黃 偉

(鎮(zhèn)江高等?？茖W(xué)校 電氣電競(jìng)與交通學(xué)院，江蘇 鎮(zhèn)江 212028)

設(shè)備是工業(yè)生產(chǎn)的手段，設(shè)備維修經(jīng)歷了事后維修到計(jì)劃維修、預(yù)防維修的發(fā)展過(guò)程。事后維修，即發(fā)現(xiàn)故障后維修的方式，會(huì)打亂生產(chǎn)計(jì)劃。計(jì)劃維修，即設(shè)備發(fā)生故障前制定維修計(jì)劃，可保證生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行的均衡性和連續(xù)性，但計(jì)劃性太強(qiáng)，可能產(chǎn)生過(guò)度維修，加大成本，也可能欠維修，維修不足。預(yù)防維修遵循預(yù)防為主的原則，加強(qiáng)日常檢查和定期檢查，對(duì)運(yùn)行設(shè)備采用狀態(tài)監(jiān)測(cè)，根據(jù)設(shè)備的故障規(guī)律、零件磨損規(guī)律、檢查結(jié)果，在生產(chǎn)設(shè)備發(fā)生故障前，針對(duì)易磨損零件，易發(fā)故障機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)、元件等安排維修或更換，防患于未然，避免突發(fā)故障。預(yù)防維修重點(diǎn)是采用傳感技術(shù)監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)，但成本較高。為達(dá)到設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的效果，可以實(shí)施點(diǎn)檢管理。

點(diǎn)檢是借助人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)、觸覺(jué)，應(yīng)用工具、儀器，按預(yù)設(shè)周期、線路和方法，對(duì)設(shè)備的規(guī)定部位(點(diǎn))進(jìn)行預(yù)防性檢查。點(diǎn)檢是車間設(shè)備管理的一項(xiàng)基本制度，分日常點(diǎn)檢、專業(yè)點(diǎn)檢、精密點(diǎn)檢。現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢一般1 d內(nèi)完成，上午點(diǎn)檢，收集現(xiàn)場(chǎng)信息，視情況排除一些小故障，下午及時(shí)歸納整理，提出維修建議，以及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，預(yù)防事故發(fā)生，保證正常生產(chǎn)。

點(diǎn)檢過(guò)程的數(shù)據(jù)及狀態(tài)具有準(zhǔn)確、客觀的特點(diǎn)，可為設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)提供基礎(chǔ)，以便更好地實(shí)施設(shè)備的預(yù)防維修和狀態(tài)檢測(cè)維修。設(shè)備點(diǎn)檢可以與日常維保、一級(jí)保養(yǎng)和二級(jí)保養(yǎng)結(jié)合。設(shè)備故障種類多、變化多，點(diǎn)檢管理必須有針對(duì)性。

1 設(shè)備故障曲線及特點(diǎn)

1.1 設(shè)備故障期

設(shè)備故障曲線俗稱盆浴曲線，如圖1所示，可分3個(gè)階段。

圖1 設(shè)備的典型故障曲線

1.1.1 早期故障期

第1階段相當(dāng)于跑合階段，屬試運(yùn)行期或使用初期，故障較多。通過(guò)跑合階段的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)和排除故障，故障率將持續(xù)下降，并逐步穩(wěn)定。此階段可靠度的分布密度函數(shù)基本服從負(fù)指數(shù)函數(shù)分布，

R(t)=e-λ1t，

(1)

式(1)中R(t)為設(shè)備的可靠性函數(shù)，λ1為指數(shù)函數(shù)的分布參數(shù)，即設(shè)備的故障率。

此階段設(shè)備故障易查找。故障原因一般是元器件未經(jīng)篩選、制造工藝或包裝運(yùn)輸損傷、誤操作、設(shè)計(jì)質(zhì)量有問(wèn)題。此階段的長(zhǎng)短與產(chǎn)品、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量密切相關(guān)。早期故障是影響設(shè)備運(yùn)行可靠性的重要因素，從設(shè)備使用總周期看，此階段時(shí)間不長(zhǎng)，如定型產(chǎn)品、批量產(chǎn)品的故障時(shí)間較短。對(duì)新設(shè)計(jì)的設(shè)備、單臺(tái)設(shè)備等，此階段故障形態(tài)主要由初期故障率、持續(xù)時(shí)間、期末故障率等決定[1]8-13。

1.1.2 偶發(fā)故障期

設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)行工作期，故障率較低，基本處于定值，但故障診斷困難。故障隨機(jī)突發(fā)，如機(jī)械零件、電子電器元件的損壞等。設(shè)備故障是偶然因素造成，隨機(jī)發(fā)生，與設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量，操作、保養(yǎng)等有關(guān)。此階段較長(zhǎng)，是設(shè)備的有效壽命，標(biāo)志設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。如持續(xù)時(shí)間達(dá)不到要求，說(shuō)明設(shè)備不能達(dá)到預(yù)期經(jīng)濟(jì)效果[1]18-19。

對(duì)于偶發(fā)故障，應(yīng)加強(qiáng)故障部位、特點(diǎn)、類型的統(tǒng)計(jì)分析，特別是重復(fù)部位、重復(fù)類型的故障。必須做好設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、故障動(dòng)態(tài)和維修保養(yǎng)記錄，連續(xù)運(yùn)行的設(shè)備，做好交接班狀態(tài)臺(tái)帳，建立設(shè)備檢查、生產(chǎn)日志等，完善設(shè)備管理制度。

1.1.3 損耗故障期

因設(shè)備的元件老化、部件磨損、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度疲勞等，故障率迅速上升[1]19。設(shè)備進(jìn)入損耗故障期，可靠度的分布密度函數(shù)基本服從指數(shù)函數(shù)分布[2]75-76，

R(t)=eλ2(t+T)，

(2)

式(2)中R(t)為設(shè)備的可靠性函數(shù)，λ2為指數(shù)函數(shù)的分布參數(shù)，即設(shè)備的故障率。T為設(shè)備故障曲線進(jìn)入第3階段的時(shí)間。

要阻止故障率上升，延長(zhǎng)設(shè)備壽命，必須大修、改善維修、改造、更換設(shè)備。

1.2 各階段維修方式

由以上分析可知，第1階段的設(shè)備故障無(wú)特點(diǎn)，無(wú)規(guī)律可循，難以實(shí)施設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)，沒(méi)有具體的維修方式，一般采用事后維修方式；第2階段的故障雖難判斷，但可對(duì)故障信息歸類、分析，設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)尤為重要，可綜合運(yùn)用各種維修方式，一般采取預(yù)防維修方式，重要的設(shè)備可采取可靠性為主的預(yù)防維修；第3階段的設(shè)備接近壽命期，故障上升，為延長(zhǎng)設(shè)備壽命，多采用改善性維修，但要綜合考慮成本及風(fēng)險(xiǎn)。

設(shè)備使用周期包含多條盆浴曲線，即多個(gè)大修理周期，直到設(shè)備不具備維修價(jià)值，報(bào)廢，壽命結(jié)束。

2 點(diǎn)檢管理的針對(duì)性

設(shè)備故障曲線反映了故障變化過(guò)程，與維修方法緊密聯(lián)系。以可靠性為中心的維修管理理論中所列的故障類型見(jiàn)表1，不僅包括適用“摩擦磨損”機(jī)理的A類盆浴曲線，還增加了其他類型，其中B和F類的組合基本服從盆浴曲線特性。需說(shuō)明的是，同一種設(shè)備可能有不同的故障模型[3]30-35。由表1可知，A，B，C等3類曲線有使用壽命，符合摩擦磨損機(jī)理，可采用預(yù)防性維修辦法；A，F(xiàn)等兩類曲線經(jīng)歷了初期故障，可采用“傾向管理”，盡量“預(yù)知狀態(tài)、超前管理”；D，E，F(xiàn)等3類曲線沒(méi)有明顯的使用壽命，故障及隱患是突發(fā)性的，一般采用以可靠性為中心的“預(yù)測(cè)性維修”方法[3]36-37。

表1 故障類型、故障率特征表

大型、長(zhǎng)流程、連續(xù)運(yùn)行的產(chǎn)品作業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備一般實(shí)施點(diǎn)檢管理。隨著新材料、新技術(shù)、新工藝在設(shè)備中的應(yīng)用，對(duì)象設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)生了巨大變化，應(yīng)有針對(duì)性地實(shí)施點(diǎn)檢管理。如連續(xù)工作的產(chǎn)品作業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備實(shí)施點(diǎn)檢管理，單體獨(dú)立的產(chǎn)品作業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備實(shí)施輪保與點(diǎn)檢結(jié)合的管理，動(dòng)力系統(tǒng)的運(yùn)行設(shè)備實(shí)施運(yùn)行部門的日常點(diǎn)檢管理，工藝生產(chǎn)線較長(zhǎng)的產(chǎn)品作業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備實(shí)施分段點(diǎn)檢管理，其他類型的設(shè)備一般不進(jìn)行點(diǎn)檢。另外，交貨期緊急的作業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備實(shí)施有準(zhǔn)備的事后維修或搶修[4]110-115。

3 點(diǎn)檢管理

據(jù)資料，設(shè)備每300個(gè)小事故、故障中隱含29個(gè)中等設(shè)備事故、效率下降等事件，可能隱含1個(gè)重大的設(shè)備故障、停機(jī)、重傷等事件，不重視微小的設(shè)備事故，將誘發(fā)設(shè)備的重大故障、事故[5]30-31。點(diǎn)檢管理可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患，保證設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)。根據(jù)點(diǎn)檢的特點(diǎn)制定明確、量化的監(jiān)測(cè)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，可以保證設(shè)備的維護(hù)質(zhì)量，降低突發(fā)性事故發(fā)生率，減少設(shè)備故障后的維修工作量。

設(shè)備點(diǎn)檢管理目標(biāo)明確、考核具體、過(guò)程檢查規(guī)范，現(xiàn)場(chǎng)信息和管理緊密結(jié)合，可以及時(shí)確定維修整改方案，工作效率高。建立完整的設(shè)備技術(shù)資料檔案可以提高設(shè)備管理現(xiàn)代化水平。

根據(jù)點(diǎn)檢人員構(gòu)成、技術(shù)能力、現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)、過(guò)程線路、維修備品、檢測(cè)儀表器具、維修工具等確定點(diǎn)檢項(xiàng)目、方法、流程、判定基準(zhǔn)和周期。

1) 定標(biāo)。即制訂標(biāo)準(zhǔn)，判斷點(diǎn)檢過(guò)程中具體到部件、機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)等是否正常。2) 定期。制訂點(diǎn)檢周期，按產(chǎn)品作業(yè)生產(chǎn)線設(shè)備的重要性，確定檢查的部件、機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)等是否為重點(diǎn)。3) 定人。確定點(diǎn)檢的實(shí)施人員，設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)操作人員、點(diǎn)檢人員和設(shè)備管理專業(yè)人員相結(jié)合，日常點(diǎn)檢、專業(yè)點(diǎn)檢和精密點(diǎn)檢相結(jié)合。4) 定法。制訂設(shè)備檢查的內(nèi)容、方法。

點(diǎn)檢內(nèi)容多，需形成具體詳細(xì)的設(shè)備點(diǎn)檢表。開(kāi)機(jī)前，檢查設(shè)備各類緊固件的狀況，是否存在松動(dòng)現(xiàn)象，設(shè)備信號(hào)指示、表計(jì)示數(shù)是否準(zhǔn)確直觀。運(yùn)行中，檢查設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)部件是否靈活，有無(wú)卡、堵現(xiàn)象，潤(rùn)滑狀況是否良好；檢查設(shè)備氣動(dòng)系統(tǒng)的氣壓是否在規(guī)定范圍，接頭是否松動(dòng)，氣路管道有無(wú)漏氣；檢查液壓系統(tǒng)壓力是否正常，各管路系統(tǒng)及閥的設(shè)定參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)；檢查設(shè)備有無(wú)漏油漏水、溫度過(guò)高、振動(dòng)等現(xiàn)象；檢查設(shè)備電路系統(tǒng)，如絕緣性能下降，發(fā)生漏電，應(yīng)立即切斷電源，并采取相應(yīng)措施；檢查控制系統(tǒng)、傳感器等狀態(tài)。下班后，設(shè)備停機(jī)，必須關(guān)閉設(shè)備電源，關(guān)閉氣、水閥門等。

點(diǎn)檢人員依據(jù)點(diǎn)檢結(jié)果提出建議，填寫設(shè)備點(diǎn)檢表或輸入到點(diǎn)檢信息系統(tǒng)。

在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的相應(yīng)階段評(píng)價(jià)點(diǎn)檢管理的效果，包括企業(yè)效率、員工的自主管理意識(shí)、點(diǎn)檢人員的專業(yè)能力、設(shè)備的綜合效率。

點(diǎn)檢信息管理系統(tǒng)[6]具有以下特點(diǎn)。

1) 及時(shí)性。點(diǎn)檢管理的實(shí)時(shí)信息及時(shí)輸入，現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢人員、專業(yè)點(diǎn)檢人員、精密點(diǎn)檢人員之間保持信息暢通，設(shè)備管理、生產(chǎn)計(jì)劃、技術(shù)工藝、生產(chǎn)車間等部門交流數(shù)據(jù)，公司及時(shí)掌握設(shè)備狀態(tài)。

2) 便捷性。使用方便，便于現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)檢人員操作。

3) 擴(kuò)展性。根據(jù)設(shè)備點(diǎn)檢位置、線路、參數(shù)等變化，部門的設(shè)備調(diào)整，及時(shí)更新數(shù)據(jù)。

4) 開(kāi)放性。點(diǎn)檢信息管理系統(tǒng)與企業(yè)的信息管理系統(tǒng)對(duì)接，有線無(wú)線同步使用，微機(jī)終端和手機(jī)終端可隨機(jī)登錄。

5) 安全性。保證數(shù)據(jù)安全，點(diǎn)檢人員、管理人員等進(jìn)入系統(tǒng)有安全措施。

4 結(jié)束語(yǔ)

某制造業(yè)企業(yè)推行設(shè)備點(diǎn)檢管理后，根據(jù)點(diǎn)檢設(shè)備、點(diǎn)檢內(nèi)容制定點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)、維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、點(diǎn)檢技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等，精心組織，設(shè)備的綜合效率OEE比采用傳統(tǒng)設(shè)備管理的高，大于40%。