基于MFMEA的機修車間設備狀況安全評估

李靜松

摘要：為對制造企業(yè)機修車間的設備狀況進行安全評估，用MFMEA作為關鍵設備危害性風險評估工具，建立設備狀態(tài)安全評估流程。以降低RPN值為準則，制定有針對性的維修策略。以2#注塑機設備為實例，證明維修策略的有效性。

關鍵詞：MFMEA，機修車間，設備狀況，安全評估，維修策略

中圖分類號：TH17 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1161（2017）05-0025-04

維護車間安全生產，杜絕危險源，確保生產目標順利達成，是制造企業(yè)的首要任務?，F(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展，技術創(chuàng)新不斷深入，設備的復雜程度日益加大，保證設備安全生產至關重要。

有效評估設備的工作狀況是一項重要工作。以注塑機為例，以設備潛在的失效模式及其影響分析（MFMEA）為管理工具，對樹脂車間的關鍵設備進行危害性風險評估，然后以評估風險因子為依據(jù)制定具有針對性的維修策略，可以提早采取應對措施，降低車間設備故障對生產線的影響，及時發(fā)現(xiàn)設備的危險狀況，并從根本上加以改變，從而增加企業(yè)競爭力，最大程度地保證企業(yè)安全生產。

1 MFMEA簡介

MFMEA是由福特汽車制造公司基于SAEJ1739要求提出的，是工程技術中的FMEA方法在設備管理領域的應用。其主要目的是使設備管理部門能夠提早發(fā)現(xiàn)、評價設備潛在的失效及其后果，然后制定有針對性的維修策略，減少或消除設備故障對生產停線的影響。

MFMEA作為評估設備失效模式風險的工具，對設備在嚴重度（S）、頻度（O）和可探測度（D）3個維度上進行評價，計算出RPN值（風險優(yōu)先度，RPN=S·O·D），進而提出有效的維修策略。

表1—3定義了嚴重度、頻度和可探測度的評分標準。利用MFMEA指導維修策略制定，可為安全生產的順利進行保駕護航。

通過MFMEA得到的維修對策有很多，但其基本范圍一般有5種，分別是TPM、設備改造、備件策略優(yōu)化、點檢優(yōu)化或狀態(tài)監(jiān)測改進。就評估設備的安全狀況而言，對關鍵設備運用MFMEA工具，可以系統(tǒng)梳理關鍵設備的危害發(fā)生源，進而明確安全聯(lián)鎖裝置能否作為判斷設備安全生產達到標準化的重要依據(jù)。同時，運用MFMEA對設備安全狀況進行評估梳理，也可提高企業(yè)員工在生產過程中的安全意識。

2 MFMEA在車間設備狀況安全評估中的應用

目前，國內學者已廣泛應用MFMEA工具來提高設備可靠性，但在用其消除影響生產安全隱患方面并未拓展。因此，在保證生產目標的前提下，充分考慮設備安全運行至關重要。

結合MFMEA實際使用過程中的經驗，總結實施MFMEA進行設備改造的一般步驟，如圖1所示。

樹脂車間注塑機設備是生產汽車保險杠的主要設備，它主要由機械傳動裝置、氣/液壓控制系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)組成，一旦出現(xiàn)故障，輕則影響生產品質，重則危及生產人員的生命安全。對2#注塑機進行MFMEA分析，可以較為直觀地觀察各功能部件對注塑機的影響，主要分5個階段開展。

2.1 準備階段

1） 列舉出注塑機的主要功能部件，見圖2；2） 標準化規(guī)定失效模式記錄，包括設備主要功能部件的名稱、安全隱患類型和名稱。

2.2 分析階段

結合已有維修經驗和技術資料，分析部件潛在的失效模式和安全隱患，并在安全評估表的“潛在失效模式”中列出。

2.3 評估部件運行現(xiàn)狀

對部件運行中的潛在失效通過嚴重度S、發(fā)生頻度O及可探測度D等3個維度進行評估，并根據(jù)評估結果計算相應RPN值。RPN值越高，說明該部件潛在失效所導致的后果越嚴重，亟需對RPN值較高的失效因子進行有針對性地分析，找出解決部件失效的方法。

2.4 制定維修策略

根據(jù)分析階段總結的各部位失效原因，制定并實施維修策略。對于改進TPM活動，需要完善設備管理基準書，記錄活動周期；對于設備改造，需要成立技術小組統(tǒng)籌方案，并以技術組名義上報高階領導，方案通過方能采納實施；對于更換備件，需要明確備件采購周期，使庫存達到安全合理的水平；對于需要點檢強化鞏固的情況，需要完善點檢記錄表，注明點檢周期和使用工具等。

2.5 評估效果

每次維修任務結束后，再次評估部件的3個維度，計算出RPN值。在必要的情況下，重復進行分析、評估、維修工作，直至RPN值達到可接受的范圍。應用MFMEA安全評估表（表4）詳細描述2#注塑機設備的整個分析過程。從每個零部件的RPN值改進前后變化可以看出，每進行一輪評估改進，都會有效地降低設備的失效風險，大幅提升設備可靠性，保障設備安全生產。

3 MFMEA在注塑機中的應用效果驗證

經過對2#注塑機設備進行失效模式統(tǒng)計、分析、評估和制定維修策略，設備故障率從改進前的3.4%降低到1.1%，安全生產標準化率達到100%。在節(jié)約生產成本方面，每月可以減少停線時間243 min，節(jié)省用電量120 kWh；按樹脂車間生產成本2 000元/min計算，每月可節(jié)省費用48.6萬元。在提高產能方面，每月可增加產量約93個保險杠，每個保險杠按750元計算，每月可增加產值約7萬元。

4 結論

通過對MFMEA發(fā)展歷史、評價標準及維修策略進行探索，探討用MFMEA分析設備危害發(fā)生源的思路。根據(jù)MFMEA流程，以2#注塑機為例，分別開展5個階段的分析討論。設備各功能部件的失效模式以故障類型為基礎，可以通過制定有針對性的維修策略消除安全隱患。實施維修任務后統(tǒng)計改善效益，驗證了該方法的有效性。

參考文獻

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