[2017年整理]设备管理第五章

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1、设备的维修管理第一节 维修管理的基本概念一、概述 （一）维修的概念 所谓维修，是指为维持和恢复设备的额定 状态及确定和评估其实际状态而采取的措 施。维修是维护、检查及修理的总称。 维护的功能是对现有设备的保养及日常管 理，使设备在正常使用条件下最大限度地 发挥其功能。 检查是确定和评估设备实际状态的措施。 修理是指恢复设备额定状态的措施。（二）设备维修的专业化与市场 化 对于企业来说，设备的维修工作可以通过两种方 式进行，即由本企业内部的维修部门完成或委托 企业外部的专业化维修机构或设备制造厂家进行 ，前者通称为自修，后者则可称为专业化维修或 外委维修。 在发达国家，作为第三产业重要支柱的维修

2、服务 业扮演了非常重要的角色，其服务范围早已超出 传统的“维护、检查、修理”而涉及到许多专业化 的领域，如旧设备的拆卸、重新组装，设备薄弱 环节分析、排除，设备的现代化改装与优化等等 。1.专业化维修的优越性 1.专业化维修的优越性维修质量：专业化维修企业有大量经过专门培 训的专业技术水平很高的维修技术人员；有各类 专门的仪器、工具、器件、材料及设备；有充足 的专用的各类备品配件供应；有在专业化维修过 程中积累的大量维修经验可资利用；有广泛的信 息渠道及各类资料、数据，从而可充分利用最新 的维修技术及工艺。所有这些，都为确保维修质 量提供了雄厚的物质基础。（二）设备维修的专业化与市场 化 维修

3、时间：一般说来，在相同条件下，专 业化维修所需的维修时间少于企业自修所 需时间，这是因为专业化维修的维修条件 及后勤支持系统均优于自修，特别是在交 通便利的中心城市，这一优势更为明显。1.专业化维修的优越性 维修费用：专业化维修减少了停机损失及 相应的费用；减少了自修时由加班、人员 、设备的组织及准备而相应产生的固定费 用；由于专业化维修提供的质量保证而避 免可能出现的返修及相关费用；由于专业 化维修减少工时、材料消耗而在相同条件 下降低相应的费用。维修组织：可以充分 地集中有关维修计划制定与实施的权限， 改善维修工作的流程。1.专业化维修的优越性 维修能力：无须按维修高峰需求维持较大 的维修

4、能力，从而减轻企业维修管理方面 的压力。维修需求发生波动时也可以具有 较好的适应性。 维修信息：可以广泛、详尽和系统地采集 、分析和处理有关维修方面的各种信息， 对于材料、备件、工具等必须的物质市场 信息有深入了解并建有相应的购销网络， 在这方面也可降低维修成本。1.专业化维修的优越性 安全与环保：专业化维修可以通过优化、 完善的维修计划，改善维修工作条件，预 防危及人身安全及环保的事故发生。 财务管理：减少自有维修机构的设置及相 应的费用，通过长期专业维修，可使维修 资金需求由波动趋于均衡。（二）设备维修的专业化与市场 化 2.进行专业化维修的前提 自修成本较高； 自修能力不足； 自修质量无

5、保证； 自修缺乏必要的专业技能； 根据规定必须由指定维修机构进行的维修 ； 其他原因。（二）设备维修的专业化与市场 化 3.自修与专业化维修的选择 对自修或专业化维修进行选择时，最直接 的方式就是进行费用的比较。一般说来， 选择自修方式时，维修费用由直接维修费 用及间接维修费用两部分组成。 直接维修费用包括：维修材料费用；劳务 费用；工具使用费用；材料购置及仓储费 用；管理费用。3.自修与专业化维修的选择 间接维修费用包括：停机及再起动费用； 停机损失费用。 专业化维修费用则是随行就市，由维修市 场决定其价格。 在进行比较时，维修费用将作为决策的主 要依据，同时也要考虑到维修质量、工期 等因素

6、的影响。对于某些关键生产设备， 工期是必须重视的因素，因为这里涉及到 对费用构成起主导作用的停机损失费用。二、设备的有形磨损及其规律 设备的有形磨损又可分为第一种有形磨损和第二 种有形磨损。第一种有形磨损是在使用过程中设 备实体产生的磨损，是由运行过程中的外力作用 引进的，如摩擦、冲击、振动等。 第二种有形磨损则是设备在闲置过程中由于自然 力的作用引起的，如锈蚀、老化、灾害等因素。 第二种有形磨损的产生，往往是与闲置过程中管 理不善，缺乏必要的维护和保养分不开的，其后 果是设备丧失其履行功能的能力。二、设备的有形磨损及其规律 有形磨损对设备造成的损害表现为： 零部件原始尺寸乃至设备整体形态发生

7、改变； 零部件公差配合性质变化、精度降低； 零部件损坏、性能劣化。 第一种和第二种有形磨损常常会互相作用，如设 备在使用过程中也同时会出现锈蚀或老化，而在 闲置过程中，也会产生应力作用，使零部件甚至 设备的基础件出现变形乃至断裂，只不过各有侧 重罢了。（一）影响设备有形磨损的因素 影响设备有形磨损的主要因素有： 1.设备的设计阶段设备的设计阶段涉及对零部件强度、刚度、密 封性等条件的确定，这其中又涉及到材料的选择 及零部件相互之间的安排、配置。前者决定了零 部件的强度、韧性、耐腐蚀性；后者则影响到零 部件工作时所承受载荷的大小及方向。所有这些 都对设备有形磨损的性质和范围起着决定性的作 用。（

8、一）影响设备有形磨损的因素 2.生产的工艺过程生产的工艺过程也在很大程度上影响设备的有 形磨损。这种影响主要是通过设备所加工的原材 料性质起作用的（例如对热工件、硬度或酸性较 大的原材料的加工），在水泥、制药、化工、采 矿业中常常可遇到类似情况。虽然在设备的设计 阶段即已对上述情况加以考虑，并采取相应措施 予以防范，但实际生产中的磨损影响还是难以确 定的。（一）影响设备有形磨损的因素 3.生产及维修人员的专业素质生产及维修人员的专业素质对设备的有 形磨损起着不可忽视的作用。操作人员不 得当的操作方式（如频繁的启动）将加速 有形磨损的进程，特别是对轴承、闸瓦、 密封件、联轴器等零部件的影响较大。

9、维 修人员的专业素质不高，不能及时发现和 处理存在的问题也将加剧设备的有形磨损 。（一）影响设备有形磨损的因素 4.维修质量设备在其运转过程中不可避免地要产生有形磨 损，维修则是延缓或排除这种磨损的措施。维修 的质量、数量对磨损进程有着很大的影响，采取 的措施越有效，磨损进程就越缓慢。 5.设备的使用强度从量化的观点看，设备的使用强度对其有形磨 损有着决定性的影响。企业制定的生产计划确定 了设备的使用强度，因而也就定量地确定了设备 有形磨损的程度。5.设备的使用强度 设备的使用强度可分为轻微、中等、强烈，或低 、中、高。 轻微：偶尔地使用，负荷在额定功率之下； 中等：经常地使用，但不超过其额定

10、功率； 强烈：经常地使用，并且是在额定功率条件下。 需要指出的是，由于相同条件下不同设备表现的 性能各不相同，因而很难对使用强度进行明确的 划分。一般说来，使用强度高的设备必然要求高 强度的维修，其维修间隔将小于低负荷条件下运 行的同类设备。（一）影响设备有形磨损的因素 6.设备的使用环境灰尘、大气温度、湿度的变化也在一定程度上 影响着设备的有形磨损（即所谓“静止的磨损”） 。设备所处的工作环境越恶劣，其有形磨损进程 就越快。 一般说来，设备使用环境的影响可分为：有利：温度、湿度、化学粉尘、振动对设备有 形磨损的影响保持在最低水平；一般：上述因素对有形磨损的影响较大；恶劣：上述因素对有形磨损的

11、影响极大。（二）设备有形磨损的规律 设备的有形磨损大致分为三个阶段：第1阶段为初期磨损阶段，在这个阶段中，由 于加工工艺上不可避免的表面粗糙的原因，使零 部件表面形态及粗糙度发生明显的变化，即便润 滑条件良好，也要发生部分的固体摩擦。第2段阶段为正常磨损阶段。在这一阶段，固 体表面经跑合及润滑的结果脱离接触，使表面趋 于平滑。如设备的工作条件不变或变化很小，零 部件的磨损基本上就是随时间匀速增加，磨损非 常缓慢。这一阶段持续的时间就是设备的使用寿 命。（二）设备有形磨损的规律第3阶段为剧烈磨损阶段。当零部件磨损 到一定程度时，正常磨损关系被破坏（如 轴与轴承的间隙因磨损而增大时，液体摩 擦将代

12、之以固体接触），磨损速度加快点 时应予以修复或更换。，设备的功能下降 。（三）设备有形磨损的度量 正确度量设备有形磨损是合理评估设备使 用经济性的前提之一。对设备的有形磨损 程度一般可采用以下方法度量。 1.损耗度量法 2.维修费用法第二节 可靠性理论在维修管 理中的应用一、可靠性的基本概念 （一）可靠性的定义所谓可靠性，是指系统、设备或零部件在规定 条件下和规定时间内完成规定功能的能力。 设备的可靠性与规定条件是分不开的。所谓规定 条件包括：环境条件：如温度、湿度、振动、冲击、粉尘 等；使用条件：如连续运转或间断运转、满载或轻 载等；维护保养条件：如操作人员、维修人员的专业 素养。（一）可靠

13、性的定义 同样设备在不同条件下表现出的可靠性是 不同的，条件越恶劣，可靠性就越差。 设备的可靠性与规定时间密切相关。规定 时间可以是若干年，也可以是若干小时乃 至一次性动作。一般说来，工作时间越长 ，可靠性就越低。（二）可靠度 所谓可靠度，是指系统、设备或零部件在 规定条件下和规定时间内完成规定功能的 概率。 可靠度表示的是设备运行到某一时刻后， 下一时刻继续运行并能正常履行功能的概 率，是对可靠性的概率度量。 相应地，设备在规定时间内发生故障的概 率即为设备的不可靠度，或称为累积故障 率。（三）可靠性的其他特征量 1.平均故障间隔期（MTBF） 2.平均寿命（MTTF） 3.故障率故障率是评

14、价设备可靠性的重要特征量 ，也是判别设备故障规律的基本参数。瞬时故障率；平均故障率。二、可靠度函数 定量地分析设备的可靠性是运用数学方法 进行的。由于表示设备可靠性的各种特征 量都与该设备的故障分布有关，如果知道 分布函数，便可求出可靠度、故障率等各 项数值。 对于机械设备来说，最常见的失效形式是 随机故障和疲劳磨损故障。三、常用的故障分布函数 （一）指数分布 （二）正态分布 （三）威布尔分布四、设备的可靠性管理 （一）设备系统的可靠度计算 1.串联系统在串联系统中，构成设备的所有零部件中只要 有一个发生故障就将造成整台设备的故障。 2.并联系统在构成设备的若干零部件中，只要有一个在起 作用，

15、就能维持整台设备继续工作，换言之，只 有当所有零部件都失效时，设备才会失效，这种 组合方式称之为并联方式。（一）设备系统的可靠度计算 3.串、并联系统 由串联部分子系统及并联部分所示。子系 统组合而成，串、并联组合系统可靠度的 计算，应首先把系统中的并联部分简化为 等效的串联部分，然后再作为全部串联系 统加以处理。（二）可靠度目标的确定与分配 1.可靠度目标值确定的依据 （1）企业的维修能力及社会化协作的外部条件： 这是确定可靠度目标值的重要基础。只有在此基 础上，才能确定符合企业实际条件的目标值，企 业自有的维修能力及维修的社会化协作条件则是 实现目标的两种互为补充的手段。 （2）设备在企业

16、生产中的地位：目标值的确定不 是整齐划一的，要考虑到设备在生产系统中所起 的作用。1.可靠度目标值确定的依据 （3）经济性：对于设备的用户来说，选择 固有可靠度高的设备虽然要在短期内支付 较高的设置费用，但其后的维持费用将大 为降低。固有可靠度低的设备则正好相反 。由于固有可靠度在很大程度上决定了工 作可靠度，同时工作可靠度又受制于维修 、使用环境及条件等诸多因素，而这些因 素又与经济性相关，因而在确定目标值时 必须考虑到由此而产生的代价。2.冗余性设计的概念 为使设备达到规定的功能，如果具有两种 以上的手段，而且其中任何一种都是可以 随时使用的，那么，即使其中一种发生故 障，另一种还可使设备履行规定的功能。 这就是所谓冗余性设计的概念，其目的是 通过备用系统提高系统的可靠性。3.可靠度分配的方法 可靠度分配就是将设备或系统的可靠度目标值转 换为其零部