以可靠性为中心的维修及其在设备维修讲课教案.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,以可靠性为中心的维修及其在设备维修管理中的应用,顾煜炯教授、博士生导师,华北电力大学能源与动力工程学院,Tel：[phone] Mob：[phone],Fax：[phone] Email：guyujiong,背景（1）,在过去的30多年里，由于需要维护的有形资产（设施、设备、建筑物等）的数量和种类大为增加，再加上设计的更加复杂化、维修技术的推陈出新以及对维修体制和维修职责的观念不断更新，维修已成为一门学科，它发生了比其它管理学科更为巨大的变革。随着人们对设备故障对安全性和环境的影响程度的深入认识，对维修和产品质量之间的关联的深入认识，以及为获得较高的设备可用度并要控制成本所带来的压力不断增加，所有生产行业中对维修的观念和技能都面临着严峻的考验，与工程人员和管理人员一样，维修人员不得不彻底更新思维方式和行为方式，过去的维修方式，无论怎么使之计算机化，其局限性正变得日益明显。,背景（2）,面对这种蜂拥而至的变化，各国的维修管理人员都正在试图寻求一种新的维修方法，他们要避免总是与重大变革相伴的起步错误和误入歧途。为此，他们要寻求一种战略性框架系统，使之能将新的发展结果并入一种相关联的模型中，以便对新的发展结果加以合理评估，并且采用其中对自己和企业最有价值的那一部分。,本报告从维修理论的产生与发展入手，系统介绍以可靠性为中心的维修（Reliability-Centered Maintenance，简称RCM)，目的是为维修管理人员提供一种科学的维修管理战略性框架系统，以期改变企业、企业现有的有形资产和使用这些资产的人员三者之间的关系，还能使新的设施以更快的速度、更大的把握和更高的精度投入更加有效的应用。,一、RCM理论的产生与发展,二、RCM的数学分析,三、RCM理论的八项基本原理,四、RCM的工作程序,五、RCM实施的策略,六、如何掌握RCM技巧,七、RCM应能达到的效果,八、RCM的特点和精神实质,九、RCM的应用实例,十、发电设备SRCM分析,目 录,一、RCM理论的产生与发展,（一）维修的演变（三个阶段）,1、第一阶段,第一阶段一直延续到二次世界大战，当时工业机械化程度不高，停机时间无足轻重。这意味着在大多数管理人员的头脑里，预防设备的故障并非头等大事。同时，大部分设备都比较简单，而且其中大多数的设计余量很大，这就使设备比较可靠且易于修复。因此，除了简单的清洁、维护和润滑等日常维修工作外，不需要进行什么系统的维修，对维修人员技能的要求也比较低。,2、第二阶段,第二次世界大战期间，情况发生了明显变化。战争带来的压力增加了对各种物品的需求，而产业劳动力却锐减，这导致了机械化程度的提高。到了50年代，各种设备的数量更多且更复杂，生产开始依赖于这些设备随着这种依赖性的增长，停机时间就成为很突出的问题。这使人们想到可能并且应该预防设备故障，进而形成了预防性维修的概念。在60年代，预防性维修主要表现为定期对设备进行大修。与运行费用相比，维修费用也开始急剧增加，这使维修计划与控制系统应运而生。这种系统在很大程度上使维修成本得到了控制，而且迄今仍然是维修实践中的既定组成部分。随着固定资产占用的资本数量以及该资本成本的急剧增长，促使人们开始寻求最大限度延长资产寿命的方法。,3、第三阶段,自70年代中叶，工业领域发生了异常迅猛的变革，主要体现在新期望值、新研究和新技术三个方面。,-新期望值,新研究,第三阶段的研究揭示，实际中出现的,设备,故障模型，不是一种、两种，而是六种。,-新技术,决策支持手段：危害度分析，故障模式及影响分析，专家系统；,新的维修技术：状态监测与故障诊断技术；,更加注重设备的可靠性和可维修性设计；,维修组织中的主要方法朝参与、合作、灵活的方向转变。,（二）维修所面临的挑战,1、选择最合适的技术；,2、研究每一种故障过程；,3、以满足设备拥有者、使用者和全社会的期望值为目的；,4、经济效益最佳和最持久的形式；,5、拥有相关人员的合作与积极支持。,RCM提供了一种能使用户迅速而简单地应付这些挑战的框架系统。RCM从对各设施在其使用环境下的维修需求进行一个全面的零基审查入手，进行单位结构的改进、资源的配置和系统的实现，从而达到显著改观维修效率和效益的目的。,（三）以可靠性为中心的维修理论,维修理论是研究设备维修的本质和规律的理论，包括维修设计理论、维修技术理论和维修管理理论。维修理论是建立在概率统计、可靠性工程、维修性工程、断裂力学、模糊数学、故障物理、故障诊断理论和管理理论等现代科学的基础上的一门综合性工程技术应用理论，用于指导设备全寿命的维修优化，以获得最佳维修效益，保证设备的可靠性和安全性。,以可靠性为中心的维修理论认为，一切维修活动，归根到底都是为了保持、恢复设备的可靠性。根据设备及其构件的可靠性状况，运用逻辑决断分析法来制订设备的维修大纲，确定所需的维修内容和合理的维修类型、适当的维修间隔期和维修级别等，从而达到优化维修的目的。在这种理论指导下进行设备维修，既能提高质量和可用率，保证使用安全，又能节约费用。以可靠性为中心的维修理论不仅适用于军事装备，也适用于民用设备，它在30多年的实践中不断地得到了完善、发展和广泛应用。,（四）以可靠性为中心的维修理论的产生,定时维修理论认为，每个机件的可靠性与使用时间有直接的关系，都有一个可以找到的并且在使用中不得超越的寿命定时拆修间隔期，即“到寿”必须拆修，以确保其安全性和使用的可靠性；并且认为，拆修得越彻底，分解得越细，防止故障的可能性就越大；定时维修工作做得越多，则可靠性越高。但实际发现，不管怎样缩短拆修间隔期，或加大拆修范围及拆修的深度，无论维修活动进行得多么充分，很多故障仍然不能防止和有效减少，有时故障率反而增加。频繁的维修，不仅限制了设备的使用，降低了可用率，而且消耗了大量的人力和物力，增加了维修费用。,从1960年起，许多国家，尤其是美国的民航界，运用现代科学技术，对设备（飞机）维修的基本规律做了探索，到60年代后期形成了以可靠性为中心的维修理论，产生了MSG-1和MSG-2法，并据此改革了传统的定时维修，经实践检验获得了成功。这就是维修从技艺发展为科学的重要标志，维修理论学科从此产生了。正如1977年美国维修工程手册主编希金斯在该书序言中写的：“在四分之一世纪稍多一些时间里，维修已经从纵然给以技艺的称号、也不怎么光彩的活动，成长为一门严谨的工程技术性学科。”,（五）以可靠性为中心的维修理论的发展,1978年美国联合航空公司诺兰等人受国防部的委托，发表了以可靠性为中心的维修专著，使以可靠性为中心的维修理论又向前迈进了一大步。从此，人们把制订预防性维修大纲的逻辑决断分析方法统称为RCM(Reliability-Centered Maintenance)。,1980年，西方民航界吸收了RCM方法的优点，将“MSG-2”修改为“MSG-3”，1988年又修改为“MSG-3修改1”，1993年再次修改为“MSG-3修改2”。,1990年9月，英国阿兰德公司莫布雷在RCM和“MSG-3修改1”的基础上，结合民用设备的实际情况，提出了“RCM2”，到1997年底已在许多国家的钢铁、电力、铁路、汽车、地铁、海洋石油、核工业、建筑、供水、食品、造纸、卷烟、药品等行业广泛应用。,自从60年代美国民航界首先创立以可靠性为中心的维修理论以来，经历了怀疑、试验、肯定、推广和制订标准的过程，近40年来在指导维修实践的过程中，该理论不断地得到发展和完善。今天，这一理论已成为指导机械、机电、电器、电子等各类设备维修的共性基础理论。目前，RCM的国际标准正在拟制之中。,二、以可靠性为中心的维修的数学分析,以可靠性为中心的维修的目的是通过预防性维修工作，以最少的资源消耗来保持设备可靠性的固有水平。也就是说，在保证设备R(t)K（K是某个可以接受的最低可靠性水平）的约束条件下寻求实现费用最少的途径。,由于组成设备的大量零部件、机件、组合件及各系统不是相互独立而是相互关联的，而且制定预防性维修大纲的统计信息总是先天不足，因此按照概率统计的方法来建立模型、进行以可靠性为中心维修的数学分析是不可能的。但可以应用集合的知识进行数学分析，即将设备划分为与功能相关的机件集，并建立相应的模型进行数学分析。这种以可靠性为中心维修的数学分析，有利于进一步理解以可靠性为中心的维修大纲的制订原理及其实质。,1、可靠性分析技术优化维修周期的基本思路,设备的故障率随运行时间的变化一般呈递增规律或,浴盆曲线规律,。,若预防维修周期太短，则材料费用增加；若预防维修周期太长，则系统故障停运率增加。,存在最佳的维修周期，使设备维修的成本/效益最佳。,评价设备维修的成本/效益的指标：维修/故障费用。,2、系统维修/故障总费用构成图,预防维修用材料、人工费用,元素计划停运造成的损失,元素强迫停运造成的损失,机组出力或效率下降造成的损失,机组强迫停运造成的损失,机组出力或效率下降造成的损失,机组计划停运可用率下降造成的损失,机组可用率下降造成的损失,机组启停费用和强迫,停运的惩罚性费用,系统维修/故障费用,元素维修/故障费用,元素故障费用,元素预防维修费用,单一故障费用,多重故障费用,故障维修用材料、人工费用,3、建立优化模型需要考虑的基本因素,优化目标,分析单位,维修效果的评价,考察区间,可靠性统计方法,定期预防维修的方式,（1）优化目标,最大可用率,最小维修/故障费用,（2）分析单位,设备,部件,检修单元,检修单元的优点：,可靠性模型：假设“修旧如新”更合理，寻找大于一个大修周期的观察个体；,故障维修时间的计算：简化为确定量；,维修材料、人工费用的计算。,（3）维修效果的评价,修复如新。,功能恢复，故障率不变，最小维修。,功能恢复，役龄回退。,（4）考察区间,无限区间,有限区间,机会区间,（5）定期预防维修的方式,对象视为孤立设备，定期维修；,对象视为系统中设备，单独定期维修；,对象视为系统中设备，主设备维修时陪修。,三、以可靠性为中心的维修理论的八项基本原理,以可靠性为中心的维修理论认为，一切维修活动，归根到底是为了保持和恢复设备的固有可靠性。具体地说，要求根据设备及其机件的可靠性状况，以最少的维修资源消耗，运用逻辑决断分析方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，制订出预防维修大纲，从而达到优化维修的目的。以可靠性为中心的维修理论的内容可分解为八项基本原理，简称为RCM原理，它与传统维修的观念有较大的差别。,1、RCM 原理之一：定时拆修的作用,RCM原理之一认为，定时拆修对复杂设备的故障预防几乎不起作用，但对简单设备的故障预防有作用。,传统,维修观念,（1）设备老，则故障多。（2）设备故障的发生、发展，都与使用时间有直接的关系。（3）定时拆修是对付故障的普遍适用的有力武器。,RCM原理,（1）设备老，故障不见得就多；设备新，故障不见得就少。（2）只要做到机件随坏随修，则设备故障与使用时间一般没有直接的关系。（3）定时拆修不是对付故障的普遍适用的有力武器。,2、RCM原理之二：潜在故障与功能故障,RCM原理之二在于提出了潜在故障的概念，可使设备在不发生功能故障的前提下得到充分的利用，以达到安全、经济的使用目的。,传统,维修观念,无明确的潜在故障概念，少量视情维修也往往是根据故障频率或故障危险程度来确定的。如果定时维修和视情维修两者在技术上都可行时，则采用定时维修。,RCM原理,有明确的潜在故障概念视情维修往往是根据潜在故障频率发展为功能故障的间隔时间来确定的。如果定时维修和视情维修两者在技术上都可行时，则采用视情维修。,3、RCM 原理之三：隐蔽功能故障与多重故障,RCM 原理之三认为，检查并排除隐蔽功能故障是预防多重故障严重后果的必要措施。,传统维修观念,无隐蔽功能故障概念，不了解隐蔽功能故障与多重故障的关系，并认为多重故障的严重后果是无法预防的，只有听天由命。,RCM原理,有隐蔽功能故障概念，了解隐蔽功能故障与多重故障有着密切的关系，认识到多重故障的严重后果是有办法预防的，至少可以将多重故障概率降低到一个可以接受的水平，这取决于对隐蔽功能故障的检测频率和更改设计。,4、RCM原理之四：预防性维护的作用,RCM原理之四认为，有效的预防维修工作能够以最少的资源消耗来保持设备的固有可靠性水平，但不可能超过这个水平；要想超过这个水平，只有重新设计设备。,传统,维修观念,预防性维修能够提高设备的固有可靠性水平，能够使设备保持做所期望做到的事情。,RCM原理,预防性维修不能够提高设备的固有可靠性水平，最高只能保持或达到设备的固有可靠性水平。,5、RCM原理之五：故障后果的改变,RCM原理之五认为，预防性维修能降低故障发生的频率，但不能改变故障的后果，只有通过设计才能改变故障的后果。,传统,维修观念,预防性维修能避免故障的发生，能改变故障的后果。,RCM原理,预防性维修难以避免故障的发生，不能改变故障的后果，只有通过设计才能改变故障的后果。,6、RCM 原理之六：预防性维修工作的确定,RCM 原理之六认为，预防性维修工作是根据故障的后果和所做的维修工作既要技术可行又要有效果来确定的，否则不做预防性维修工作，而是要考虑更改设计方案。,传统维修观念,对可能出现的任何故障都要做预防性维修工作。,RCM原理,只有故障后果严重，而且所做的维修工作既要技术可行又要有效果时才做预防性维修工作，否则不做预防性维修工作，而是要考虑更改设计方案。,7、RCM原理之七：初始预防性维修大纲的制订,RCM原理之七认为，设备使用前的初始预防性维修大纲制订后，需要在使用期间收集使用数据资料，不断修订逐步完善。,传统维修观念,初始预防性维修大纲是在设备投入使用之后才去制订，一经制订，一般不再进行修改。,RCM原理,初始预防性维修大纲是在设备投入使用之前的研制阶段就着手制订，一般是不完善的，需要在使用中不断地修订，才能逐步完善。,8、RCM原理之八：预防性维修大纲的完善,RCM原理之八认为，预防性维修大纲只有通过使用维修部门和研制部门长期共同协作才能逐步完善。,传统,维修观念,一个完善的预防性维修大纲只能单独由使用维修部门或研制部门制订出来。,RCM原理,一个完善的预防性维修大纲不能单独由使用维修部门或研制部门制订出来，只有通过双方的长期共同协作才能完成。,四、RCM的工作程序,第一阶段：完成设备维修需求的综合性审查；第二阶段：完成每一选定设备的RCM审查。,RCM工作的第一阶段RCM需求的综合性审查,第一步：制订一份合适的设备登记表；,第二步：确定对哪些设备进行审查和审查等级。,第一步：制订一份合适的设备登记表,1、何为设备登记表？,设备登记表是一张关于单位拥有或者使用的且需进行各类维修（即使某些维修是分包出去的）的所有装置、设备和建筑物的明细表。,2、确定“机器”的构成,（1）三级结构的设备登记表 三级结构常用于大型或复杂的设备登记表，它把工厂分为成本中心、装置和设备。（2）两级结构的设备登记表两级结构常用于比较小且简单的设备登记表。此时，工厂被分成成本中心和设备，而没有装置。,3、如何对设备编号？,（1）对三级设备登记表编号 对一个三级设备登记表而言，设备编号包括三组数字：第一组是成本中心编号，第二组是装置编号，第三组是设备编号。（2）对两级设备登记表编号 对一个两级结构的设备登记表而言，设备编号由两组数字组成：第一组是成本中心编号，第二组是设备编号。（3）其它设备编号系统 顺序编号；部件编号；对车辆进行编号；功能码；组合码；实体编号。,4、设备登记表上应该记录的信息,（1）设备编号；,（2）设备是什么和做什么用的说明书；,（3）产品说明，如商标、型号、型号序数及出厂号；,（4）当地供货部门和/或代理商，包括地址和电话号码；,（5）技术资料，如额定速度、额定功率、生产能力、结构尺寸、质量等；,（6）购买价格和日期；,（7）手册和图纸，特别是操作手册、备件,清单和技术手册。,5、如何编拟设备登记表？,（1）为工厂每一区域画一个流程图。标明每一设备的位置，应包括车间里的设备、备用设备和已定购的设备；指明哪些设备是活动的，哪些设备是静止的，哪些设备是相互影响的和可互换的。,（2）如果准备采用三级结构，决定如何把每一成本中心之内的设备分成装置和设备。,（3）对具体的装置和设备进行编号，一定要允许扩充编号。,（4）如果还要包括固定数据记录信息，就要进行收集。,第二步：确定对哪些设备进行审查和审查等级,在进行以可靠性为中心的维修分析时，没有必要对所有的设备逐一进行分析,，只分析重要功能设备。重要功能设备是指其故障会有下列后果之一的设备：1、安全性或环境性后果；2、隐蔽性后果；3、使用性后果或有重大的经济损失。,RCM工作的第二阶段设备的RCM审查,一旦完成了以上第一阶段的工作，RCM分析员便可根据设备的使用范围对其进行RCM审查，审查时需要对每一选出的设备提出以下七个问题：1、在现行的使用环境下，设施的功能及相关的性能标准是什么？此即设备的功能和性能标准问题。2、什么情况下设施无法实现其功能？此即设备的功能故障问题。3、引起各功能故障的原因是什么？此即设备的故障模式问题。4、各故障发生时，会出现什么情况？此即设备的故障影响问题。5、什么情况下各故障至关重要？此即设备的故障后果问题。6、做什么工作才能预防各故障？此即设备的预防维修问题。7、找不到适当的预防性工作应怎么办？此即设备的暂定维修工作。,实际上，维修人员本身无法完全回答以上这些问题，这是因为许多（甚至很多）答案只能由生产或操作人员提供，对涉及到功能、期望性能、故障影响和故障后果的问题更是如此。因此，对任何设备维修需求的审查应该由一个小组来实施，小组中至少要包含一名负责维修和一名运行的人员。在审查中，小组成员的资历并不比他们对应审查的设备的全面了解程度更为重要，每位小组成员还应受过RCM培训。,采用小组,工作，,不仅可使管理部门有机会系统地利用各小组成员的知识和经验，而且小组成员本身可大大提高对处于运行环境下的设备的了解程度。,五、RCM实施的策略,（一）短期方法,1、特别工作组法 如果设备或系统具有棘手的难题，而难题又有比较严重的后果，一般需要培训一个特别工作组，对受影响的系统实施全面的RCM分析，常常可以很快,获得最大的利润,。这种小组的人员通常应专职从事评审项目，直到完成评审工作后才可解散该小组。2、选择法 如果不存在适合用特别工作组法解决的严重问题，那么迅速获得利润的次佳方法是在RCM分析过程中对最有可能受益的设备实施RCM分析。具体做法可分为三步：（1）确定“无足轻重”的设备，这些设备可能从RCM中获益不大；（2）按重要性递减的次序排列重要设备；（3）决定对非常相似的设备是否采取“样板”方法。,（二）长期方法,第一种方法：在一短期、深入的项目中对所有的现场设备进行分析，在大多数现场，这种项目通常要持续六个月到一年。,第二种方法,：仍然要对现场的所有设备进行评审，但要分步去做。在一、二个专职促进者的指导下，也许同时也启用四五个小组。RCM实施项目能带来很大的收益，但这种收益的大小因单位而异。因此，任何一个单位决定采用哪种方法的最佳时机应该在示范项目完成后、自己能判断出根据所投入的RCM工作能带来什么收益之后。,六、如何掌握RCM技巧,RCM提供了一种通用的体制，它可使各种背景的人对范围很广、专业性很强的问题达成共识，保证很多人能很快学到有关RCM技能的最佳方法是进行适当的培训。适合于不同层次人员的最佳课程组合如下：（1）工人和操作员：2天的RCM基本原理课程，这种课程配有各种实例研究和实际运用，这可使参加人了解到理论在实际中如何运用。（2）工程师、运行管理员、监督员和高级技术员：包括与2天课程内容相同的3天课程，还要解释管理RCM的实施必须要做什么。（3）协调员：应进行类似上述3天课程的RCM入门培训，在开始与小组工作之前，还应进行10天深入的实习，这种实习后期应包括对具有实际寿命的设备应用RCM。,七、RCM应能达到的效果,（一）RCM分析的成果,1、对设备功能的认识：对设备的这种了解，大多数发生在评审小组在信息工作单的第一栏列出设备功能和性能标准的时候。2、对设备为什么会发生故障以及各故障的根本原因有较好的了解：这将把维修力量集中在设法解决名副其实的问题上，不仅有助于预防自然发生的故障，而且还使人们停止做引发故障的事情。此方面的大多数认识产生在评审小组对设备的故障模式和影响进行分析的时候，分析结果记录在RCM信息工作单的第三四栏中。3、用于确保设备处于按规定性能水平运行的状态建议工作清单。工作选择过程分预防性工作和暂定措施，选出的工作列在RCM决断工作单中。4、极大地提高了配合。参加RCM评审会议的人能很好地了解到小组各成员应做什么，小组作为一个整体应设法达到什么目的，各小组成员如何才能在达到这一目的中发挥作用，这一过程将大多数小组由非常分散的个人集中转变为一个整体。,（二）RCM的效益,1、改善安全性和环境完整性,（1）安全性和环境完整性变成头等大事，跟踪安全性和环境完整性最常用的方法是记录发生事故的次数。（2）决断过程要求对安全和环境能造成影响的故障必须以某种方式加以解决，绝对不能容忍无动于衷，选择的工作要将所有的与设备相关的安全性和环境性危害降低到可接受的水平。（3）解决保护系统问题的结构方法，特别是隐蔽功能概念和解决故障检测问题的方法，使保护装置的维修不断改善。（4）对故障影响和定期维修不能预防临界故障时必须采取的暂定措施进行彻底审查，常常产生可将不能接受的风险降至可接受水平的额外保护措施。（5）定期工作（特别是扰乱基本上稳定系统的侵害性工作）频度和数量整体下降，降低了维修其间发生的或启动后不久发生的临界故障的风险。,2、提高设备运行性能,（1）连同严格的用于评估工作有效性的判据一起，对还未被认为有安全性危害的各故障的使用性后果进行系统的审查，确保只选择最有效的工作来处理各故障模式。（2）通过建立各故障模式与相应功能故障间的关系，信息工作单提供了一种快速的故障诊断手段，这又缩短了修复时间。（3）将重点放在视情工作上，有助于确保在潜在故障转变为功能故障前被发现，这有助于降低使用性后果。（4）全盘列出有可能的故障模式，同时加上对工龄与故障间关系的不带偏见的评估，可揭示出往往根本没有理由实施任何频度下的定期大修。（5）对故障模式进行严格规范的审查和对故障采取预防或纠正措施，缩短了停工时间。（6）停工时间越短就越容易控制，因此越有可能按计划完成；停工时间越短可使设备停运后再次启动时的早期故障问题越少，因为设备不会多次中断，这也使整体可靠性增加。（7）拆除多余的部件，从而消除不必要的故障。常常发现，复杂设备中有5%-20%的部件是完全多余的，但这些部件发生故障时能使设备中断运行，拆除这些部件可使可靠性提高。（8）对故障模式进行系统的分析，有可能辨别出并消除慢性故障，并采取适当的预防措施，否则这种故障难以检测。（9）RCM为那些参与这一程序的人提供了一个迅速、系统地学会如何操作和维护新设备的机会，可使他们避免许多否则会发生的错误，并确保从一开始就正确地对机器进行维护。,3、增加维修成本效益,（1）减少定期维修费用：应有RCM可使定期维修工作量下降40%-70%。（2）获得更好的售后维修服务 清楚地了解故障后果可使买方更准确地规定响应时间，从而可节省大量经费。详细地分析预防性工作能使买方降低维修合同中定期部分的工作量和频度，这也相应降低了合同经费。（3）减少使用昂贵的专家：如果受雇于供应商的现场技术员能参加RCM会议，会议上所进行的知识交流可使独立解决难题的专家的能力大大提高。（4）明确获取新维修技术的方针：决定预防工作是否技术可行并值得做时所采用的判据可直接应用于状态监测系统，从而避免很多代价极大的错误。（5）更多地列入“改进的运行性能”的设备 快速故障诊断意味着每次修复所花费的时间更少；在潜在故障变为功能故障前对其进行检测，不仅能正确地安排修复，而且还降低了功能故障引发二次损伤的可能性；减少或消除大修并缩短必需的停工工作时间，可使部件和人工（通常为合同工）的费用大大节省；消除为预防设备发生故障而对生产的干扰，或造成干扰对生产故障的预防，或故障发生后的修理；学会应如何操作设备并且识别出慢性故障，可降低故障数量和严重度，这又降低了必需的修复费。,4、延长昂贵设备的有用寿命,通过确保每台设备得到最低限度必需的维修，RCM程序非常有助于确保设备与其保持完好的支撑结构和仍然可用的备件同寿命，有助于用户获得最长的单独部件的有用寿命。,5、增加人员主观能动性,（1）清楚地了解设备的功能以及他们必须做什么来使之不断工作，大大提高了每个人的能力，增强了每个人的信心。（2）清楚地了解每个人无法解决的问题，能使他们在此限度内更称心地工作。例如，维修领班不再机械地对所有故障负责，这使他更镇定更合理地处理将来的故障。（3）每一小组成员在参与制定目标、决定要达到目标应做什么和决定由谁做时所运用的知识导致很强的所有权意识，这种能力、信心、自在和所有权的组合意味着有关人员非常可能想要正确的工作，并第一次就做正确。,6、良好地配合,在许多单位，配合似乎已变成达到目的的手段和完全变成了目的高度组织化的针对维修问题的分析和决断的RCM方法促进了配合。这种方法不仅促进审查小组本身内部的配合，而且还加强了下列单位间的联系和合作：（1）生产或运行部门与维修职能部门之间；（2）管理部门、监督员、技术员与操作员之间；（3）设备设计者、买方、用户和维修人员之间。,7、维修数据库,（1）适当变化的环境。RCM数据库使我们有可能根据所有维修工作的理由一直追溯回到设备的功能和运行环境。因此，如果运行环境的某一方面有所改变，就很容易辨认出受影响的工作并做出相应改变。相反，也同样容易辨认出未受到这种改变的影响的工作，这意味着时间没有完全耗费在审查工作上。（2）更准确的图纸和说明书。RCM程序一般意味着以全新的见解阅读图纸和说明书，人们开始问“它是干什么的?”而不问“它是什么?”。这可使他们发现图纸和说明书上数量惊人的错误。（3）减少人员调动造成的影响。所有单位在熟练人员调离或退休，并将他们的知识和经验一起带走时，都要遭受损失。如果将这些信息记录在RCM数据库内，单位就不太容易受到这些变化的损害，能够将大部分知识和经验传给新招收来的设备维修人员。（4）采用专家系统。信息工作单上的信息为专家系统提供了良好的基础，实际上，这种工作单本身就是简单的专家系统。,8、整体化的框架系统,所有讨论的问题都是维修管理主流的一部分，而且多数已是改进的方案。RCM的一个主要特点是，它为立即解决所有这些问题和与RCM程序中的设备有关系的每一个人提供了一种有效的整体化框架系统；因此，在评估是否值得执行RCM实施大纲时，也需要问一问为解决上述各个问题分别需要花费的时间和精力。,9、RCM不知怎么应用,如果运用得当，那么RCM就能非常快地收到效果。然而，并不是每次RCM应用都能发挥全部潜能，有些甚至收获甚微或毫无成效，其原因主要有：（1）实施分析的级别太低。这会产生一系列问题，其中最重要的是分析所花的时间比应花时间长得多，这会造成文字工作量大大增加，决断质量明显下降。（2）应用得太肤浅。这一般是培训和实践不充分的结果，或者主要参加人对现状的感情投入过重。,（3）过分强调MTBF和MTTR这样的故障数据，牺牲非常明确的性能标准和严格的故障后果评估，造成肤浅的分析偏重。这些评论表明，最有把握获得大部分RCM利益的方法是在正确的级别上应有RCM程序，并为此配置一组经良好培训的人员。,八、RCM的特点和精神实质,使用逻辑严密的技术分析方法确定维修工作，而不是凭经验制定检修计划。,重视故障后果的全面、系统分析，胜过故障机理的研究。,提出了维修/故障总费用的概念，能更合理地进行成本/效益分析。维修/故障总费用包括：预防维修人工、材料费用，故障维修人工、材料费用和停机损失折算费用。,九、RCM确定设备维修需求的技术分析方法,1、确定设备维修工作类型的RCM技术分析流程图；,2、,系统的设备划分；,3、分系统维修需求评级的基本方法,；,4、,FMEA：,功能、故障、故障模式、故障后果分析方法；,5、,LTA：,RCM逻辑决断图，确定维修项目及维修工作类型的科学方法。,设备初步划分,维修历史数据库,系统可用性分析模型,系统安全性分析模型,FMEA,可用率影响重要度评级,安全性影响重要度评级,确定维修项目和维修工作类型,制定维修计划,执行维修工作,评价维修效果,设备故障记录,RCM实施流程图,系统划分,分系统重要度评级,FMEA总体规划,FMEA,LTA,设备树、设备编码,FSI索引表,重要故障模式汇总表,维修项目（工作类型和执行频度）,用故障后果分析结论修正重要度评级和FMEA规划,1、确定设备维修工作类型的RCM技术分析流程图,2、,RCM的主要技术分析方法之一：设备的划分,设备,划分的目的,设备划分的基本原则,设备,划分的目的,分析元素在系统中的功能；,分析元素故障对系统可靠性、可用率的影响；,分析元素维修方式改变对系统维修费用的影响。,设备划分的基本原则,费用直观；,功能相关：即把联合起来共同实现某一完整功能的机件群划分为集合的一个元素；,相互独立：即集合内元素之间没有重叠，一个元素不能同时属于两个集合（如分系统）；,属性相近：即设备内流动的介质相近（同为高温、高压，或中温、中压），或机件的机构复杂程度相近。,3、,RCM的主要技术分析方法之二：,分系统重要度评级,分系统重要度评级的目的：,合理分配维修资源；,确定FMEA的最终层次：FMEA的分析层次依次为系统、分系统、设备、部件；根据各分系统的重要度，确定各分系统的最终分析层次，重要度等级越高，FMEA的最终分析层次越低。,分系统重要度评级的方法：,系统可用性分析模型,系统安全性分析模型,系统可用性分析模型：,统计各分系统的故障率和维修时间。,统计一定时期内分系统故障导致的全厂可用率下降值占系统故障导致的全厂可用率下降值的百分比，根据百分比对分系统的重要度进行分类：,百分比10%：一类；,1%百分比10%：二类；,0.01%百分比1%：三类；,百分比0.05：一类；,F-V0.05：二类。,4、,RCM的主要技术分析方法之三,：FMEA,FMEA的目的,FMEA的主要步骤,FMEA的目的：,分析设备主要故障模式和故障直接原因及故障后果；,为制定维修策略提供重要故障模式列表。,功能分析,故障分析,故障模式、故障后果及类型分析,填写重要故障模式汇总表,FMEA规划,FSI索引表,功能结构框图,功能索引表,功能、故障分析表,故障、构成元素关联索引表,用故障后果分析结论修正FMEA规划,故障模式、故障后果及类型分析表,FMEA的工作程序框图,功能,功能故障1,功能故障2,功能故障3,输入1,是,否,否,输入2,是,否,是,输出1,否,是,否,输出2,是,否,否,功能、故障关联表,故障、构成元素关联索引表,部件1,部件2,部件3,部件4,部件5,功能,故障1,是,否,否,是,否,功能,故障2,是,是,是,是,是,序号,部件名称,代号,数量,功能,失效模式,失效原因,失效效应,失效检测方法,防止措施,最终效应严重等级,概率,危害度,备注,FMECA登记表,FMEA的主要步骤：,确定各分系统的最终分析层次,（规划1）；,在各分析层次上，分析功能与故障的对应关系，用矩阵法建立故障与系统构成元素之间的关联索引（规划2）；,以系统构成元素与故障的一个关联为分析单位，分析系统构成元素的主要故障模式和故障直接原因及故障后果；,将具有安全性后果、隐蔽性后果和对整个系统有使用性后果的故障分析结果列入重要故障模式汇总表。,FMEA分析层次：分系统的重要度等级越高，FFMEA的最终分析层次越低。,系统,分系统,设备,部件,重要部件的重要部位,故障后果：,安全性后果：故障会导致人身伤亡和重要设备严重毁坏；,使用性后果：故障会导致运行机组强迫停运、停运机组不能按要求启动或使机组出力下降、效率降低；,非使用性后果：故障不会导致安全性后果和使用性后果,即故障只增加维修费用。,隐蔽的故障后果：未处于工作状态的设备发生故障，其功能的丧失对操作人员而言是隐蔽的，只有当相关设备出现故障，该设备不能按需要进入正常工作状态时，才会进一步引发多重故障，多重故障的后果只是可能的，而不是现实的。,FMEA的特点：,从上到下，逐级展开；,上一级的故障原因就是下一级的故障，用关联矩阵记录，分析内容层次分明。,5、,RCM主要的技术分析方法之四：,RCM逻辑决断图,针对重要故障模式，按照故障后果的类型和设备可靠性特性确定维修工作类型。,对于安全性后果，必须采取预防措施：定期维修、隐患检测或更改设计；,对于使用性后果，按经济性有利的原则分析是否要采取预防措施；,对于非使用性后果，通常考虑事后维修。,维修工作类型：,预防性维修工作：,视情维修,隐患检测,定期维修：定期检查、更换和,日常维护,更改设计,状态监控,（事后维修）,确定维修工作类型的步骤：,分析故障后果的类型，故障后果分为隐蔽性后果、安全性后果、环境性后果、使用性后果、非使用性后果；,按故障后果的类型和可靠性特性，确定预防性维修工作是否技术可行、有效；,若不可行，则考虑更改设计或状态监控；,若可行，则确定合适的预防性维修工作。,故障的发生在正常运行中对值班员是明显的吗？,故障对安全和环境有直接危害？,隐蔽性后果，须预防维修降低多重故障发生概率至合格水平,确定合适的预防性维修工作类型,确定合适的预防性维修工作类型,安全性、环境性后果，须预防维修降低故障发生概率至合格水平,故障对使用能力有影响否？,使用性后果,非使用性后果,预防性维修费用是否大于故障维修费用？,状态监控,确定合适的预防性维修工作类型,Y,N,Y,Y,Y,N,N,N,确定合适的预防性维修工作类型,检测潜在故障的视情维修是否可行?,视情维修,定时拆修是否可行？,定时拆修,定时报废是否可行?,定时报废,对于有隐蔽性后果的故障，隐患检测或更改设计；对于有非隐蔽性后果的故障，更改设计。,Y,N,Y,N,Y,N,“技术可行”的含义：,维修工作与设备的可靠性固有特性相适应。,定时维修的技术可行：,设备有确定的耗损期；,设备大部分能工作到耗损期；,定时维修能将设备恢复到规定的状态。,视情维修的技术可行：,设备功能的退化是可探测的；,设备必须存在一个可定义的潜在故障状态；,设备从潜在故障发展到功能故障之间必须有一段较长的时间。,隐患检测的技术可行：,能够确定隐蔽功能故障的发生。,“有效”的含义：,安全、环境、隐蔽性后果：能降低故障概率；,使用性后果：预防性维修费用小于故障后果损失和修理费用；,非使用性后果：预防性维修费用低于事后维修的费用。,1、RCM的研究内容：,RCM是一种对设备的故障后果进行结构性评价，分析并综合出一个安全、经济和维修费用节省的维修策略，其研究内容包括：,（1）故障后果评价；,（2）故障特性研究（呈六种不同形状）；,（3）故障诊断和维修方法的研究；,（4）维修管理和维修策略的研究。,十、RCM理论的总结,2、RCM应用的基本程序,设备的选择；,功能和功能故障的确定；,确定每一故障的后果，根据故障后果选择最有效的维修方式；,按RCM规定程序完成维修工作。,3、RCM的基本问题,现行的使用环境下，设备的功能及相关的性能标准是什么？,什么情况下设备无法实现其功能（功能故障是什么）？,引起各功能故障的原因是什么？,各故障发生时会出现什么情况（故障影响和后果）？,什么情况下各故障至关重要（故障重要程度排序）？,做什么工作才能预防各种故障（维修决策）？,找不到适当的预防工作应怎么办？,4、RCM,以后果评价作为维修方法选择的依据,（1对潜在故障使用强制性的预防维修。,（2对危害安全的故障使用强制性的预防维修方法；若没有降低故障灾害的维修方法，则应考虑设备或部件的重新设计。,（3运行或非运行的经济性故障，应根据经济合理性来决策。,维修策略包括：状态维修、预防维修、事后维修和技术