以可靠性为中心的维修,RCM,原理之四,预防性维修仅能,保持,设备固有可靠性，,不能改善,设备可靠性，如果要改善设备可靠性，只能采用,改善维修,或,主动维修,策略。,以可靠性为中心的维修,可靠度,被确定 95 99,的比例 85,66,概念 系统 详细 制造 使用,T （,阶段）,设计 设计 设计 安装 维护,以可靠性为中心的维修,RCM,原理之五,预防性维修能,降低,故障发生频率，但,不能改变,故障后果，只有通过,改变设计,才能改变故障后果。,RCM,原理之六,预防性维修是根据故障后果，,本着既要技术可行，又要有效果,的原则进行。否则，放弃预防维修，考虑,更改设计,。,以可靠性为中心的维修,设备 否,是否故障后果严重？,其它非预防性维修方式,是,是否技术可行？,定时维修技术可行 视情维修技术可行 隐患检测技术可行,设备有确定损坏周期; 设备劣化可以检测; 可以通过目前的各种手 否,设备零件大部分能工 设备存在潜在故障状态; 段检测到隐蔽功能故障;,作到这个耗损周期; 从潜在故障发展到功能 可以检测各种潜在故障.,能将损坏零件修复. 故障有较长时间过程。,改进,是,设计,是否有维修效果？,降低故障概率到可接受水平, 预防性维修费用小于损失及事后维修费 否,是,实施预防性维修,以可靠性为中心的维修,RCM,原理之七,设备使用前的初始预防性维修大纲制定后 ，需要在,使用期间,搜集数据资料，不断修订完善。,RCM,原理之八,预防性维修大纲只有通过,维修部门,和,研制部门,长期共同协作才能逐步完善。,以可靠性为中心的维修,设计研制部门,可靠性 依据同类型设备维修大纲 无维修设计,可维修性 设计、制造、材料、试验数据 思想,早期类似设备 初始预防性 类似型号设备,维修大纲 维修大纲 维修经验,使用维修部门,依据设备使用工况条件，设备负荷,和故障实况、后果、修复经验修订,新工作环境 新故障模式及后果,成熟预防性维修大纲,以可靠性为中心的维修,RCM,关于维修资源整合的研究,高成本,中成本,低成本,100 0,多技能,100 0,多技能,100 0,多技能,企业内,操作者,企业内,操作者,企业内,操作者,专业维,专业维,专业维,修人员,修人员,修人员,0 100 0 100 0 100,100 0 100 0 100 0,外部承包者 外部承包者 外部承包者,风险维修,风险维修,以设备或部件的,风险,来制定维修策略的管理模式称为,风险维修,。,风险,后果,概率,后果：,健康与安全,环境,耽误的生产或服务,材料损坏,风险维修,风险分析,回答三个问题：,1什么地方可能出问题？ 故障,2 有多大可能出问题？ 概率,3 会出现什么后果？ 后果,风险维修,风险分析应用效果,故,障 应用风险,概 分析,率 计划寿命,周期,寿命延长,初始故障期 偶发故障期 耗损故障期,风险维修,风险维修的几个重要概念,1,直接成本,日常维护成本（,C,BS,）,预测与预防维修成本（C,PM,）,纠正性维修即改善维修成本（C,CM,）,2,间接成本,组织、管理、后勤支持,3,故障后果成本（C,RISKEX,）,健康、环境与安全,生产/服务的延迟,材料损坏,信誉损失,风险维修,各种维修成本之间关系,成,本,C,RISKEX,C,TOT,（总成本）,（风险维修）,C,MIN,（最小成本）,C,PM,（预防维修）,C,CM,（改善维修）,C,BS,（,基础保养）,基础保养如清洁、润滑等,0 100, 预防维修水平,风险维修,风险检查,设备设施：,管道、容器、结构件。,（,非破坏性试验）检查：,磁粉检测、超声波试验、,X,光放射试验、,涡流检测。,成果：,优化检查方法,优化检查间隔期,提高可靠性和利用率,降低检查成本,风险维修,风险维修,设备类型：,旋转设备、过程仪器、电机、发电机。,可检测故障：,高振动、磨损、滴漏，。,分析方法：,RCM,风险分析，成本效益分析,成果：,潜在风险排序 维修重要性水平,维修程序优化,风险维修,维修程序,维修对象 建立维修程序,分析 维修计划 / 日程,维修实施,结果报告与记录,风险维修,风险维修在维修策略发展进程中的位置,风险维修,状态维修,RBM,全员生产维修,可靠性为中心维修,可靠性为基础维修,CBM,事后维修定期预防维修,RCM TPM,BM,PM RBM,1950 1960 1970 1975 1980 1990 2000,人的可靠性对设备管理影响的研究,统计表明：,3080,的设备故障与事故和人为失误有关！,把人看成系统中的一个部件。,材料,人,（系统中的部件）,使 监,用 视,设 备,输出,人的可靠性对设备管理影响的研究,SRK,模型（Jens Rasmussen）,人的行为分为三类 （驾驶汽车为例）,*,以技艺为基础的行为,（司机换档）,*,以规则为基础的行为,（遵守交通规则）,*,以知识为基础的行为,（寻求最佳路线）,人的可靠性对设备管理影响的研究,人脑处理问题能力10,2,比特/秒,信息输入,信息处理,信息输出,视觉 技能 语言,听觉 规则 动作,其它（感知） 知识 表情,10,9,比特/秒,10,2,比特/秒,10,7,比特/秒,失误：,忽略，忘记，太早，太晚，太多，太少,人的可靠性对设备管理影响的研究,人类失误分层模型,分类 表现 心理原因,失误 无意识 滑过 没注意,不正确 潜意识中的错误习惯,漏掉 忘记,有意识 错误 规则性错误,知识性错误,技艺性失误,破坏 故意,人的可靠性对设备管理影响的研究,实践证明：80的人为失误是管理,不善造成的,成也管理，败也管理,* 组织结构不合理；,* 工作划分不科学；,* 定置化、目视化、规范化现场管理不善；,没有：,让容易发生的失误很难发生；,让很难做好的事情易于实现；,* 员工培训不够；,* 企业文化，员工愿景，心智模式不良,结论：,设备可靠性,人的可靠性,从管理做起,设备管理是企业文化的一部分,世界级维修的概念,World Class,世界级企业,Manufacturer,World Class,世界级维修,Maintenance,维修在世界范围,维修已不再局限,新的维修管理已,互相渗透，已失,于维修，它已成,不限于组织和行,去明显国界，全,为生产、质量、,为的变更，而应,球社会化维修成,安全与环保的综,该是意识和文化,为历史的必然。,和。,的变革。,设备管理是企业文化的一部分,设备管理的内势和外势强化功能,产 量,人工,设,质 量,内势,成 本,能源,安 全,环 保,材料,备,交 货 期,外势,劳动情绪,设备管理的系统思考,设备管理系统的三维立体结构,资源维,资金 材料,信息 能源 选型 采购,人力 规划 安装 调试,反馈 设计 制造 试运行,检查,时间维,实施 报废 运行,组织 认识 改造 修理 维护,计划,功能维,设备管理的系统思考,木桶效应,长板效应 短板效应 疏板效应 寻短策略,设备管理的系统思考,多米诺骨牌效应,系统的因与果并不直接相关；,一种倾向会转移成另一种倾向，要寻找解决问题的根本；,系统中存在着最省力的杠杆解,四两拨千斤。,结语,工欲善其事，,必先利其器；,君若利其器，,首当顺其治。,