基于RCM的PB840呼吸機(jī)維修決策研究

李庚，朱永麗，夏慧琳

內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程處，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010017

基于RCM的PB840呼吸機(jī)維修決策研究

李庚，朱永麗，夏慧琳

內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院 醫(yī)學(xué)工程處，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010017

本文以可靠性為中心的維修理論（RCM）為基礎(chǔ)，分析得出PB840呼吸機(jī)的重要功能單元，采用故障模式和影響分析方法對重要功能單元進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用RCM邏輯決斷方法得到重要功能單元的對應(yīng)維修方式，并結(jié)合日常維修保養(yǎng)周期制訂出維修大綱。對醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備由故障后以維修為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐灶A(yù)防性維修為主的維修模式，對提高醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備維修水平起到一定的推動(dòng)作用。

以可靠性為中心的維修理論；呼吸機(jī)；FMEA；醫(yī)療設(shè)備

0 前言

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，集數(shù)字化、智能化、信息化于一體的各類醫(yī)療設(shè)備廣泛應(yīng)用于疾病的預(yù)防、診斷、治療、保健和康復(fù)中，成為醫(yī)院診療活動(dòng)中必不可少的工具。醫(yī)療設(shè)備也在很大程度上反映和決定了醫(yī)院的發(fā)展規(guī)模和診療水平[1]。醫(yī)院大部分的醫(yī)療工作都需要醫(yī)療設(shè)備的輔助，如果醫(yī)療設(shè)備的可靠性得不到保證，不僅會(huì)造成醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的損失，而且會(huì)耽誤患者診療的進(jìn)程，甚至?xí)苯游：Φ交颊叩纳踩玔2]。由此可見，可靠性是衡量醫(yī)療設(shè)備質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，而維修正是維持設(shè)備可靠性的重要手段。因此，如何對在用醫(yī)療設(shè)備制訂科學(xué)有效的維修計(jì)劃以保證其在使用周期內(nèi)的高可靠性，已成為醫(yī)療機(jī)構(gòu)面臨的一項(xiàng)重要工作。

1 以可靠性為中心的維修理論

1.1 概述

以可靠性為中心的維修（Reliability Centered Maintenance，RCM）理論建立在長期的維修經(jīng)驗(yàn)的積累與維修理論發(fā)展基礎(chǔ)上，通過開展可靠性工作、針對性維修等一系列試驗(yàn)和總結(jié)而形成的現(xiàn)代維修理論。其自上世紀(jì)60年代提出以來，已在航空航天、軍事裝備、工業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，且效果顯著。RCM理論認(rèn)為，一切維修活動(dòng)是為了保持和恢復(fù)設(shè)備的固有可靠性。即根據(jù)設(shè)備的可靠性狀況，以最少的資源消耗，運(yùn)用邏輯判斷法來確定所需的維修項(xiàng)目、維修方式、維修類型、維修間隔期，制定出預(yù)防性維護(hù)大綱，達(dá)到優(yōu)化維修的目的[3]。

RCM理論改變了傳統(tǒng)的維修模式，從被動(dòng)的故障后維修轉(zhuǎn)換為以可靠性為中心的預(yù)防性維護(hù)。因此將RCM理論引入醫(yī)療設(shè)備的維修管理中，最大限度保持醫(yī)療設(shè)備的可靠性，使醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備維修工作更加科學(xué)合理。

1.2 實(shí)施步驟

RCM實(shí)施的一般步驟為：①確定重要功能單元（FSI）；②進(jìn)行故障模式及影響分析（Failure Mode and Effects Analysis，F(xiàn)MEA）；③應(yīng)用邏輯決斷圖確定預(yù)防性維修工作類型及間隔期；④制訂維修大綱。

2 PB840呼吸機(jī)的RCM分析

2.1 確定重要功能單元

PB840是一款功能齊全的高端有創(chuàng)呼吸機(jī)，采用氣動(dòng)電控工作方式與模塊化設(shè)計(jì)，主要由6六部分組成：呼吸輸送單元（Breath Delivery Unit，BDU）、圖形用戶界面、空氣壓縮機(jī)、后備電源、患者回路、以及車架，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1[4]。

圖1 PB840呼吸機(jī)系統(tǒng)組成

呼吸輸送單元是PB840的核心部分，它在呼吸輸送單元中央處理器（CPU）的控制下，可將氧氣與空氣按設(shè)定的氧濃度混合提供給患者吸入，再將患者呼出的氣體經(jīng)過內(nèi)部通道排出，其主要由吸氣模塊、呼氣模塊、電子模塊2部分組成。圖形用戶界面的作用是提供一個(gè)操作界面，空氣壓縮機(jī)的作用是向BDU單元提供壓縮空氣；后備電源的作用是在斷電的情況下向呼吸機(jī)提供備用電源支持，患者回路的作用是在呼吸機(jī)與患者之間建立一個(gè)呼吸連接通道，并對患者吸入氣體進(jìn)行加溫加濕以及過濾；車架的作用是將各模塊整合成一體并提供可移動(dòng)的能力。

根據(jù)以上對PB840呼吸機(jī)功能、結(jié)構(gòu)的分析，可以自上而下畫出PB840的構(gòu)造樹。首先最上層為呼吸機(jī)本身，下一層為各子系統(tǒng)，接下來繼續(xù)劃分為各組件，對于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)值較高、可繼續(xù)分解的模塊可繼續(xù)分解到部件，即第四層及第五層等。如吸氣模塊組件、比例電磁閥組件等就可以分到第五層。而對于結(jié)構(gòu)相對簡單或價(jià)格較低或無法分解的組件，只需對其整體進(jìn)行相關(guān)分析即可[5]。重要功能單元的確定主要是由醫(yī)學(xué)工程技術(shù)專家組來確定，在每層中只留下重要功能單元，最后對每個(gè)單元進(jìn)行編碼。經(jīng)過這樣的分析就可以得到PB840呼吸機(jī)的重要功能單元的構(gòu)造樹，如圖2所示。

圖2 PB840呼吸機(jī)重要功能單元構(gòu)造樹

2.2 故障模式及影響分析

故障模式及影響分析（Failure Mode and Effect Analysis，F(xiàn)MEA）是可靠性工程領(lǐng)域中最常用的一種定性分析法。通過分析功能、故障模式、故障原因、故障后果，可以使相關(guān)人員全面了解系統(tǒng)的故障情況，更有效地做出針對性的預(yù)防工作。在設(shè)備使用階段運(yùn)用FEMA為預(yù)防性維護(hù)策略的制訂提供基礎(chǔ)[6]。PB840的重要功能單元FMEA分析見表1。

2.3 RCM邏輯決斷

針對重要功能單元的RCM邏輯決斷是RCM理論的核心內(nèi)容。通過對重要功能單元的故障原因進(jìn)行RCM邏輯決斷，可以找到有效的預(yù)防維修措施。而RCM邏輯決斷是通過RCM邏輯決斷圖來進(jìn)行的。RCM邏輯決斷圖是由一組方框與矢線將不同的邏輯判斷與不同的維修方式相對應(yīng)的一種決斷方法[7-8]。應(yīng)用RCM邏輯決斷圖對每一個(gè)重要功能單元的每一個(gè)故障原因進(jìn)行分析決斷，確定相應(yīng)的維修工作類型與間隔期，分析結(jié)果見表2。

2.4 維修大綱

通過RCM邏輯決斷可以得到針對不同部件的不同維修方式，其中需要確定工作間隔期的有兩類：一類是檢查工作，即故障檢查和功能檢測；另一類是定期更換和定期拆修。但是RCM理論本身無法給出間隔期，這就需要通過數(shù)據(jù)的收集與相應(yīng)數(shù)學(xué)模型的計(jì)算才能得出。在沒有數(shù)據(jù)和模型的支持下，只能使用廠家給出的保養(yǎng)周期或工程師自身的經(jīng)驗(yàn)來確定間隔期。將維修方式與間隔期相結(jié)合即可得到PB840呼吸機(jī)的維修大綱，對于暫時(shí)沒有得到維修間隔期的部件，參考日常保養(yǎng)方法以及周期進(jìn)行維修。在獲得某部件維修間隔期時(shí)及時(shí)更新維修大綱。PB840呼吸機(jī)維修大綱見表3。

表1 PB840呼吸機(jī)故障模式及影響分析記錄表

表2 PB840呼吸機(jī)RCM邏輯決斷分析記錄表

表3 PB840呼吸機(jī)維修大綱

4 結(jié)論

本文以PB840呼吸機(jī)作為研究對象，對其進(jìn)行RCM分析，通過呼吸機(jī)的構(gòu)造樹確定了其中的重要功能單元，并對重要功能單元進(jìn)行了FMEA分析，采用邏輯決斷方法確定維修方式，并結(jié)合實(shí)際情況制訂了此設(shè)備的維修大綱，以期達(dá)到更科學(xué)合理的醫(yī)療設(shè)備維修模式。

[1]韓子明.醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備維修中存在的問題分析[A].第二十七屆中國（天津）2013IT、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)、電子、儀器儀表創(chuàng)新學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C].天津：津市電子學(xué)會(huì),2013,55-58.

[2]孟剛,王衫,王蘭明,等.可靠性研究在保障醫(yī)療器械安全、有效中的作用[J].中國醫(yī)療器械信息,2007,13（6）：43-46.

[3]米永巍,李怡勇,陳陪昕,等.基于RCM 理論的急救設(shè)備維修質(zhì)量管理[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2011,32（4）：120-121．

[4]陳立峰,鄭駿.PB840呼吸機(jī)的原理與故障分析[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2011,26（9）：113-114．

[5]王娟,周炳海.基于RCM的設(shè)備維護(hù)方法[J].機(jī)械,2011,38（2）：8-11.

[6]鄭駿,陳立峰,李均,等.氣體模式設(shè)置對呼吸機(jī)質(zhì)量控制影響的研究[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2013,28（8）：58-60.

[7]莫布雷.以可靠性為中心的維修（石磊,谷寧昌譯）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1995,31-52.

[8]康銳.可靠性維修性保障性工程基礎(chǔ)[M].北京：國防工業(yè)出版社,2012：224-250.

RCM-Based Research on M aintenance Decisions for PB840 Ventilator

LI Geng, ZHU Yong-li,
XIA Hui-Lin
Department of Biomedical Engineering, Inner Mongolia People’s Hospital, Hohhot Inner Mongolia 010017, China

Based on the RCM（Reliability-Centered Maintenance）theory, this paper analyzed the FSI（Functionally Significant Item）of PB840 ventilator, adopted the method of FMEA（Failure Mode and Effect Analysis）to analyze the FSI in details, and then obtained the corresponding maintenance for FSI by using the RCM logistic decision method.In combination w ith the routine maintenance cycle, a maintenance program was developed.This study had a positive effect on current maintenance mode of hospital medical equipment which was converted from the post-malfunction maintenance to the preventive maintenance, thereby promoting the hospital medical equipment maintenance.

reliability-centered maintenance theory；ventilator；failure mode and effect analysis；medical devices

R197.39

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.12.007

1674-1633（2015）12-0022-05

2015-11-26

夏慧琳，正高級工程師，工程碩士，國際認(rèn)證臨床工程師。

通訊作者郵箱：nmyyxhl@163.com