通往世界級(jí)維修的RCM之路

RoyDavis(英國)

一、介紹

這個(gè)案例要說明的是，原設(shè)備制造商在不具備有效和恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備維修指導(dǎo)計(jì)劃的情況下推出新產(chǎn)品（設(shè)備）。一項(xiàng)針對(duì)以可靠性為中心的維修（RCM）的研究被展開，設(shè)備現(xiàn)場維修人員和操作人員全面參與了此項(xiàng)研究，并對(duì)設(shè)備逐臺(tái)進(jìn)行了分析，以便制定特殊情況下設(shè)備的臨界商用標(biāo)準(zhǔn)。隨后，對(duì)每臺(tái)設(shè)備的主要零部件進(jìn)行分析并建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)。用一種特別的方法來確定針對(duì)每臺(tái)設(shè)備的最佳的維修方法并且將預(yù)防維修、預(yù)知維修和事后維修融入維修計(jì)劃中。再根據(jù)預(yù)期的風(fēng)險(xiǎn)情況，給每臺(tái)設(shè)備制定對(duì)應(yīng)的備件庫存推薦計(jì)劃。把這些計(jì)劃存入計(jì)算機(jī)維修管理軟件包，并開始實(shí)施。此外，基于設(shè)備的關(guān)鍵性和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)以及維修難點(diǎn)來制定設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)要求從而建立經(jīng)濟(jì)而高效的狀態(tài)監(jiān)測流程。由于此設(shè)備維修管理系統(tǒng)包含了從基于操作者的維修到遠(yuǎn)程振動(dòng)監(jiān)測技術(shù)等維修體系，所以能夠很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備維修管理。

二、背景

產(chǎn)自英國的一種設(shè)備在市區(qū)垃圾處理和循環(huán)方面處于較先進(jìn)的水平，設(shè)備投資大。為了確保建立最經(jīng)濟(jì)、高效、實(shí)用的設(shè)備現(xiàn)場維修體制，需要檢查設(shè)備，制定機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)計(jì)劃、備件庫存計(jì)劃和維修方法。最好有主要維修人員和生產(chǎn)人員參與到設(shè)備分析過程中，以推動(dòng)設(shè)備維修計(jì)劃和備件庫存決策的高效實(shí)施。

三、原設(shè)備制造商的維修計(jì)劃

大多數(shù)維修領(lǐng)域的工程師都會(huì)遇到這樣的問題：原設(shè)備制造商推薦的維修計(jì)劃總是在變動(dòng)。JoelLevitt在他所寫的《預(yù)防與預(yù)測維修的全面指導(dǎo)》一書中列舉了如下有關(guān)原設(shè)備制造商維修清單的注意事項(xiàng)。

1.一些設(shè)備制造商通過在各種條件下對(duì)其所產(chǎn)設(shè)備的數(shù)千個(gè)部件進(jìn)行深入分析，掌握了關(guān)于設(shè)備失效模式的大量信息。

2.受利潤驅(qū)使，某些設(shè)備制造商希望用戶過度維修其設(shè)備，這樣制造商就不用承擔(dān)相應(yīng)的保修和賠償責(zé)任了。

3.設(shè)備制造商所獲利潤有相當(dāng)一部分來源于對(duì)設(shè)備備件和服務(wù)的銷售，有很多設(shè)備制造商建議用戶儲(chǔ)備大量備件，但實(shí)際上他們列舉的備件清單中有不少備件用戶很可能根本用不到。

4.對(duì)于很多設(shè)備制造商來說，疏忽是最嚴(yán)重的問題。許多制造商不用自己生產(chǎn)的設(shè)備，他們的工程師清楚設(shè)備零部件的設(shè)計(jì)缺陷，但是從來不在維修服務(wù)中糾正這些問題。

5.也許你對(duì)設(shè)備性能的要求較高，比如要求使用時(shí)間更長、生產(chǎn)能力更高、可以加工不同的材料、能夠與另一設(shè)備相連接或處于特殊的控制方式下等。

對(duì)設(shè)備維修計(jì)劃的最初印象是，為維修工程師制定了大量的日或周維修任務(wù)，反之，一些重要的維修操作則未受到重視，安排得不夠細(xì)致，甚至在某些情況下，基于時(shí)間間隔的計(jì)劃維修完全取代了其他重要的維修操作。如果不考慮設(shè)備狀態(tài)、現(xiàn)有工程技術(shù)來源和技術(shù)水平及設(shè)備實(shí)用性，那么維修計(jì)劃很難達(dá)到高水平。

四、以可靠性為中心的維修方法

以可靠性為中心的維修方法（RCM）誕生于20世紀(jì)60年代初，當(dāng)時(shí)研究和應(yīng)用RCM主要是用于航空公司（尤其是美國聯(lián)邦航空局），因?yàn)樗麄冃枰环N既能降低維修費(fèi)用，又能保證安全性和可靠性的維修方法。通過對(duì)飛機(jī)主要零部件進(jìn)行嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估以及對(duì)關(guān)鍵零部件和計(jì)劃維修工作進(jìn)行分析鑒定，發(fā)現(xiàn)RCM是替代計(jì)劃維修的一種有效的方法。

如同之前的計(jì)劃維修一樣，RCM也被廣泛應(yīng)用于工業(yè)企業(yè)，這些企業(yè)迫切需要一種能夠替代計(jì)劃維修的經(jīng)濟(jì)而又有效的維修方法。當(dāng)RCM用于對(duì)安全性要求非常高的機(jī)械設(shè)備，例如飛機(jī)時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的分析，這是非常必要的，盡管分析會(huì)占用大量時(shí)間并且需要用于實(shí)際工業(yè)場合的技術(shù)支持。在過去的14年，筆者通過進(jìn)一步研究，使RCM能夠適應(yīng)工業(yè)制造業(yè)的需要。以下是一個(gè)關(guān)于設(shè)備制造業(yè)的案例。

圖1所示為一典型的傳送機(jī)驅(qū)動(dòng)器。其中包括的主要零部件有：主驅(qū)動(dòng)齒輪箱、電動(dòng)機(jī)、傳送帶和皮帶輪、主驅(qū)動(dòng)軸、主驅(qū)動(dòng)軸承、輸送機(jī)的鏈條和鏈輪、游梁聯(lián)動(dòng)裝置、連桿軸承。

用這種RCM方法，就不必分析每個(gè)機(jī)構(gòu)及零部件，正是這種形式的RCM，現(xiàn)已被發(fā)展并成功應(yīng)用。

五、案例分析

執(zhí)行RCM計(jì)劃的步驟如圖2所示。通過RCM危害性分析，建立了關(guān)于特殊設(shè)備資產(chǎn)的對(duì)應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，從而確定該設(shè)備的關(guān)鍵性。車間會(huì)議上，工程師和生產(chǎn)人員總結(jié)得出影響設(shè)備關(guān)鍵性的因素，之后形成標(biāo)準(zhǔn)。

對(duì)每臺(tái)設(shè)備都進(jìn)行了危害性分析，并與現(xiàn)場維修人員和生產(chǎn)人員協(xié)作，制定了設(shè)備關(guān)鍵性等級(jí)。

機(jī)械設(shè)備失效評(píng)估分析（MFA） 最初是用來鑒定主要設(shè)備零部件和要素以及這些零部件的潛在失效模式。根據(jù)維修人員和生產(chǎn)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出以下三點(diǎn)，可據(jù)此建立零部件失效風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。 (1)這種失效模式的嚴(yán)重后果。 (2)發(fā)生這種失效形式的可能性。 (3)處理這種失效模式的難度。

考慮到特殊設(shè)備的關(guān)鍵性和零部件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為零部件建立了最適合的維修方法，對(duì)主要零部件進(jìn)行分析后，將編制最有效的設(shè)備維修計(jì)劃，并納入維修管理系統(tǒng)。

維修計(jì)劃包括基于時(shí)間的計(jì)劃預(yù)防維修，如操作者憑借操作經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行判斷（包括簡單和復(fù)雜的狀態(tài)監(jiān)測），之后所采取的清洗、潤滑、點(diǎn)檢、磨損件和壞損件的更換等。

通過對(duì)每臺(tái)設(shè)備，尤其是關(guān)鍵性指標(biāo)處于中高級(jí)別的設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)分析，為它們提出了相應(yīng)的狀態(tài)監(jiān)測指導(dǎo)。狀態(tài)監(jiān)測方法包括采取振動(dòng)監(jiān)測分析，其中有手持式振動(dòng)監(jiān)測儀和遙感式振動(dòng)監(jiān)測儀。另外，也可以使用熱成像技術(shù)監(jiān)測電氣控制柜中異常發(fā)熱的零部件，或者測量電動(dòng)機(jī)和減速器的溫度。在有些情況下，對(duì)于非關(guān)鍵設(shè)備中的低風(fēng)險(xiǎn)零部件，該策略也可以用于事后維修和不頻繁的計(jì)劃維修。每次維修的原因和維修周期都將記錄在RCM分析文檔中以便事后查閱。

六、人為因素

在整個(gè)RCM工程的進(jìn)展過程中，有很多生產(chǎn)人員和維修人員都參與其中，如果他們能夠憑借自身的經(jīng)驗(yàn)為設(shè)備分析提供一些有價(jià)值的參考信息，那是非常理想的。

七、效益

以下是RCM工程的成果：（1）對(duì)每臺(tái)設(shè)備進(jìn)行了全面綜合的RCM關(guān)鍵性分析，建立可追蹤決策機(jī)制。（2）根據(jù)RCM和MFA分析得出適合于每臺(tái)設(shè)備的最經(jīng)濟(jì)有效的維修方法。（3） 考慮現(xiàn)有零件的可用性，根據(jù)RCM和MFA分析來建立備件庫存清單。（4）生產(chǎn)人員和維修人員的水平有所提高。（5）很多經(jīng)濟(jì)而有效的維修資源被用在關(guān)鍵設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)最高的零部件上。（6）狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)主要用于關(guān)鍵設(shè)備和風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)高的設(shè)備零部件，利用內(nèi)部資源開展?fàn)顟B(tài)監(jiān)測。（7）很多機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)改進(jìn)也被視為RCM工程的一部分，且大多數(shù)已經(jīng)開始實(shí)施，結(jié)果表明，可以提高設(shè)備可靠性、降低故障率。

八、結(jié)論

這個(gè)案例表明，因?yàn)樵O(shè)備制造商提供的維修計(jì)劃和備件清單很可能并不是最經(jīng)濟(jì)高效的，所以設(shè)備使用者要認(rèn)真考慮。通過運(yùn)用基于風(fēng)險(xiǎn)的RCM，設(shè)備關(guān)鍵性指標(biāo)、零部件風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)已經(jīng)被確定，并且最經(jīng)濟(jì)有效的維修體系和備件庫存管理系統(tǒng)被開發(fā)建立和實(shí)施。

該維修策略最有可能充分利用較少的技術(shù)支持，維修計(jì)劃也將把操作者維修和計(jì)劃維修相融合，在條件允許的情況下，可以利用信息化管理軟件實(shí)現(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)，這是世界級(jí)維修的一個(gè)典型實(shí)際案例。