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1、第五章第五章 设备管理设备管理第一节 设备及设备管理第二节 设备前期管理第三节 设备使用与维修第一节第一节 设备及设备管理设备及设备管理 一、设备的含义一、设备的含义 n n“设备设备”通常用来指生活和生产所需的各种器械用品；n n企业管理工作中所指的设备企业管理工作中所指的设备是：实际使用年限在一年以上，单位价值在一定限额以上(各行业主管部门规定)，且能独立完成至少一道生产工序或提供某种效能的机器、设施以及维持这些机器、设施正常运转的附属装置。n本本课课程程所所讨讨论论的的设设备备主要是指直接生产设备或直接服务于生产过程的设备，包括：（1）直接参加生产的设备和工艺装备，如各类机床、量具、夹具
2、等；（2）直接为生产服务的建筑物和构筑物，如仓库、高炉、维修设备等；（3）搬运装置，如铲车、吊车、输送带、行车等；（4）能源动力设备。二、设备管理的含义二、设备管理的含义n n设备管理设备管理又称设备工程，是以提高设备综合效率，追求寿命周期费用经济性，实现企业生产经营目标为目的，运用现代科学技术、管理理论和管理方法，对设备寿命周期(规划、设计、制造、购置、安装、调试、使用、维护、修理、改造、更新到报废)的全过程，从技术、经济、管理等方面进行综合研究和管理。n n因此，设备管理应从技术、经济和管理三个要素以及三者之间的关系来考虑。从这个观点出发，可把设备管理问题分成技术、经济和管理三个侧面。图1
3、-1表示三者之间的关系及三个侧面的主要组成因素。图图1-1 设设备备管管理理的的三三个个侧侧面面二、设备管理的含义1技术侧面技术侧面n n技术侧面是对设备硬件所进行的技术处理，是从物的角度实施管理活动。其主要组成因素有：（1）设备的设计和制造技术；（2）设备诊断技术和状态监测维修；（3）设备维护保养、修理、改造技术。n n 其要点是设备的可靠性和维修性设计。二、设备管理的含义2经济侧面经济侧面n n经济侧面是对设备运行的经济价值得考核，是从费用角度实施管理活动，其主要组成因素有：（1）设备规划、投资和购置的决策；（2）设备能源成本分析；（3）设备修理、改造、更新的经济性评价；（4）设备折旧。n
4、 n 其要点是设备寿命经济费用的评价。二、设备管理的含义 3管理侧面管理侧面n n管理侧面是从管理等软件的措施方面控制，即从人的角度实施管理活动，其主要组成因素有：（1）设备规划购置管理系统 （2）设备使用维修管理系统 （3）设备信息管理系统n n 其要点是建立设备一生信息管理系统。三、三、设备全过程管理设备全过程管理n n根据系统工程的观点，设备的全寿命周期，即设备根据系统工程的观点，设备的全寿命周期，即设备的一生全过程可划分成七个阶段，如图的一生全过程可划分成七个阶段，如图1-21-2所示。设所示。设备管理是研究设备全寿命周期的学科，它由设备的备管理是研究设备全寿命周期的学科，它由设备的规
5、划工程、维修工程、公用工程、环境保护工程规划工程、维修工程、公用工程、环境保护工程规划工程、维修工程、公用工程、环境保护工程规划工程、维修工程、公用工程、环境保护工程等等四大部分内容组成。设备管理按设备寿命周期中的四大部分内容组成。设备管理按设备寿命周期中的运动过程可划分为运动过程可划分为规划工程规划工程规划工程规划工程和和维修工程维修工程维修工程维修工程两个阶段；两个阶段；此外，还有两条支链：一条是动能供应过程，它是此外，还有两条支链：一条是动能供应过程，它是设备输入的组成部分，使设备得以正常运行；另一设备输入的组成部分，使设备得以正常运行；另一条是安全环境保护过程，它是设备输出的组成部分，
6、条是安全环境保护过程，它是设备输出的组成部分，确保环境和人身的安全。确保环境和人身的安全。图图1-2 设设备备管管理理内内容容体体系系四、设备实物形态管理与价值形态管理四、设备实物形态管理与价值形态管理1设备的实物形态管理设备的实物形态管理n n设备的实物形态：设备的实物形态：设备规划到实体设计、制造或选型、采购、安装调试合格，具有出厂要求的性能、精度等设备实物的技术状态，设备投入使用后，由于物理和化学的作用而产生磨损、磨蚀、老化，使设备实物的技术性能逐渐劣化、精度逐渐降低，因而需要修复、改造和更新，从设备投入使用到报废是设备实物的物质寿命，设备管理工作的重点之一就是保证设备具有良好的技术状态
7、，延长设备的物质寿命。n n设备的实物形态管理设备的实物形态管理就是从设备实物运动过程，研究如何管理设备实物的可靠性、维修性、工艺性及使用中发生的磨损、性能劣化、检查、修复、改造等技术服务，其目的是使设备的可靠性、维修性、工艺性、安全性、环保性等性能和精度处于良好的技术状态，确保设备的输出效能最佳。2设备的价值形态管理设备的价值形态管理n n设设备备的的价价值值形形态态：企业规划、投资设计、制造或购置的新设备，经安装调试合格投入生产使用前，它具有价值，其价值形态表现为财务帐面上的设备原值。设备投入使用后，一方面，设备使用运行需要资金的继续投入；另一方面，通过折旧，使它的价值逐渐转移到产品成本中
8、去，通过产品销售予以回收，表现为设备原帐面价值的减少，即设备的价值逐渐降低。当企业因改变工艺或产品更新时，一些设备停止使用，进入设备调剂市场，通过出售，回收设备部分剩余价值。若设备没有修理、改造价值时，则报废并回收其残值。n n n n设备的价值形态管理设备的价值形态管理就是从价值角度研究设备价值的运动，即新设备的研制、投资及设备运行中的投资回收，运行中的损耗补偿如维修、技术改造的经济性评价等经济业务。其实质就是使设备的全寿命周期费用最经济。n n设备具有实物形态运动和价值形态运动，就必须同时对两种运动形态进行管理，即实行设备综合管理，其实质就是设备实物形态管理和价值形态管理相结合的管理，追求
9、在输出效能最大的条件下，设备的寿命周期费用最经济，即设备的综合效率最高。只有把两种形态运动管理统一起来，并注意不同管理层次的侧重点，才可实现。这是我国设备综合管理的理论依据。五、设备管理的意义五、设备管理的意义设备管理直接影响企业管理系统的运行：企业的计划、设备管理直接影响企业管理系统的运行：企业的计划、交货期都要考虑设备的状态，企业经营和生产系统、交货期都要考虑设备的状态，企业经营和生产系统、信息系统的监控活动水平更是与设备状态紧密相关。信息系统的监控活动水平更是与设备状态紧密相关。提高管理水平，使设备处于良好状态是企业管理系统提高管理水平，使设备处于良好状态是企业管理系统正常运行的保证。正
10、常运行的保证。设备管理水平的高低直接关系到企业的产品产量目标设备管理水平的高低直接关系到企业的产品产量目标和质量目标的实现，直接关系到安全生产和环境保护。和质量目标的实现，直接关系到安全生产和环境保护。设备管理水平的高低直接影响企业产品制造成本的高设备管理水平的高低直接影响企业产品制造成本的高低。低。设备管理水平的高低对企业生产资金的合理使用有直设备管理水平的高低对企业生产资金的合理使用有直接影响，在企业中，设备及其备件所占资金一般占企接影响，在企业中，设备及其备件所占资金一般占企业全部资金的业全部资金的50%50%以上。以上。六、六、设备管理发展概况设备管理发展概况n n事后维修阶段 n n
11、预防维修阶段：一是欧美的预防维修制；另一是苏联的计划预防修理制n n生产维修阶段n n多种设备管理模式并行阶段：美国后勤工程学（Logistics），英国设备综合工程学(Terotechnology)，日本全员生产维修（Total Productive Maintenance，简称TPM）及中国的设备综合管理等。第二节第二节 设备前期管理设备前期管理一、设备前期管理的概念一、设备前期管理的概念1设备前期管理的定义设备前期管理的定义n n设备前期管理设备前期管理又称设备规划工程，是指从制又称设备规划工程，是指从制定设备规划方案起到设备投产止这一阶段全定设备规划方案起到设备投产止这一阶段全部活动的
12、管理工作，包括设备的规划决策、部活动的管理工作，包括设备的规划决策、外购设备的选型采购和自制设备的设计制造，外购设备的选型采购和自制设备的设计制造，设备的安装调试和设备使用的初期管理四个设备的安装调试和设备使用的初期管理四个环节。环节。一、设备前期管理的概念一、设备前期管理的概念2 2设备前期管理与设备一生管理设备前期管理与设备一生管理设备前期管理与设备一生管理设备前期管理与设备一生管理一、设备前期管理的概念一、设备前期管理的概念n n设备前期管理如不涉及外购设备的设计和制造，首要的设备前期管理如不涉及外购设备的设计和制造，首要的任务就是要把握设备的任务就是要把握设备的规划决策和外购设备的选型
13、购置规划决策和外购设备的选型购置两个关键环节。两个关键环节。（1 1）设备的规划和选择，将决定企业的生产规模，生产）设备的规划和选择，将决定企业的生产规模，生产方式，工艺过程和技术水平。方式，工艺过程和技术水平。（2 2）设备投资一般占企业固定资产投资的）设备投资一般占企业固定资产投资的60%7060%70左右，左右，而投资的使用是否合理得当则取决于对设备的规划和选而投资的使用是否合理得当则取决于对设备的规划和选择。择。（3 3）设备的规划和选择，决定着设备的技术质量。）设备的规划和选择，决定着设备的技术质量。（4 4）设备的规划和选型，决定着设备全寿命周期的费用，）设备的规划和选型，决定着设
14、备全寿命周期的费用，决定着产品的生产成本。决定着产品的生产成本。二、外购设备选型考虑主要因素二、外购设备选型考虑主要因素 所谓设备选型即是从多种可以满足相同需要的不同型所谓设备选型即是从多种可以满足相同需要的不同型号、规格的设备中，经过技术经济的分析评价，选择号、规格的设备中，经过技术经济的分析评价，选择最佳方案以作出购买决策。合理选择设备，可使有限最佳方案以作出购买决策。合理选择设备，可使有限的资金发挥最大的经济效益。的资金发挥最大的经济效益。n n 设备选型应遵循的原则是设备选型应遵循的原则是：(1)(1)生产上适用生产上适用所选购的设备应与本企业扩大生所选购的设备应与本企业扩大生产规模或
15、开发新产品等需求相适应。产规模或开发新产品等需求相适应。(2)(2)技术上先进技术上先进在满足生产需要的前提下，要求在满足生产需要的前提下，要求其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其性能指标保持先进水平，以利提高产品质量和延长其技术寿命。其技术寿命。(3)(3)经济上合理经济上合理即要求设备价格合理，在使用过即要求设备价格合理，在使用过程中能耗、维护费用低，并且回收期较短。程中能耗、维护费用低，并且回收期较短。1 1设备的主要参数选择设备的主要参数选择设备的主要参数选择设备的主要参数选择（1 1）生产率）生产率n n设备的生产率一般用设备在单位时间（分、时、班、设备的生产率一般用设备
16、在单位时间（分、时、班、年）的产品产量来表示。年）的产品产量来表示。（2 2）工艺性）工艺性n n机器设备最基本的一条是要符合产品工艺的技术要机器设备最基本的一条是要符合产品工艺的技术要求，把设备满足生产工艺要求的能力叫工艺性。求，把设备满足生产工艺要求的能力叫工艺性。2 2设备的可靠性和维修性设备的可靠性和维修性设备的可靠性和维修性设备的可靠性和维修性 （1 1）设备的可靠性）设备的可靠性 （2 2）设备的维修性）设备的维修性 3 3设备的安全性和操作性设备的安全性和操作性设备的安全性和操作性设备的安全性和操作性（1 1）设备的安全性）设备的安全性（2 2）设备的操作性）设备的操作性4 4设
17、备的环保与节能设备的环保与节能设备的环保与节能设备的环保与节能5 5设备的经济性设备的经济性设备的经济性设备的经济性n n设备的初期投资主要指购置费、运输与保险费、安设备的初期投资主要指购置费、运输与保险费、安装费、辅助设施费、培训费、关税费等。在选购设装费、辅助设施费、培训费、关税费等。在选购设备时不能简单寻求价格便宜而降低其他影响因素的备时不能简单寻求价格便宜而降低其他影响因素的评价标准，尤其要充分考虑停机损失、维修、备件评价标准，尤其要充分考虑停机损失、维修、备件和能源消耗等项费用，以及各项管理费。和能源消耗等项费用，以及各项管理费。n n总之，以设备寿命周期费用为依据衡量设备的经济总之
18、，以设备寿命周期费用为依据衡量设备的经济性，在寿命周期费用合理的基础上追求设备投资的性，在寿命周期费用合理的基础上追求设备投资的经济效益最高。经济效益最高。第三节第三节 设备使用与维修设备使用与维修 一、设备磨损产生的原因及其规律一、设备磨损产生的原因及其规律1 1有形磨损产生的原因及其规律有形磨损产生的原因及其规律有形磨损产生的原因及其规律有形磨损产生的原因及其规律n n设备无论在使用或是在闲置过程中，都会产生有形磨损。设备无论在使用或是在闲置过程中，都会产生有形磨损。n n第第种有形磨损种有形磨损：设备在运转使用过程中，作相互运动的零、设备在运转使用过程中，作相互运动的零、部件的表面，在力
19、的作用下，因摩擦而产生各种复杂的变化，部件的表面，在力的作用下，因摩擦而产生各种复杂的变化，使表面磨损、剥落和形态改变，以及由于物理、化学的原因引使表面磨损、剥落和形态改变，以及由于物理、化学的原因引起零、部件疲劳、腐蚀、和老化等等，这种有形磨损为第起零、部件疲劳、腐蚀、和老化等等，这种有形磨损为第种种有形磨损。其磨损的结果，通常表现为：有形磨损。其磨损的结果，通常表现为：使组成设备的各零、部件的原始尺寸改变。使组成设备的各零、部件的原始尺寸改变。使零、部件之间的相互配合性质改变，导致传动松动，使零、部件之间的相互配合性质改变，导致传动松动，精度和工作性能下降。精度和工作性能下降。零件损坏，甚
20、至因个别零件的损坏而引起与之相关联的零件损坏，甚至因个别零件的损坏而引起与之相关联的其他零件的损坏，导致整个部件损坏，造成严重事故。其他零件的损坏，导致整个部件损坏，造成严重事故。1有形磨损产生的原因及其规律有形磨损产生的原因及其规律n n在一般情况下，设备在使用过程中，零、部件的有形磨损在一般情况下，设备在使用过程中，零、部件的有形磨损都有一定规律，大致可分为三个阶段，如图都有一定规律，大致可分为三个阶段，如图4-14-1所示。所示。ab使用时间累积磨损量图4-1 设备有形磨损曲线oc1有形磨损产生的原因及其规律有形磨损产生的原因及其规律n n 第第阶段是初期磨损阶段。在这个阶段，设备各配合
21、零、部阶段是初期磨损阶段。在这个阶段，设备各配合零、部件表面的宏观几何形状和微观几何形状件表面的宏观几何形状和微观几何形状(粗糙度粗糙度)都要发生明显都要发生明显的变化。当相互配合作相对运动时，其粗糙表面由于摩擦而磨的变化。当相互配合作相对运动时，其粗糙表面由于摩擦而磨损。此时的磨损速度很快，而后减慢，如图损。此时的磨损速度很快，而后减慢，如图4-14-1的的oaoa段。这种现段。这种现象一般发生在设备制造、修理的总装调试时和投入使用期的调象一般发生在设备制造、修理的总装调试时和投入使用期的调试和初期使用阶段。试和初期使用阶段。n n 第第阶段是正常磨损阶段。进入了这一阶段，如果零、部件阶段是
22、正常磨损阶段。进入了这一阶段，如果零、部件的工作条件不变或变化很小时，磨损量基本随时间匀速增加，的工作条件不变或变化很小时，磨损量基本随时间匀速增加，如图如图4-14-1的的abab段。即在正常情况下，零、部件的磨损速度非常缓段。即在正常情况下，零、部件的磨损速度非常缓慢。当磨损至一定程度，零件不能继续工作时（慢。当磨损至一定程度，零件不能继续工作时（b b点），这一点），这一阶段的时间就是这个零件的使用寿命。阶段的时间就是这个零件的使用寿命。n n 第第阶段称为剧烈磨损阶段。这一阶段的出现，往往是由于阶段称为剧烈磨损阶段。这一阶段的出现，往往是由于零件已到达它的使用寿命期而仍继续使用，破坏了
23、正常磨损关零件已到达它的使用寿命期而仍继续使用，破坏了正常磨损关系，使磨损加剧，磨损量急剧上升，如图系，使磨损加剧，磨损量急剧上升，如图4-14-1的的bcbc段。这时，机段。这时，机器设备的精度、技术性能和生产效率明显下降。器设备的精度、技术性能和生产效率明显下降。1有形磨损产生的原因及其规律有形磨损产生的原因及其规律n n第第种有形磨损种有形磨损：设备在闲置过程中，由于自然力的：设备在闲置过程中，由于自然力的作用而锈蚀，或由于保管不善，缺乏必要的维护保养作用而锈蚀，或由于保管不善，缺乏必要的维护保养措施而使设备遭受有形磨损，随着时间的延长，腐蚀措施而使设备遭受有形磨损，随着时间的延长，腐蚀
24、面和深度不断扩大，加深，造成精度和工作能力自然面和深度不断扩大，加深，造成精度和工作能力自然丧失，甚至因锈蚀严重而报废。这种有形磨损为丧失，甚至因锈蚀严重而报废。这种有形磨损为第第种有形磨损种有形磨损。n n在实际生产中，以上两种磨损形式往往不是以单一形在实际生产中，以上两种磨损形式往往不是以单一形式表现出来，而是共同作用于机器设备上。设备有形式表现出来，而是共同作用于机器设备上。设备有形磨损的技术后果是导致性能、精度下降，到一定程度磨损的技术后果是导致性能、精度下降，到一定程度可使设备丧失使用价值。设备有形磨损的经济后果是可使设备丧失使用价值。设备有形磨损的经济后果是生产效率逐步下降，消耗不
25、断增加，废品率上升，与生产效率逐步下降，消耗不断增加，废品率上升，与设备有关的费用逐步提高，从而使所生产的单位产品设备有关的费用逐步提高，从而使所生产的单位产品成本上升。成本上升。2无形磨损产生的原因及其规律无形磨损产生的原因及其规律n n第第种无形磨损种无形磨损是指同样结构和性能的设备，由是指同样结构和性能的设备，由于制造部门劳动生产率提高了，或由于管理水平于制造部门劳动生产率提高了，或由于管理水平的提高，消耗降低，设备的再生产费用降低，因的提高，消耗降低，设备的再生产费用降低，因而使原有的设备价值相应地发生贬值。而使原有的设备价值相应地发生贬值。n n第第种无形磨损种无形磨损是由于出现新的
26、、有更高生产能是由于出现新的、有更高生产能力和效率的设备，这样，原有设备的使用效率因力和效率的设备，这样，原有设备的使用效率因相对下降而不得不相应贬值，甚至产生继续使用相对下降而不得不相应贬值，甚至产生继续使用这种设备的经济效益差，产品在市场无竞争能力，这种设备的经济效益差，产品在市场无竞争能力，因而不得不提前报废。因而不得不提前报废。2无形磨损产生的原因及其规律无形磨损产生的原因及其规律n n在第在第种无形磨损种无形磨损情况下，虽然使生产领域中的现有情况下，虽然使生产领域中的现有设备部分贬值，但是设备本身的技术性能和功能不受设备部分贬值，但是设备本身的技术性能和功能不受影响，设备尚可继续使用
27、，因此一般不用更新，但如影响，设备尚可继续使用，因此一般不用更新，但如果设备贬值速度比修理费用降低的速度快，修理费用果设备贬值速度比修理费用降低的速度快，修理费用高于设备贬值后的价格，就要重新考虑。高于设备贬值后的价格，就要重新考虑。n n在在第第种无形磨损种无形磨损情况下，不仅原设备的价值会相应情况下，不仅原设备的价值会相应降低，而且，如果继续使用旧设备还会相对降低生产降低，而且，如果继续使用旧设备还会相对降低生产经济效率。这种经济效果的降低，实际上反映了原设经济效率。这种经济效果的降低，实际上反映了原设备使用价值的局部或全部丧失，这就产生了用新设备备使用价值的局部或全部丧失，这就产生了用新
28、设备代替现有旧设备的必要性，不过这种更换的经济合理代替现有旧设备的必要性，不过这种更换的经济合理性取决于现有设备的贬值程度，以及在生产中继续使性取决于现有设备的贬值程度，以及在生产中继续使用旧设备的经济效果下降的幅度。用旧设备的经济效果下降的幅度。n n一般说来，无形磨损的速度与科学技术的发展速度成一般说来，无形磨损的速度与科学技术的发展速度成正比。因此，应充分重视对设备磨损规律的研究。正比。因此，应充分重视对设备磨损规律的研究。3设备磨损的补偿设备磨损的补偿n n首先，对运行和闲置中的设备，应加强使用维护及保首先，对运行和闲置中的设备，应加强使用维护及保养管理，做到正确使用、精心维护、合理润
29、滑，减缓养管理，做到正确使用、精心维护、合理润滑，减缓有形磨损的发生速度。有形磨损的发生速度。n n其次，根据设备不同的磨损形式，采取不同的措施和其次，根据设备不同的磨损形式，采取不同的措施和补偿磨损的形式。补偿磨损的形式。n n有形磨损的补偿，是为了恢复设备在使用过程中应有有形磨损的补偿，是为了恢复设备在使用过程中应有的技术性能和生产效率，延长使用寿命，保证生产正的技术性能和生产效率，延长使用寿命，保证生产正常进行的一项基础技术管理工作。但是，由于设备在常进行的一项基础技术管理工作。但是，由于设备在使用过程中始终面临着新技术的挑战，要使设备技术使用过程中始终面临着新技术的挑战，要使设备技术性
30、能适应科学技术的发展，就要在有形磨损补偿的同性能适应科学技术的发展，就要在有形磨损补偿的同时，进行无形磨损的补偿，即结合修理进行局部改进、时，进行无形磨损的补偿，即结合修理进行局部改进、改装，乃至设备的技术改造，提高原有设备的生产效改装，乃至设备的技术改造，提高原有设备的生产效率和使用经济效果，使之现代化。率和使用经济效果，使之现代化。设备磨损及其补偿形式 可减少的有形磨损可消除的有形磨损不可消除的有形磨损不可消除的无形磨损可消除的无形磨损合理使用精心维护维修更新改造减少有形磨损措施有形磨损局部补偿有无形磨损完全补偿无形磨损局部补偿设备磨损形式设备磨损补偿形式二、设备故障的发生发展规律二、设备
31、故障的发生发展规律1设备故障设备故障n n设备故障设备故障设备(系统)或零部件丧失其规定性能的状态。n n判断设备是否处于故障状态，必须有具体的判别标准，要明确设备应保持的规定性能的具体内容；或者说，设备性能丧失到什么程度才算出了故障。n n一般来说，异常，缺陷是尚未发生故障，但已越出了正常状态，往往是不久就会发展成故障。故障按发生的速度分突发性故障和渐发性故障：故障按发生的速度分突发性故障和渐发性故障：n n突发性故障是由于各种不利因素和偶然的外界影响的共同作用超出了设备所能承受的限度而突然发生的故障。n n渐发性故障是由于各种影响因素的作用使设备的初始参数逐渐劣化、衰减过程逐渐发展而引起的
32、故障。2设备故障的发生发展规律设备故障的发生发展规律n n 设备故障率随时间推移的变化规律如图浴盆曲线所示，称为设备的典型故障率曲线。2设备故障的发生发展规律设备故障的发生发展规律早期故障期n n是指从设备安装调试过程至移交生产试用这一阶段。造成早期故障的原因主要是由设计、制造上的缺陷，包装、运输中的损伤，安装不到位、使用工人操作不习惯或尚未全部熟练掌握其性能等原因所造成的。n n这一阶段的故障率是下降型，即随着时间的推移故障率是逐渐下降的，可靠度的分布函数大体服从超指数分布或1时的威布尔分布。2设备故障的发生发展规律设备故障的发生发展规律偶发故障期偶发故障期n n在此时期故障率大致处于稳定状
33、态，趋于定值，但故障在此时期故障率大致处于稳定状态，趋于定值，但故障的发生是随机的。在偶发故障期内，设备的故障率最低的发生是随机的。在偶发故障期内，设备的故障率最低且稳定。且稳定。n n 偶发故障期的故障，一般是由于设备使用不当与维修偶发故障期的故障，一般是由于设备使用不当与维修不力，工作条件（负荷、环境等）变化，或者由于材料不力，工作条件（负荷、环境等）变化，或者由于材料缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问缺陷、控制失灵、结构不合理等设计、制造上存在的问题所致。故通过提高设计质量、改进使用管理、加强监题所致。故通过提高设计质量、改进使用管理、加强监视诊断与维护保养等工作，可使故障
34、率降低到最低。视诊断与维护保养等工作，可使故障率降低到最低。n n 此阶段的故障形态的重要参数是故障率和持续时间，此阶段的故障形态的重要参数是故障率和持续时间，这一阶段是故障率恒定型，可靠度分布密度函数大体上这一阶段是故障率恒定型，可靠度分布密度函数大体上服从负指数分布或服从负指数分布或=1=1的威布尔分布，如图的威布尔分布，如图5-135-13（b b）所）所示。示。2设备故障的发生发展规律设备故障的发生发展规律耗损故障期耗损故障期耗损故障期耗损故障期n n 由于设备随着使用时间的延长，各零部件因磨损、疲由于设备随着使用时间的延长，各零部件因磨损、疲劳、老化、腐蚀逐步加剧而丧失机能，使设备故
35、障率逐劳、老化、腐蚀逐步加剧而丧失机能，使设备故障率逐渐上升。如在拐点渐上升。如在拐点P P即耗损故障期开始进行大修，可经即耗损故障期开始进行大修，可经济而有效地降低故障率。如果继续使用，就可能造成设济而有效地降低故障率。如果继续使用，就可能造成设备事故。备事故。n n 通常，根据设备的耗损故障情况和维修能力，制定一通常，根据设备的耗损故障情况和维修能力，制定一条允许故障率的界限线，以控制实际故障率不超过此范条允许故障率的界限线，以控制实际故障率不超过此范围。围。n n 此阶段的故障形态的主要参数为故障上升速度，这一此阶段的故障形态的主要参数为故障上升速度，这一阶段属于故障率上升型，如图阶段属
36、于故障率上升型，如图5-135-13（c c）所示。这一阶段）所示。这一阶段可靠度分布密度函数，大体上遵从正态分布或可靠度分布密度函数，大体上遵从正态分布或11时的时的威布尔分布。威布尔分布。（t）（t）（t）f（t）f（t）f（t）R（t）R（t）R（t）ttttttttt(a)超指数分布超指数分布(b)负指数分布负指数分布(c)正态分正态分布布三种典型的故障类型三种典型的故障类型ABCDE（t）（t）（t）（t）（t）ttttt五种故障率曲线图二、设备的合理使用二、设备的合理使用1 1合理配置设备合理配置设备(1)(1)根据产品的生产过程和工艺特点来配置主要生产设备、根据产品的生产过程和工
37、艺特点来配置主要生产设备、辅助生产设备及动力设备，使各种设备在性能上和效率辅助生产设备及动力设备，使各种设备在性能上和效率上使之相互协调，配套成龙。上使之相互协调，配套成龙。(2)(2)设备的生产率应与企业的生产任务相适应，从而使设设备的生产率应与企业的生产任务相适应，从而使设备具有较高的工作负荷。备具有较高的工作负荷。(3)(3)设备的类型、规格、性能以及加工精度要与企业的生设备的类型、规格、性能以及加工精度要与企业的生产特点和产品的工艺要求相适应。产特点和产品的工艺要求相适应。(4)(4)设备应配备安全装置。设备应配备安全装置。(5)(5)设备应配备治理三废的装置。设备应配备治理三废的装置
38、。2设备使用中的管理（1）创造良好的工作环境与工作条件（2）合理安排生产任务（3）使用设备的基本功和操作纪律n n“三好”、“四会”、“四项要求”和“五项纪律”（4）设备操作维护规程（5）建立健全设备管理的规章制度三、设备的检查三、设备的检查 设备检查是指按照设备规定机能与有关标准，对其性能、精度、润滑、完好、运行状态等情况，在规定的时间内，按照规定的检查标准（内容）和周期，由操作工或维修工凭感官和测试工具，对设备所进行的活动。设备检查一般可分为日常检查和定期检查两类，而定期检查又可分为性能检查、精度检查。1日常检查日常检查n n日常检查是由操作者主要利用感觉器官（听、看、触、嗅）和简便的检测
39、手段，每日按规定要求和标准对设备所进行的状态检查。2设备的定期检查设备的定期检查n n设备的定期检查是指维修工人按照计划和规定的检查间隔期，根据检查标准，凭人的感官和检测仪器对设备状态进行的比较全面的检查与测定。n n定期检查主要针对下列设备的检查：精密、大型、稀有、关键设备；重点设备、质控点设备；起重设备；动力动能发生设备；锅炉压力容器及压力管道；高压电器设备。设备定期性能检查是针对主要生产设备，包括重点设设备定期性能检查是针对主要生产设备，包括重点设备、质控点设备的性能测定，检查设备的性能和主备、质控点设备的性能测定，检查设备的性能和主要精度有无异常征兆，以便及时采取措施消除隐患，要精度有
40、无异常征兆，以便及时采取措施消除隐患，保持设备的规定性能。保持设备的规定性能。设备定期精度检查是针对重点设备中的精密、大型、设备定期精度检查是针对重点设备中的精密、大型、重型、稀有及关键设备的几何精度、运转精度进行重型、稀有及关键设备的几何精度、运转精度进行检查，同时根据定期检查标准的规定和生产、质量检查，同时根据定期检查标准的规定和生产、质量的需要，对设备的安装精度进行检查和调整，作好的需要，对设备的安装精度进行检查和调整，作好记录并计算设备的精度指数，以了解设备精度的劣记录并计算设备的精度指数，以了解设备精度的劣化速度，掌握设备在运动状态下某些精度、性能变化速度，掌握设备在运动状态下某些精
41、度、性能变化的规律。化的规律。四、维修方式与类别四、维修方式与类别 1维修方式维修方式 生产维修（制度）生产维修（制度）生产维修（制度）生产维修（制度）在保证生产经营的前提下讲究设在保证生产经营的前提下讲究设备维修经济效果的维修制度。它根据设备对生产的影响备维修经济效果的维修制度。它根据设备对生产的影响程度利用不同的维修方式，包括：程度利用不同的维修方式，包括：定期维修定期维修 预防维修预防维修 状态维修状态维修 事后维修事后维修 改善维修改善维修 维修预防维修预防 无维修设计无维修设计n n预防维修预防维修为了防止设备的功能、精度降低到规定的临界值或降低故障率，按事先制定的计划和技术要求所进
42、行的修理活动。定期维修：是一种以设备运行时间为基础的预防维修方式，具有对设备进行周期性维修的特点。根据设备的磨损规律，事先确定维修类别、维修间隔期、维修内容及技术要求。l定期维修方式适用于已充分掌握设备磨损规律和在生产过程中平时难以停机维修的流程生产设备、自动化生产线中的主要生产设备及连续运行的动能生产设备。n n由图6-1可知：预计故障发生的时间难以算准，易造成过剩维修。性能时 间提前修理时间事前修理p1预测故障p2故障点 修理点事后修理时间状态监测维修：是以设备实际技术状态为基础的预防维状态监测维修：是以设备实际技术状态为基础的预防维修方式。根据对设备的监测（日常点检和定期检查为基修方式。
43、根据对设备的监测（日常点检和定期检查为基础）诊断来查明设备技术状态。针对设备的劣化部位及础）诊断来查明设备技术状态。针对设备的劣化部位及程度，在故障发生前，适时地进行预防维修，排除故障程度，在故障发生前，适时地进行预防维修，排除故障隐患，恢复设备的功能和精度。隐患，恢复设备的功能和精度。n n实行这种维修方式时，如采用精密监测诊断技术判断设实行这种维修方式时，如采用精密监测诊断技术判断设备技术状态，亦称预知维修。备技术状态，亦称预知维修。n n优点是：既能使设备经常保持良好状态，又能充分利用优点是：既能使设备经常保持良好状态，又能充分利用零件的使用寿命。零件的使用寿命。n n 设备状态监测诊断
44、技术宜用于重大关键设备、生产线上设备状态监测诊断技术宜用于重大关键设备、生产线上的重点设备、不宜解体检查的设备的重点设备、不宜解体检查的设备(如高精度机床如高精度机床)、故、故障发生后会引起公害的设备等。而利用日常点检、定期障发生后会引起公害的设备等。而利用日常点检、定期检查和简易诊断技术来获取设备状态信息的方法则应用检查和简易诊断技术来获取设备状态信息的方法则应用广泛。广泛。n n事后维修事后维修事后维修事后维修 设备发生故障或性能、精度降低到合设备发生故障或性能、精度降低到合格水平以下，因不再能使用所进行的非计划性维修格水平以下，因不再能使用所进行的非计划性维修称为事后维修，也就是通常所称
45、的故障维修。称为事后维修，也就是通常所称的故障维修。n n生产设备发生故障后，往往给生产造成较大损失，生产设备发生故障后，往往给生产造成较大损失，也给维修工作造成困难和被动。但对有些故障停机也给维修工作造成困难和被动。但对有些故障停机后再维修而不会给生产造成损失的设备，采用事后后再维修而不会给生产造成损失的设备，采用事后维修方式可能更经济。例如对结构简单、利用率低、维修方式可能更经济。例如对结构简单、利用率低、维修技术不复杂和能及时获得维修用配件，且发生维修技术不复杂和能及时获得维修用配件，且发生故障后不会影响生产任务的设备，或有待用设备的故障后不会影响生产任务的设备，或有待用设备的可以来用事
46、后维修方式。可以来用事后维修方式。n n改善性维修改善性维修改善性维修改善性维修改善性维修是为了消除设备的先天改善性维修是为了消除设备的先天性缺陷或频发故障，对设备经常出现故障的部位采性缺陷或频发故障，对设备经常出现故障的部位采用改进结构设计，或改善材料素质等手段，以提高用改进结构设计，或改善材料素质等手段，以提高其可靠性和维修性的措施。其可靠性和维修性的措施。n n维修预防维修预防维修预防维修预防是在设计新设备时，根据反馈的维修是在设计新设备时，根据反馈的维修信息，采取对策，以消除或减少维修需要的活动。信息，采取对策，以消除或减少维修需要的活动。n n无维修设计无维修设计无维修设计无维修设计
47、是指设计出不需维修的设备为目标是指设计出不需维修的设备为目标的理想设计。它要求从设备设计开始就要消除设备的理想设计。它要求从设备设计开始就要消除设备维修的原因，从而达到维修的原因，从而达到“无停机时间无停机时间”、“无维修无维修费用费用”、“使用中无维修使用中无维修”的要求。这是一种理想的要求。这是一种理想的维修策略，目前应用于两种情况。一是家用电器，的维修策略，目前应用于两种情况。一是家用电器，如电视机、电冰箱、空调机、录音录像设备等。因如电视机、电冰箱、空调机、录音录像设备等。因家庭用户最讨厌日常维护和修理。另一种是要求故家庭用户最讨厌日常维护和修理。另一种是要求故障率趋于零的可靠性要求特
48、高的设备，如航天器等。障率趋于零的可靠性要求特高的设备，如航天器等。至于其他故障停机或工件报废后损失极大的设备，至于其他故障停机或工件报废后损失极大的设备，也在努力向无维修设计方向发展。也在努力向无维修设计方向发展。2维修方式的选择维修方式的选择n n企业应根据自己的生产性质、设备特点和使用条件、设企业应根据自己的生产性质、设备特点和使用条件、设备的外界环境及安全要求，以及资源的合理利用选择最备的外界环境及安全要求，以及资源的合理利用选择最适宜的维修方式。适宜的维修方式。（1 1）影响维修方式选择的因素）影响维修方式选择的因素）影响维修方式选择的因素）影响维修方式选择的因素n n设备（或部件）
49、因素：包括故障特征和维修特征；设备（或部件）因素：包括故障特征和维修特征；n n经济因素：包括故障停机损失、定期更换费用、备品配经济因素：包括故障停机损失、定期更换费用、备品配件储存费用、修理材料及人工费用、监测费用等；件储存费用、修理材料及人工费用、监测费用等；n n安全因素：故障后对人身安全、环保卫生的影响程度。安全因素：故障后对人身安全、环保卫生的影响程度。故障随机型劣化型可观测的不可观测的不可观测的可观测的监测维修事后维修定期维修监测/定期维修（2）故障特征对维修方式选择的影响）故障特征对维修方式选择的影响再再考考虑虑安安全全和和经经济济因因素素决决定定符符合合实实际际的的维维修修方方
50、式式难更换的部件劣化型故障随机型故障寻找故障的费用高寻找故障的费用低平均寿命低平均寿命长1定期维修2事后维修3监测维修4无维修设计1监测维修2定期维修3事后维修4无维修设计1无维修设计2监测维修3事后维修1事后维修2监测维修再再考考虑虑安安全全和和经经济济因因素素决决定定符符合合实实际际的的维维修修方方式式（3）维修特性对维修方式的影响）维修特性对维修方式的影响（4）小结）小结n n对劣化型故障的零部件来说，如易更换，且维修对劣化型故障的零部件来说，如易更换，且维修费用低，最适宜用定期维修方式；费用低，最适宜用定期维修方式；n n对故障发生前有一个可以预测的发展过程的零部对故障发生前有一个可以