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1、现代设备管理与 故障诊断技术的发展,李葆文 广州大学信息与机电工程学院 020-83500523，,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 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 main
2、tenance) 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
3、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
4、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； 电路测试技术：适用于电子线路、元件 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
5、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
6、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 3W 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
7、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
8、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
9、，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
10、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，制度出预防维修大纲，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
11、 率 寿命周期,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 P1 P2 油液分析潜在故障点 P3 噪声分析潜在故障点 P4 手摸
12、发热潜在故障点 F 功能故障点 P1 P2 P3 P4 F 时间 t,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,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
13、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,风险维修的几个重要概念 1 直接成本 日常维护成本（CBS） 预测与预防维修成本（CPM） 纠正性维修即改善维修成本（CCM） 2 间接成本 组织、管理、后勤支持 3 故障后果成本（CRISKEX） 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 CRISKEX CTOT（总成本） （风险维修） CMIN （最小成本） CPM （预防维修） CCM （改善维修） CBS（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
