大型裝備制造業(yè)企業(yè)關(guān)鍵設(shè)備備件預(yù)警策略

宋思榮SONG Si-rong；郝晶晶HAO Jing-jing

（中航工業(yè)黎明沈陽航空發(fā)動機（集團）有限責任公司，沈陽 110043）

（AVIC Shenyang Liming Aero-Engine (Group) Corporation Ltd.，Shenyang 110043，China）

1 緒論

1.1 關(guān)鍵設(shè)備定義 涉及企業(yè)產(chǎn)品加工核心或瓶頸工藝（工序）的設(shè)備，絕大多數(shù)為進口設(shè)備。

1.2 關(guān)鍵設(shè)備備件預(yù)警策略的意義 一般情況下，機械設(shè)備的壽命周期中維修所需的備件費用約占整個維修費用的50%-60%，設(shè)備備件預(yù)警機制的實行預(yù)計可節(jié)省備件相關(guān)費用20%左右。

2 設(shè)備失效模式與后果分析（MFMEA）介紹

設(shè)備在日常運行過程中經(jīng)常發(fā)生的故障是設(shè)備管理部門無法逃避的問題。任何系統(tǒng)的故障和造成這一故障的元素之間都存在著一定的因果關(guān)系，設(shè)備失效模式及其影響分析在設(shè)備日常管理過程中的應(yīng)用，使得設(shè)備管理部門能夠?qū)υO(shè)備的運行風險進行預(yù)估，并提早采取應(yīng)對措施，從而減少或消除設(shè)備故障發(fā)生時對生產(chǎn)線產(chǎn)生的影響，提高設(shè)備的可靠性。

通過對設(shè)備可能發(fā)生的失效模式進行預(yù)估，并針對失效模式評估其對整個系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，通過對其進行的在嚴重度（S）、頻度（O）和不可探測度（D）三個維度上的評價，計算出RPN 值（風險優(yōu)先度，RPN=S×O×D），進而確定需要采取的對應(yīng)的維修策略。MFMEA 的有效開展，三個條件必不可少：一是要確定合適的評估維度，評估維度的確定，需要綜合評估企業(yè)對于產(chǎn)量損失的可承受度以及設(shè)備本身的功能和特性；二是需要有適合的評估表格，可以參考DFMEA 或PFMEA 的格式，并根據(jù)實際情況加以優(yōu)化；三是MFMEA 是建立在完整的前期數(shù)據(jù)準備上，參與MFMEA 的人員必須是經(jīng)驗豐富的專家或?qū)＜医M，通過分析對應(yīng)設(shè)備的歷史運行數(shù)據(jù)和故障記錄，可以全面開展對設(shè)備的失效模式分析。

3 應(yīng)用MFMEA 方法對關(guān)鍵設(shè)備備件預(yù)警進行分析

3.1 基于工藝關(guān)鍵性的設(shè)備的MFMEA 分析

本文運用MFMEA 作為工具，以某關(guān)鍵典型進口設(shè)備為例，對該設(shè)備進行失效風險評估，并根據(jù)評估結(jié)果，對關(guān)鍵設(shè)備的備件狀態(tài)進行系統(tǒng)化的梳理，明確這些關(guān)鍵設(shè)備的備件需求，并作為判斷備件關(guān)鍵性的重要依據(jù)。

3.2 MFMEA 的開展

3.2.1 成立由專家組成的MFMEA 工作機構(gòu)。

3.2.2 確定分析目標和范圍。根據(jù)設(shè)備關(guān)鍵性分類，采取先A 類、后B 類、再C 類的次序?qū)υO(shè)備進行失效模式分析。

3.2.3 分析并建立設(shè)備失效模式。設(shè)備失效模式一般應(yīng)從規(guī)定條件下不能完成既定的功能或在規(guī)定條件下產(chǎn)品質(zhì)量特性參數(shù)未達到要求等方面來考慮。

3.2.4 MFMEA 評估的維度定義。①嚴重度S 是評估可能的失效模式對于設(shè)備的影響，10 為最嚴重，1 為沒有影響。其數(shù)值的確定，需要綜合考慮設(shè)備因素、生產(chǎn)對于產(chǎn)量損失的承受度及質(zhì)量因素等；②頻度O 是特定的失效原因和機理多長時間發(fā)生一次以及發(fā)生的幾率，如果為10，則表示幾乎肯定要發(fā)生，如果為1，則表示基本不發(fā)生；③探測度D 評估是評估設(shè)備故障檢測失效模式的幾率，如果為10 表示不能檢測，如果為1 則表示可以被有效的探測到。RPN 風險值最壞的情況是1000，最好的情況是1。根據(jù)RPN 值的高低確定項目，推薦出對應(yīng)的方案以及計劃完成日期，這些推薦方案的最終目的是降低一個或多個失效風險等級。

3.2.5 失效影響的系統(tǒng)分析。通過對失效模式的影響因素的定量分析，找到導(dǎo)致失效的原因，并對此采取相應(yīng)措施和方法來避免這些失效的再次發(fā)生，或降低失效對結(jié)果影響、降低失效發(fā)生的頻度、提升可探測度。如TPM/PM優(yōu)化、設(shè)備改造、備件策略優(yōu)化等。

3.2.6 持續(xù)改進。MFMEA 開展要遵循PDCA 過程，不斷降低設(shè)備RPN 風險值，直到其風險評估降至可接受范圍內(nèi)或不可能減少為止。

3.3 結(jié)合MFMEA 結(jié)果對關(guān)鍵設(shè)備備件狀態(tài)進行評估

表2 某電子束焊機MFMEA 并實施改善對策前后效果對照表

從表1 中的RPN 風險值的變化可以清楚看到，當經(jīng)過一輪MFMEA 評估，并及時完成相關(guān)維修任務(wù)后，設(shè)備失效風險得到了有效的控制，設(shè)備可靠性獲得了較大的提升。

從表2 中可看到，針對潛在失效起因，通過持續(xù)改進采取相應(yīng)改善措施后，需要儲備的關(guān)鍵備件種類下降了三分之一，既保證了設(shè)備可靠運行，又減少了大量的資金占用。

[1]梁建宏.故障模式及影響分析(FMEA)在設(shè)備維修管理中的應(yīng)用[J].石油化工安全技術(shù),2006,22(6):42-44.

[2]鄧家青,蔡國章.談新形勢下備件管理優(yōu)化戰(zhàn)略[J].設(shè)備管理與維修，2010(11):4-5.

[3]姚遠.維修備件需求預(yù)測系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)[D].上海交通大學(xué)，2008:10-12.