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1、现代设备管理与故障现代设备管理与故障 诊断技术的发展诊断技术的发展 设备管理设备管理发展历史回顾历史回顾 事后维修（第一代）兼修阶段 分工淡化 坏了才修 操作工=维修工专修阶段 分工清楚 不坏不修 我操作，你维修 设备管理设备管理发展历史回顾历史回顾预防维修阶段（第二代）计划预修制 强调计划性 维修过剩（前苏联）强制计划预防维修制 强调预防性 维修不足（美国等）检查计划设备管理发展历史回顾设备管理发展历史回顾 生产维修阶段（第三代）事后维修（事后维修（breakdown maintenance)breakdown maintenance)预防维修（预防维修（preventive mainten
2、anCe)preventive maintenanCe)纠正维修（纠正维修（corrective maintenanCe)corrective maintenanCe)维修预防（维修预防（maintenance prevention)maintenance prevention)设备管理设备管理发展历史回顾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从预知维修到状态维修 预知维修（预知维修（Predictive Maintenance)Pred
3、ictive Maintenance)通过检通过检测、连续数据采集系统和计算机软件来记录测、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，决定维修策略和评估设备状况，预测故障，决定维修策略的程序和方法。的程序和方法。最早向以时间为基础的维修（最早向以时间为基础的维修（TBM TBM 一一Time Time Based Maintenance Based Maintenance）模式挑战的概念！）模式挑战的概念！检测手段落后一检测手段落后一计算机落后计算机落后 预测准确性不够预测准确性不够从预知维修到状态维修从预知维修到状态维修 状态维修（状态维修（状态维修（状态维修（condit
4、ion Based Maintenance)condition Based Maintenance)基于设备的检查和检测，通过计算机处理数据，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，进行维修决策掌握和评估设备状态、预测故障，进行维修决策的管理方法。的管理方法。是预测维修的发展和延续。是预测维修的发展和延续。是预测维修的更完善是预测维修的更完善形式。形式。从预知维修到状态维修从预知维修到状态维修CBM(CBM()初级初级 ：费用最低。：费用最低。离线、简单手提数据采集器，辅之以人离线、简单手提数据采集器，辅之以人工巡回点检工巡回点检 ，计算机分析处理数据，计算机分
5、析处理数据CBM(CBM()中级中级 ：费用中等。：费用中等。在线与离线相结合在线与离线相结合 ，效果中等，效果中等 CBM(CBM()高级高级 ：费用较高：费用较高 。设备配备永久性在线监测系统智能检测、报警，设备配备永久性在线监测系统智能检测、报警，专家系统决策专家系统决策从预知维修到状态维修从预知维修到状态维修状态维修技术状态维修技术 振动监测分析：振动监测分析：适用于机械转动设备；适用于机械转动设备；油液铁、光谱分析油液铁、光谱分析：适用啮合摩擦设备；适用啮合摩擦设备；红外成像分析红外成像分析：适用于不均匀发热设备；：适用于不均匀发热设备；电路测试：电路测试：适用于电子线路、元件适用于
6、电子线路、元件 ；其它手段：其它手段：无损探伤、声发射、超声波、无损探伤、声发射、超声波、X X 光衍射光衍射 以利用率为中心的维修以利用率为中心的维修 以利用率为中心的维修以利用率为中心的维修(Availability Centered Maintenance)(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。ACM 管理模式流程管理模式流程 确定单台关键设备确定单台关键设备生产流程生产流程 以利用率为中心评估排序以
7、利用率为中心评估排序 按故障模式确定维修方式按故障模式确定维修方式维修数据维修数据故障分析状态监测 视情 定期机会 改进事后生产空隙时间维修资源编制单台设备维修计划编成套设备维修规划 全面计划质量维修全面计划质量维修 全面计划质量维修全面计划质量维修(Total Planning Qualitative Maintenance)(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。全面计划质量维修全面计划质量维
8、修TPQM 维修职能的十要素 维修职能质量考核标准管理组织工作控制维修技术维修任务信息系统组态管理技术文件人力资源后勤保障全面计划质量维修全面计划质量维修TPQM 强调综合、整体化管理 其中一个要素发生变化，其它要素也其中一个要素发生变化，其它要素也 要相应调整。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。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把维修技术作为维修质量保障的基础TPQM 实施过程一实施过程一PDCA 循环循环企业方针工作任务指令维修对象选择3w1H维修计划后勤保障维修数据记录评价结果维修分析工具备件人员文
9、件开发维修程序维修后果选择开发实施准备执行评价反馈适应性维修适应性维修 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 追求综合费用最小 费费用用维修方式维修方式最小点综合费用综合费用维修费用维修费用生产费用适适应应性性维维修修适应性维修适应性维修实现的条件适应性维修实现的条件维修费用维修费用 和生产损失的可度量性 计算机信息系统维修模式组合成本生产损失费用综合费用最小方式 维修费用模型设计可靠性维修可靠性维修可靠性维修（eliability Based Ma
10、intenance)eliability Based Maintenance)以设备可靠性为基础，以以设备可靠性为基础，以主动维修主动维修为导向的维修体制。这一模式旨在通过系为导向的维修体制。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，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。形成一个统一的维修策略。可靠性维修可靠性维修主动维修主动维修 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，
11、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。可靠性维修可靠性维修维修模式发展和功能进步减少非计划停机，易产生维修过剩或不足，没考虑根除故障监测设备，预知状态，即可避免维修过剩又可避免免维修不足，没考虑根除故障立足根除故障，根本改变系统预测维修预防维修主动维修可靠性维修可靠性维修设备早期故障根源重要程度设计水平低制造质量差安装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
12、 建立修理验收合格证制度5 可靠性维修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 以可靠性为中心的维修（eliability 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，
13、定时维修不普遍适用。设备故障率曲线的变化设备故障率曲线的变化 第一阶段第一阶段第一阶段第一阶段 第二阶段第二阶段第二阶段第二阶段 第三阶段第三阶段第三阶段第三阶段4%2%5%7%14%68%非主流主流次主流19401950197019601980 19902000右半浴盆典型浴盆左半浴盆定时预防大修理可能造成的危害定时预防大修理可能造成的危害寿命周期修理周期结论：引进新的初始高故障状况故障率以可靠性为中心的维修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
14、态可观察，可检测，可鉴别。以可靠性为中心的维修以可靠性为中心的维修潜在故障PF间隔检测间隔期视情维修 间隔期APFTc状态t pFTA：故障开始发生点 P：能检测到的潜在故障发生点功能故障发生点 F:功能故障发生点风险维修风险维修 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X 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维修 风险分析回答三个问题：1 什么地方可能出问题？2 有多大可能出问题？3 会出现什么后果？故障概率后果风险维修风险维修风险维修的几个重要概念风险维修的几个重要概念 1 1 直接成本直接成本 日常维护成本（日常维护成本（CBS)
15、CBS)预测与预防维修成本（预测与预防维修成本（CPM)CPM)纠正性维修即改善维修成本纠正性维修即改善维修成本2 2 间接成本间接成本组织、管理、后勤支持组织、管理、后勤支持3 3 故障后果成本（故障后果成本（CRIsKEx)CRIsKEx)健康、环境与安全健康、环境与安全生产服务的延迟生产服务的延迟材料损坏材料损坏信誉损失信誉损失风险维修风险维修 风险检查设备设施：管道、容器、结构件 。（斗卜破坏性试验）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风险维修设备类型：旋转设备、过程仪器、电机、发电机可检
16、测故障：高振动、磨损、滴漏，。分析方法：RCM，分析分析，成本一效益分析成果：潜在风险排序卡维修重要性水平维修程序优化 TPM 全面生产维护全面生产维护TPM 是以设备综合效率为目标，以设备时间、空间全系统为载体，全体人员参与为基础的设备保养、维修体制 TPM 在设备维护中的定位在设备维护中的定位企业设备维护体制TPM现场设备管理全系统生产维修体制点检润滑清洁保养自主维修预防维修事后维修维修预防改善维修如果设备是人体，如果设备是人体，TPM 是：是：设备（人体）维修自我保健手术治疗增加免疫力保持基本状态零故障驱除疾病修复故障手段：手段：相当于人的：达到目的：设备目标：四四TPM 的五大支柱和三
17、个的五大支柱和三个“全全”小组活动动机管理最高设备综合效率全系统预防维修所有部门全体参加 从领导到每个员工 小组活动动机管理 TPM 的五大支柱里的三个的五大支柱里的三个“全全”全效率是目标全系统是载体全员是基础全员全效率全系统TPM 的的55 活动活动 整理：取舍分开，取留舍弃；整顿：条理摆放，取用快捷；清扫：清扫垃圾，不留污物；清洁：清除污染，美化环境；素养：形成制度，养成习惯。营建一个“绿色”的企业TPM的5个S之间的关系素养整理整顿企业清洁清扫核心是素 养TPM的自主维修渐进过程的自主维修渐进过程初始清洁对总是根源的攻关对策总点检 自主管理的深入 临时基准与规范的编制 整理整顿规范化
18、自主点检 绿色维修与再制造工程绿色维修与再制造工程 全球工业污染状况：55 亿吨无害废弃物7 亿吨有害废弃物平均2500 万辆汽车2000 万台计算机报废处理 环境经济和朴素经济社会资源的最佳利用1 绿色维修（可循环利用，可维修，保护环境的弃件处理）2 再制造（环境周期寿命设计，精度恢复，再成型）绿色维修与再制造工程绿色维修与再制造工程设备环境寿命周期的绿色维修和再制造 设备环境周期可持续设计 加工制造使用维护整体报废维修修复节能节材环保加工再利用再使用再制造环保处理材料回收解体人的可靠性人的可靠性对设备管理影响的研究对设备管理影响的研究 统计表明：30 一80 的设备故障与事故和人为失误有关
19、！把人看成系统中的一个部件。材料输出 设备人（系统中的部件）使用监视人的可靠性人的可靠性对设备管理影响的研究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）人的可靠性人的可靠性对设备管理影响的研究对设备管理影响的研究实践证明：实践证明：80 80 的人为失误是管理不善造成的的人为失误是管理不善造成的 成也管理，败也管理成也管理，败也管理 组织结构不合理；组织结构不合理；工作划分不科学；工作划分不科学；定置化、目视化、规范化现场管理不善定置化、目视化、
20、规范化现场管理不善；没有没有：让容易发生的失误很难发生；让很难做好的让容易发生的失误很难发生；让很难做好的 事情易于实现；事情易于实现；员工培训不够；企业文化，员工愿景，心智模员工培训不够；企业文化，员工愿景，心智模式不良式不良 结论结论：设备可靠性设备可靠性 人的可靠性人的可靠性 从管理做起从管理做起设备管理是企业文化的一部分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Manufac World ClaSS 世界级维修Maintenance 维修在世界范围内互相渗透，已失去国界，全球社会化维修已成为历史的必然维修已不再 局限于维修，它将成为生产、质量、安全与环
21、保的综合新的维修管理不限于组织和行为的变更，而应该是意识和文化的变革。现代故障监测诊断技术现代故障监测诊断技术为什么要发展故障监测诊断技术？1、设备是不会说话的婴儿，但会动，会哭，会拉尿，它们用振动、噪音、泄露来抗议；2、人们总是希望：又要马儿跑，又要马儿少吃草、身体好！3、在阿富汗的十万大山里找本拉登，还要靠红外技术！现代故障监测诊断技术现代故障监测诊断技术 成功诊断案例成功诊断案例1 1 上海人造板厂木材生产线高速双面板滚磨光机试车发现异常上海人造板厂木材生产线高速双面板滚磨光机试车发现异常振动，监测发现原来机架导向辊转动频率接近机械固有频振动，监测发现原来机架导向辊转动频率接近机械固有频
22、率，产生共振，退回重新设计（设计优化）。率，产生共振，退回重新设计（设计优化）。2 2 株州化工厂引进国外水环离心压缩机，验收实验有异常株州化工厂引进国外水环离心压缩机，验收实验有异常声响，诊断发现振动超标，向外商索赔被拒绝。把证据拿声响，诊断发现振动超标，向外商索赔被拒绝。把证据拿出来，振动有出来，振动有20 20 倍工作频率成分，判断内部有倍工作频率成分，判断内部有20 20 个叶片个叶片不平衡，成功索赔不平衡，成功索赔5 5 万美元。（挽回损失）万美元。（挽回损失）3 3 热成像技术可以成功通过电机发热不均匀判断其冷却不热成像技术可以成功通过电机发热不均匀判断其冷却不良、短路、电压不平衡
23、和轴承失效等故障，还可以检测过良、短路、电压不平衡和轴承失效等故障，还可以检测过热的齿轮箱，润滑不良的轴承，炉子耐火材料的损坏，管热的齿轮箱，润滑不良的轴承，炉子耐火材料的损坏，管道、容器内的堆积物等问题。（预防维修）道、容器内的堆积物等问题。（预防维修）现代故障监测诊断技术现代故障监测诊断技术 成功诊断案例成功诊断案例4、贵州航管中心一个价值1 万多马克的一次雷达上的控制电路板，最后只是一个运放和一只二极管损坏，更换的元件成本仅10 元。原本贵州航管中心是不准备修的，但是因为厂家停产而无法更换电路板，不得不修，否则损失的就不仅仅是1 万多马克了。通过电路测试仪进行测试和深度维修，迅速解决问题。现代故障监测诊断技术，成功诊断案例现代故障监测诊断技术，成功诊断案例5、浙江诸暨大东南塑胶公司有一台意大利的六色印刷机（价值数千万元），只能出2 色，有4 块驱动板出现故障。为了维修损坏的电路板，请有关机构将电路板的原理图绘制出来，但并没有解决电路板的故障。使用电路维修测试仪检测，仅用用半天的时间解决问题。6、大连金纶毛纺公司、上海欧博系统控制公司使用电路测试仪修复了大量电路板，维修速度大大加快！结语结语：工欲善其事工欲善其事，必先利其器必先利其器 ，君若利其器君若利其器 ，首当顺其治。首当顺其治。祝祝:各位工作顺利各位工作顺利!谢谢 谢谢 大大 家家