基于RCM技術(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備維修

摘要：闡述了“以可靠性為中心的維修”（RCM）技術(shù)的基本原理，從維修決策、維修系統(tǒng)和維修過(guò)程三個(gè)方面，對(duì)基于RCM技術(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備維修方法進(jìn)行了分析，對(duì)于提高煤礦機(jī)電設(shè)備的維修效率具有重要意義。

關(guān)鍵詞：RCM;煤礦機(jī)電設(shè)備;維修管理系統(tǒng)

0 引言

煤礦生產(chǎn)過(guò)程中涉及環(huán)節(jié)眾多，機(jī)電設(shè)備容易受到外界因素影響而出現(xiàn)故障，輕則影響煤礦正常生產(chǎn)，重則威脅工作人員的生命安全。因此，煤礦生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)利用先進(jìn)的技術(shù)手段，提高設(shè)備維修效率，盡可能將風(fēng)險(xiǎn)、損失降到最低。

1 RCM技術(shù)原理

RCM技術(shù)是通過(guò)分析維修項(xiàng)目數(shù)據(jù)，掌握具體的維修時(shí)間間隔、維修內(nèi)容、維修方法和維修機(jī)構(gòu)，企業(yè)會(huì)利用RCM技術(shù)為維修部門(mén)提供設(shè)備維修計(jì)劃，提出設(shè)備改進(jìn)方法，并生成維修歷史信息記錄，使企業(yè)能掌握維修人員、維修備件以及維修時(shí)間等數(shù)據(jù)。實(shí)際應(yīng)用中，RCM可以結(jié)合故障設(shè)備的特點(diǎn)和情況，制定科學(xué)有效的維修方案，借助邏輯判斷，分析篩選適用性較強(qiáng)的處理模式，最大程度地利用設(shè)備資源。RCM技術(shù)的具體應(yīng)用方法為：首先，掌握設(shè)備的組成元件，明確元件出現(xiàn)故障可能造成的影響;其次，使用邏輯判斷分析方法，針對(duì)故障元件制定維修方案，保證方案的可行性;最后，獲取故障設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，加以建模和評(píng)估，盡可能減少維修資源，還要對(duì)當(dāng)前的維修方法進(jìn)行定期更新優(yōu)化，保證其適應(yīng)新時(shí)期的設(shè)備維修工作[1]。

2 基于RCM技術(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備維修

2.1? ? 維修決策

RCM系統(tǒng)在進(jìn)行機(jī)電設(shè)備維修時(shí)，涉及的決策主要分為三點(diǎn)：維修方式、維修周期以及維修策略。

2.1.1? ? 維修方式

掌握機(jī)電設(shè)備維修內(nèi)容和時(shí)機(jī)的首要方法是明確維修方式。系統(tǒng)按照一定規(guī)律將機(jī)電設(shè)備分門(mén)別類(lèi)，分為事后維修、看情況維修和定期維修3種，3種維修方式的對(duì)象、性質(zhì)、判據(jù)和費(fèi)用皆不同。事后維修對(duì)象是一個(gè)或多個(gè)項(xiàng)目，屬于非預(yù)防性質(zhì)，主要是在故障已經(jīng)產(chǎn)生后按照實(shí)際選擇的維修方法，適合沒(méi)有直接危害且沒(méi)有規(guī)律的機(jī)電故障，需要充足的維修成本;看情況維修是針對(duì)一個(gè)項(xiàng)目，屬于預(yù)防性質(zhì)，主要是提前對(duì)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，按照監(jiān)控結(jié)果確定是否需要維修，適合雖然造成危害但發(fā)展緩慢的機(jī)電故障，費(fèi)用上投資較大，需要較頻繁的維護(hù);定期維護(hù)顧名思義是在一定時(shí)間周期內(nèi)進(jìn)行維護(hù)，主要針對(duì)一個(gè)項(xiàng)目，屬于預(yù)防性質(zhì)，適用于造成危害且危害發(fā)展快的機(jī)電故障，成本耗費(fèi)與事后維修相同[2]。維修方式的選擇需要根據(jù)設(shè)備種類(lèi)和故障類(lèi)型決定，還要考慮到企業(yè)成本承受能力和設(shè)備本身的經(jīng)濟(jì)性。

2.1.2? ? 維修周期

RCM技術(shù)在進(jìn)行維修工作評(píng)估時(shí)，需要確定設(shè)備的維修周期，若設(shè)備維修周期較長(zhǎng)，則容易導(dǎo)致故障頻發(fā)，企業(yè)需要承擔(dān)更多的經(jīng)濟(jì)損失。若設(shè)備維修周期較短，則會(huì)在一定程度上增加維修成本和時(shí)長(zhǎng)，影響工作效率。因此，要結(jié)合機(jī)電設(shè)備維修成本和停工產(chǎn)生的費(fèi)用損失進(jìn)行評(píng)估，掌握設(shè)備無(wú)故障修理費(fèi)用、設(shè)備出現(xiàn)故障后的修理費(fèi)用、一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行預(yù)防性維修時(shí)無(wú)故障發(fā)生零部件修復(fù)次數(shù)以及一段時(shí)間內(nèi)預(yù)防性維修時(shí)有故障發(fā)生零部件修復(fù)的次數(shù)等，以計(jì)算合適的維修周期。用C1表示無(wú)故障修理費(fèi)用，C2表示有故障修理費(fèi)用，且C2大于C1，一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行預(yù)防性維修時(shí)無(wú)故障發(fā)生零部件修復(fù)次數(shù)設(shè)定為N1，一段時(shí)間內(nèi)預(yù)防性維修時(shí)有故障發(fā)生零部件修復(fù)的次數(shù)設(shè)定為N2，則一定時(shí)間段內(nèi)設(shè)備需要花費(fèi)的維修成本C=N1C1+N2C2。這段時(shí)間內(nèi)修復(fù)的總次數(shù)為N=N1+N2。若設(shè)備兩次維修時(shí)間間隔MTBR比設(shè)備運(yùn)行總時(shí)間t低很多，則總次數(shù)還可表示為：N≈t/MTBR。

2.1.3? ? 維修策略

在制定維修策略時(shí)要求流程清晰明確，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)。通過(guò)判斷機(jī)電設(shè)備產(chǎn)生故障后出現(xiàn)的問(wèn)題和設(shè)備本身的可靠性差異來(lái)選擇維修計(jì)劃。若故障一定會(huì)影響機(jī)電設(shè)備的正常使用，務(wù)必要及時(shí)維修處理，控制故障進(jìn)一步發(fā)展，將成本費(fèi)用盡可能降到最低。若故障并不會(huì)直接影響設(shè)備使用，需及時(shí)調(diào)整維修方案，先考慮看情況維修然后是定期維修。若設(shè)備故障過(guò)于隱蔽，可能無(wú)法察覺(jué)出其危害程度，可以先監(jiān)測(cè)其內(nèi)在隱患然后制定維修方案。RCM技術(shù)下的決策分析方法能使機(jī)電設(shè)備在產(chǎn)生故障后及時(shí)制定出維修方案，將故障元件按危害程度不同進(jìn)行分類(lèi)，保證重要部件優(yōu)先維修，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。

2.2? ? 維修系統(tǒng)

以煤礦實(shí)際機(jī)電故障為例，選用RCM技術(shù)支持下的B/S結(jié)構(gòu)維修系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要分為以下幾個(gè)模塊：系統(tǒng)登錄、用戶信息管理、設(shè)備維修信息管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、系統(tǒng)維護(hù)管理、制造商和供應(yīng)商信息管理以及RCM分析。系統(tǒng)登錄是用戶進(jìn)入系統(tǒng)執(zhí)行后續(xù)操作的基礎(chǔ);用戶信息管理能幫助工作人員查詢使用者，用戶還可輸入密碼后增加或刪除用戶以及修改資料信息;設(shè)備維修管理一方面是對(duì)備件基礎(chǔ)信息的錄入，另一方面是制定備件的計(jì)劃管理措施，計(jì)劃管理要根據(jù)備件的實(shí)際情況制定維修計(jì)劃，可以以時(shí)間為單位，如年計(jì)劃、月計(jì)劃以及日計(jì)劃;統(tǒng)計(jì)報(bào)表是系統(tǒng)將備件信息進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和整理，用戶能根據(jù)實(shí)際需求查詢、排列和整理，有助于提高RCM分析的實(shí)效性;系統(tǒng)維護(hù)管理是管理當(dāng)前系統(tǒng)中包括的數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)用戶設(shè)定進(jìn)行定期維護(hù)，涉及故障設(shè)備維修信息的更新和補(bǔ)充;制造商和供應(yīng)商信息管理是對(duì)二者的供貨、評(píng)估、其他相關(guān)信息的管理;RCM分析是利用設(shè)備中現(xiàn)存的數(shù)據(jù)信息篩選出最適合的維修方案并進(jìn)行分析。此外，系統(tǒng)中還有維修人員的信息匯總，關(guān)于維修人員的姓名、年齡和負(fù)責(zé)維修的備件信息都有所記錄，維修部門(mén)可以通過(guò)數(shù)據(jù)信息掌握設(shè)備維修情況，一旦再次出現(xiàn)故障能及時(shí)了解設(shè)備舊故障，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行故障查驗(yàn)和排除，節(jié)省大量時(shí)間。

2.3? ? 維修過(guò)程

基于RCM的煤礦機(jī)電維修主要是利用RCM理論開(kāi)展實(shí)際工作，對(duì)機(jī)電設(shè)備的故障情況和維修方案進(jìn)行分析。以MG500/1130-WD型采煤機(jī)中的牽引電機(jī)為例，其型號(hào)為YBQYS-55，首先將采煤機(jī)按照子系統(tǒng)分為多個(gè)部分，其次將各個(gè)子系統(tǒng)拆分為多個(gè)元件，再次需要掌握該牽引機(jī)一年以內(nèi)的故障情況和維修情況，進(jìn)而分析零部件是否存在故障，以完成對(duì)牽引機(jī)零部件故障的探究[3]。

經(jīng)過(guò)實(shí)際探究分析發(fā)現(xiàn)，采煤機(jī)出現(xiàn)故障的原因主要為以下幾點(diǎn)：（1）牽引機(jī)不能正常啟動(dòng);（2）電動(dòng)機(jī)軸承過(guò)熱或電動(dòng)機(jī)整體溫度較高;（3）電動(dòng)機(jī)噪聲過(guò)大或振動(dòng)明顯;（4）電動(dòng)機(jī)冒煙?；谝陨显颍袛喙收衔恢煤托问?，計(jì)算故障頻率，分析牽引電機(jī)可能出現(xiàn)的故障原因和危害程度。通過(guò)實(shí)際研究分析，電機(jī)可能出現(xiàn)問(wèn)題的元件有前端蓋、后端蓋、潤(rùn)滑脂、水道、軸承、換向器、電刷裝置、接線腔、控制元件、轉(zhuǎn)軸、鐵芯、繞組、補(bǔ)償繞組、主磁極、換向級(jí)以及基座等，在了解了各部分故障的危害程度和可能發(fā)生故障的頻率等后，制定維修策略。前端蓋、后端蓋、水道、換向器、電刷裝置、鐵芯、補(bǔ)償繞組、主磁極、換向級(jí)采取事后維修方式;潤(rùn)滑脂、軸承、接線腔、繞組以及基座采取看情況維修方式;控制元件、轉(zhuǎn)軸采取定期維修方式。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，傳統(tǒng)煤礦機(jī)電維修存在諸多問(wèn)題，如成本較高、耗時(shí)較長(zhǎng)或過(guò)于盲目等，嚴(yán)重影響了機(jī)電設(shè)備的正常使用。而基于RCM技術(shù)的煤礦機(jī)電設(shè)備維修能解決上述問(wèn)題，節(jié)省大量的人力、財(cái)力及物力，推動(dòng)了煤礦行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景。

[參考文獻(xiàn)]

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[3] 張永強(qiáng)，馬憲民，吳曉蕊.基于RCM的煤礦機(jī)電設(shè)備維修管理系統(tǒng)的研究[J].煤炭工程，2015，47（9）：110-113.

收稿日期：2020-03-27

作者簡(jiǎn)介：蘆家華（1996—），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，研究方向：煤礦機(jī)電。