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1、 分 类 号 学号 M200970931 学校代码 10487 密级 硕士学位论文硕士学位论文 基于可靠性的制造设备基于可靠性的制造设备 优化维修优化维修方法方法研究研究 学位申请人：学位申请人： 余余 然然 学 科 专 业学 科 专 业 ： 动力工程及其自动化动力工程及其自动化 指 导 教 师指 导 教 师 ： 高高 伟伟 教教 授授 李建兰李建兰 副教授副教授 答 辩 日 期答 辩 日 期 ： 2012 年年 1 月月 6 日日 A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of M
2、aster of Engineering Research on Reliability-based maintenance basis optimization for manufactuing equipment Candidate: Yu Ran Major: Power Engineering And Automation Supervisor: Prof. Gao Wei Associate Prof. Li Jianlan Huazhong University of Science MBO; RCM; State prediction; Maintenance decision;
3、 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文文 IV 目 录 摘要 . I Abstract . II 1 绪论 1.1 课题研究背景及意义 . (1) 1.2 国内外研究概况 . (2) 1.3 本文的主要内容 . (9) 2 基于 RCM 的优化维修决策方法研究 2.1 引言 . (11) 2.2 RCM 研究概述 . (11) 2.3 基于 RCM 的制造设备优化维修方法研究 . (15) 2.4 本章小结 . (24) 3 基于灰色理论的状态预测模型研究 3.1 引言 . (26) 3.2 灰色理论概述 . (26) 3.3 灰色预测模型
4、. (28) 3.4 基于灰色理论的制造设备的状态预测 . (35) 3.5 本章小结 . (39) 4 基于经济性的优化维修时刻模型研究 4.1 引言 . (41) 4.2 常用可靠性指标 . (41) 4.3 优化维修时刻模型的建立 . (44) 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文文 V 4.4 实例分析 . (47) 4.5 本章小结 . (50) 5 制造设备优化维修信息系统设计与实现 5.1 引言 . (51) 5.2 需求分析 . (51) 5.3 软件功能实现 . (54) 5.4 本章小结 . (58) 6 全文总结与展望
5、6.1 全文总结 . (59) 6.2 展望 . (59) 致谢 . (61) 参考文献 . (62) 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文文 1 1 绪 论 1.1 课题研究背景及意义 20 世纪 90 年代以来，随着改革开放的不断深入和科学技术的迅猛发展，经济全球化呈现出生产一体化、贸易自由化和金融一体化的新动态，企业间的竞争也日益加剧，这些都迫使企业不断地降低成本提高竞争力1， 生产设备也逐渐趋向大型化、 复杂化和自动化。因此，对这些设备的维修活动的要求也不断提高，维修费用也从最初很小的部分一跃变成为现阶段企业的一项主要开支，企业的安全
6、稳定性及其经济效益已经与设备的维修活动之间建立了密不可分的依存关系。 一方面， 企业需要对其生产设备安排合理的维修活动作为其安全及高效地运营的基本保障。随着市场进一步的发展和完善，企业与企业之间竞争也日趋白热化，企业对其设备的安全、可靠运行的重视程度也在不断增加。怎样科学、合理地安排维修活动，已经成为保证企业的生产系统及设备较高安全性和可靠性的重要课题1。 另一方面， 目前工业设备发展过程中的复杂化趋势导致的维修活动中财力和人力的支出快速上升的现象非常明显。例如，在欧洲一些国家，每年用于维修活动方面的花费占到了其 GDP 的 15%左右，这是一笔不容忽视的巨额费用，其最具代表性的要数石化炼油行
7、业，有巨大的资源（人力、财力）用于开展各类设备的维修活动中去，往往这一部分的开支不会低于整个企业总成本的 30%2；在国内，2003 年国家审计署对每一类行业的审计结果显示，当年我国各企业用于维修的费用总支出已经超过 40000 亿人民币3；在不同类型的企业中，矿山开采类企业的维修费用超过总成本的 30%，有的甚至高达 50%4， 在造纸、 冶金和铁路行业中， 维修成本惊人的占到总产值的 60%5，对于设备管理体制发展较先进的电力行业和化工行业，这个数据也不会低于 25%6-7。由此可见，设备的安全性和可靠性固然不可忽视，但高额的维修成本对于企业来说也是一项巨大的经济负担，维修活动的经济效益对
8、整个企业乃至国家的发展影响意义重大。 从维修方式来看， 我国大多数企业长期以来都实行着以计划检修为主的传统的、 较华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文文 2 为落后的维修体制。这种检修体制保证了人力、物力和资金等安排的计划性，却受检修计划的制约，如果设备在检修期未到时产生局部故障时就不得不带病工作，造成“过修”或者“欠修”：对于故障率较高的设备，常常出现计划赶不上变化、还未到达下一维修时刻就会出现故障或者状态依然良好却要按照计划安排进行很多不必要的维修的情况8。在对设备进行维修时，维修人员只按照固定的维修方法和流程，根本不会顾及设备本身的状态或采用科学的故障诊断方法，有时甚至盲目推测和尝试，严重地影响了设备本身的完好率，对设备造成不必
