大型醫(yī)療設(shè)備維護(hù)中應(yīng)用RCM模式的探究

徐鋒，孟兆珂

泰安市腫瘤防治院 a.設(shè)備科；b.藥劑科，山東 泰安 271000

大型醫(yī)療設(shè)備維護(hù)中應(yīng)用RCM模式的探究

徐鋒a，孟兆珂b

泰安市腫瘤防治院 a.設(shè)備科；b.藥劑科，山東 泰安 271000

本文在介紹以可靠性為中心的維修（RCM）模式的基礎(chǔ)上，探究通過建立醫(yī)療設(shè)備維修專家診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在大型醫(yī)療設(shè)備維護(hù)中應(yīng)用RCM模式，以減少醫(yī)院運(yùn)營成本，提高醫(yī)工人員的維修水平。

大型醫(yī)療設(shè)備；RCM模式；維修專家診斷系統(tǒng)；設(shè)備維修數(shù)據(jù)庫

大型高值醫(yī)療設(shè)備如醫(yī)用直線加速器、CT、磁共振等，因具有制作精密、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、使用精細(xì)等特點(diǎn)[1]，而在各級醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用，有的醫(yī)療單位甚至配置不止一臺不同廠家或型號的產(chǎn)品以滿足患者的需求。所以在運(yùn)行中，一旦出現(xiàn)故障對患者會造成很大的負(fù)面影響。作為高值醫(yī)療器械，醫(yī)院的配置數(shù)量有限，可替代性差，這就要求設(shè)備的維修不能僅僅滿足于出現(xiàn)故障后的報(bào)修和事后維修模式，一定要對設(shè)備進(jìn)行及時的保養(yǎng)、檢測，確保設(shè)備能夠正常使用[2-3]。針對大型高值醫(yī)療設(shè)備的特性，本文探究采用以可靠性為中心的維修（Reliability Centered Maintenance，RCM）模式對其進(jìn)行維修保養(yǎng)的可行性、實(shí)施的方法及預(yù)期效果。

1 以可靠性為中心的維修

RCM[4]是在20世紀(jì)初發(fā)展起來的一種維修思想，其在醫(yī)療系統(tǒng)中的應(yīng)用有較大的潛力[5]。典型的RCM實(shí)施流程，見圖1。

圖1 RCM實(shí)施流程圖

2 RCM的實(shí)施

2.1 可行性

大型高值醫(yī)療設(shè)備的特點(diǎn)：① 設(shè)備價值高，各醫(yī)院的配置數(shù)量有限，但從大的范圍來講數(shù)量并不少，由于技術(shù)壁壘，品牌的集中度較高，使用上有共性；② 維修成本較高，不論是設(shè)備買保還是叫修，都會增加醫(yī)院的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)；③ 部分設(shè)備產(chǎn)生輻射等涉及公眾安全的隱患，一旦出故障容易引起較大的關(guān)注。因此，在設(shè)備維修過程中一定要以可靠性為中心，將維修與涉及的安全性、經(jīng)濟(jì)性、時效性充分結(jié)合起來。

一個RCM的過程只有保證按順序回答了標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的7個問題，才能稱之為RCM的過程。7個問題：① 功能：在具體使用條件下，設(shè)備的功能標(biāo)準(zhǔn)是什么；② 故障模式：什么情況下設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)其功能；③ 故障原因：引起各功能故障的原因是什么；④ 故障影響：各故障發(fā)生時，會出現(xiàn)什么情況；⑤ 故障后果：各故障在什么情況下至關(guān)重要；⑥ 主動故障預(yù)防：做什么工作才能預(yù)防各故障；⑦ 非主動故障預(yù)防：找不到適當(dāng)?shù)闹鲃庸收项A(yù)防措施應(yīng)怎么辦。

要回答上述7個問題，只要對設(shè)備的功能、功能故障、故障原因及影響有清楚明確的定義，通過故障模式及影響分析（FMEA）對設(shè)備進(jìn)行故障審核，列出其所有的功能及其故障模式和影響，并對故障后果進(jìn)行分類評估，然后根據(jù)故障后果的嚴(yán)重程度，對每一故障做出是采取預(yù)防性措施、還是待其發(fā)生故障后再進(jìn)行修復(fù)的決策。

2.2 RCM實(shí)施步驟

首先確定出各種故障原因和造成的后果，形成維修數(shù)據(jù)庫化的專家診斷系統(tǒng)[6]，用以支持RCM的過程。這種維修專家診斷系統(tǒng)有2個數(shù)據(jù)來源：① 設(shè)備廠家根據(jù)設(shè)計(jì)資料和維修資料建立的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；② 結(jié)合很多同類型用戶的故障現(xiàn)象和維修過程建立起的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。由于廠家的數(shù)據(jù)庫是廠家維修和培訓(xùn)的基礎(chǔ)，作為內(nèi)部資料是不會對用戶（醫(yī)院）開放的，所以醫(yī)院自己修理或者第三方維修都無法利用。

大型高值醫(yī)療設(shè)備，每家醫(yī)院配置的數(shù)量少，但在區(qū)域內(nèi)的配置數(shù)量還是不少的，除去買保維修外，還有很多單位是叫修或者自己維修，雖然一個單位遇到的故障很少，但若能將一個區(qū)域內(nèi)的設(shè)備故障匯總起來，就能夠掌握設(shè)備各種故障的發(fā)生情況和處理方法[7]。正是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使這種匯總成為可能。通過調(diào)研，提出了以下的技術(shù)方案：① 通過網(wǎng)絡(luò)建立數(shù)據(jù)庫，對單位的設(shè)備維修經(jīng)過建檔，形成本產(chǎn)品的維修數(shù)據(jù)庫；② 通過一定的算法和建立合適的引擎形成維修專家診斷系統(tǒng)[8]。通過設(shè)備維修專家系統(tǒng)，可使維修人員獲得所需的維修技術(shù)信息支持，提高設(shè)備的維修保障水平和使用壽命。

3 維修專家診斷系統(tǒng)的建立

3.1 專家系統(tǒng)

專家系統(tǒng)是一個具有大量專門知識和經(jīng)驗(yàn)的智能計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)[9]。將專門領(lǐng)域中專家的知識和思考解決問題的方法、經(jīng)驗(yàn)和訣竅，組織整理并儲存在計(jì)算機(jī)中，通過描述、搜索和查詢，借助計(jì)算機(jī)像專家那樣智能地解決實(shí)際問題。專家系統(tǒng)也泛指那些具有“專家級”水平的知識系統(tǒng)，擁有某個或某些領(lǐng)域相當(dāng)數(shù)量的專家級知識，并且能夠在運(yùn)行過程中不斷地增長新知識和修改原有知識，從總體上達(dá)到專家級[10]。典型的專家系統(tǒng)，見圖2。

圖2 典型專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

3.2 維修專家診斷系統(tǒng)

維修專家診斷系統(tǒng)就是將人工智能和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家理論[11]用于大型高值醫(yī)療設(shè)備維修的程序設(shè)計(jì)，有著豐富的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)知識和數(shù)據(jù)資料，可同時擁有眾多大型設(shè)備維修專家的個人經(jīng)驗(yàn)和知識。在設(shè)計(jì)時，系統(tǒng)能夠通過輸入案例和解決方案，模仿專家進(jìn)行創(chuàng)造性工作，并能不斷總結(jié)設(shè)備維修中的成功經(jīng)驗(yàn)。本系統(tǒng)具有如下功能：① 查詢功能：可獲得設(shè)備維修的相關(guān)信息，提供維修工作人員所需的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對維修資料的信息化查詢，為設(shè)備維修決策提供可靠支持。包括維修法規(guī)、維修理論、維修案例，設(shè)備的各種參數(shù)、圖紙和有關(guān)維修的各種期刊等，幫助維修人員迅速查到所需參考資料，并具備打印功能，便于參考對照；② 故障診斷功能：通過故障現(xiàn)象及各種特征，經(jīng)過推理機(jī)推理、分析比較、參照案例等步驟，迅速分析和判斷故障原因、部位和元件，給出診斷結(jié)果，供維修人員參考；③ 提出各種可行的故障處理方案，能正確模仿設(shè)備設(shè)計(jì)者解釋維修人員提出的問題，查找并改正設(shè)計(jì)錯誤，處理各種原因?qū)е碌墓收希o出維修方案。

隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，維修專家系統(tǒng)的組建應(yīng)充分利用網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)：① 每個相關(guān)人員都可以是知識庫的輸入者，可以對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、參數(shù)、調(diào)整、使用等方面的知識點(diǎn)進(jìn)行輸入和維護(hù)；② 每個相關(guān)人員都可以是知識庫的使用者，可應(yīng)用系統(tǒng)解決自己的問題；③ 開放的推理機(jī)制，不單單是依靠計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)輸入要求與知識庫相匹配，觸發(fā)適用的規(guī)劃，使有關(guān)結(jié)論得到執(zhí)行，更可以使相關(guān)維修人員通過網(wǎng)絡(luò)一起研究探討故障和維修，從而得出維修結(jié)論。

根據(jù)以上的分析，維修專家診斷系統(tǒng)應(yīng)采用網(wǎng)站式結(jié)構(gòu)，以客戶機(jī)-服務(wù)器為基礎(chǔ)通過域名申請建立網(wǎng)站，在網(wǎng)站下按照產(chǎn)品類型和型號建立維修數(shù)據(jù)庫。

（1）數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源：① 廠商的技術(shù)資料；② 相關(guān)人員的維修記錄；③ 互聯(lián)網(wǎng)上的相關(guān)資料包含會議資料等；④ 專業(yè)人員的研究資料；⑤ 第三方維修廠商的資料。

（2）數(shù)據(jù)庫的操作：搜索、推理、形成維修方案。

（3）在線交流功能。通過在線交流，相互啟發(fā)，細(xì)化維修方案，在線交流對需求的部件或者器件及時組織。

（4）維修記錄填寫和規(guī)整，維修完畢后，對維修經(jīng)過進(jìn)行認(rèn)真總結(jié)上傳到網(wǎng)站，形成數(shù)據(jù)庫的新一條記錄。在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中，要根據(jù)RCM原理，對設(shè)備按照使用功能分成不同的系統(tǒng)，便于專家診斷系統(tǒng)的建立。以醫(yī)用直線加速器為例，可將整個設(shè)備分成治療床系統(tǒng)、加速管及微波和波導(dǎo)系統(tǒng)，射線均整系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、真空系統(tǒng)等，針對每個系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行分析，找出失效模式、失效機(jī)理和原因分析，從而鑒定出重要項(xiàng)目（故障對設(shè)備性能有嚴(yán)重后果的項(xiàng)目）和隱蔽項(xiàng)目（不易發(fā)現(xiàn)因而會成為隱患的項(xiàng)目）；進(jìn)行RCM邏輯分析和可靠性、維修性設(shè)計(jì)與分析。針對不同的后果采取不同的維修預(yù)案從而在設(shè)備維修中貫徹RCM，降低維修成本，減少故障停機(jī)時間。維修專家診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，見圖3。

圖3 基于網(wǎng)絡(luò)的RCM專家診斷系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

4 小結(jié)

依據(jù)上述思想和方法可以對每類大型高值醫(yī)療設(shè)備分別建立維修專家診斷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)RCM模式的設(shè)備維護(hù)。特別是利用網(wǎng)絡(luò)建立起的維修專家診斷系統(tǒng)，對擁有同型號設(shè)備的醫(yī)院在維修中將起到極大的作用，為維修聯(lián)盟的建立奠定了知識庫基礎(chǔ)，也有利于醫(yī)工人員維修知識的積累，在防止進(jìn)口大型醫(yī)療設(shè)備的維修技術(shù)壟斷、規(guī)范第三方維修市場方面將起到重要的作用，同時可為醫(yī)院節(jié)約大量的運(yùn)營成本。RCM維修模式不僅適用各類大型醫(yī)療設(shè)備，也適用于其他各類醫(yī)療設(shè)備。

[1] 徐鋒.大型醫(yī)療設(shè)備維修管理的研究[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2012, 9(8):32-34.

[2] 鄭焜,鄭苔施,邱曉力,等.基層醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療設(shè)備售后服務(wù)模式探討[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2015,30(6):130-132,147.

[3] 李偉,王艷,楊虹.以可靠性為中心的維修(RCM)在醫(yī)療設(shè)備維修工作中的應(yīng)用[J].醫(yī)療裝備,2005,18(2):22-23.

[4] VS Deshpande,JP Modak.Application of RCM for safety considerations in a steel plant[J].Reliability Engineering and System Safety,2002,78(3):325-334.

[5] 王勇.基于RCM的機(jī)電設(shè)備維修管理研究[D].南京:東南大學(xué), 2007.

[6] 許麗婷.智能故障診斷專家系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的研究[D].西安:西安建筑科技大學(xué),2006

[7] VS Dedhpande,JP Modak.Applications of RCM to a medium scale industry[J].Reliability Engineering and System Safety,2002,77(1):31-43.

[8] DJ Fonsecaa,GM Knapp.An expert system for reliability centered maintenance in the chemical industry[J].Expert System with Applications,2002,19(1):45-57.

[9] 張學(xué)伐,洪津,李慶文,等.專家系統(tǒng)在機(jī)械維修中的應(yīng)用[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2008,(10):41-42.

[10] 鄧蘇,黃宏斌.決策支持系統(tǒng)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[11] 付偉.基于框架網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的專家知識表示方法研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用,2002,22(1):4-6.

Research on the Application of RCM Model in Maintenance of Large Medical Equipment

XU Fenga, MENG Zhao-keb
a. Department of Equipment; b. Department of Pharmacy, Taian Hospital of Tumor Prevention and Treatment, Taian Shandong 271000, China

Based on the introduction of the reliability centered maintenance (RCM) model, the paper explored the realization of the RCM implementation through the establishment of the expert diagnostic system. The application of RCM in the medical linear accelerator can be used to reduce the cost of hospital operation, and improve the maintenance level of medical workers.

R197.39

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.02.046

1674-1633(2016)02-0152-03

2015-10-08

2015-11-02

泰安市科學(xué)技術(shù)局科研項(xiàng)目（201440774-64C）。

作者郵箱：xufta@sohu.com

Abstract:: large medical equipment; reliability centered maintenance model; repair expert diagnostic system; equipment maintenance database