設(shè)備零故障管理與自主維護(hù)

日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（JapaneseIndustrialStandardsCommittee，Tokyo，JISC）定義的設(shè)備故障指的是設(shè)備喪失其既定的機(jī)能，而設(shè)備喪失規(guī)定功能則包括不能工作、性能劣化、不安全三個(gè)層面的問題。一般來說，設(shè)備發(fā)生故障的原因包括以下五個(gè)方面：

1）自然劣化：任何設(shè)備只要正常使用，都會(huì)產(chǎn)生正常劣化和磨損。如一個(gè)電子零件會(huì)出現(xiàn)老化。

2）強(qiáng)制劣化：顧名思義，指強(qiáng)制的劣化。它是由環(huán)境或人為因素造成的，如使用不當(dāng)、操作不當(dāng)或者是維修不當(dāng)造成的劣化。

3）對(duì)劣化之放任：如果設(shè)備存在劣化的情況，不管是自然劣化還是強(qiáng)制劣化，若不進(jìn)行復(fù)原，就是對(duì)劣化之放任。

4）對(duì)應(yīng)力之放任：每一臺(tái)設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候，都有設(shè)計(jì)的應(yīng)力強(qiáng)度，相應(yīng)的，操作時(shí)就有一定的操作規(guī)范（避免長時(shí)間超負(fù)荷）。

5）設(shè)備本身的設(shè)計(jì)強(qiáng)度不夠：每一臺(tái)設(shè)備設(shè)計(jì)的時(shí)候，雖然都設(shè)計(jì)有相應(yīng)的應(yīng)力強(qiáng)度，但如果設(shè)備本身這種應(yīng)力強(qiáng)度不足，無法保證正常生產(chǎn)，就屬于設(shè)計(jì)缺陷。

了解和明白上述五大原因，是我們針對(duì)設(shè)備問題開展工作的基礎(chǔ)。

一、追求設(shè)備零故障的主要對(duì)策

設(shè)備零故障管理是當(dāng)前很多企業(yè)設(shè)備管理部門開展的一項(xiàng)專題設(shè)備活動(dòng)，一般而言，設(shè)備零故障狀態(tài)水平越高，越可以使生產(chǎn)損失減少，使設(shè)備本身損失減少，所以零故障是很多企業(yè)追求的目標(biāo)。我們認(rèn)為，企業(yè)開展設(shè)備零故障的對(duì)策是：

（1）保持設(shè)備的初始和基本狀態(tài)，維持設(shè)計(jì)原始參數(shù)：這是最基礎(chǔ)的工作，也就是說設(shè)備零故障管理的第一步就是要恢復(fù)設(shè)備的基本狀態(tài)；

（2）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，防止和避免破壞性的操作，防止和避免超負(fù)荷運(yùn)行：大量的設(shè)備問題是由于操作不當(dāng)或者保養(yǎng)不到位導(dǎo)致的，規(guī)范員工行為的意義就是防止和減少這類簡單原因?qū)е碌脑O(shè)備問題；

（3）不斷的發(fā)現(xiàn)、防止和修復(fù)自然劣化，讓設(shè)備在潛在故障狀態(tài)就得到修復(fù)：自主維護(hù)的意義所在，通過一線員工參與第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問題，TnPM倡導(dǎo)的發(fā)現(xiàn)和清除六源活動(dòng)，其中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)就是解決故障源的問題；

（4）糾正有缺陷的設(shè)計(jì)，對(duì)設(shè)計(jì)制造缺陷進(jìn)行附帶改善的主動(dòng)性維修；

（5）防止人為劣化，避免人為損壞，防止損壞性維修；

（6）控制任何非正常的外部條件，控制對(duì)設(shè)備劣化的加速因素作用。

設(shè)備零故障對(duì)策如圖1所示。

二、設(shè)備零故障管理與設(shè)備健康管理

追求設(shè)備零故障管理的理念與近年來比較熱的一種新提法――"設(shè)備健康管理"理念也非常吻合。傳統(tǒng)管理模式往往忽略在"健康--亞健康"狀態(tài)的設(shè)備形態(tài)和性能變化，對(duì)機(jī)、電、儀、油、水、氣、汽、介質(zhì)等系統(tǒng)的平衡紊亂缺乏相應(yīng)的技術(shù)對(duì)策和調(diào)控方案。進(jìn)而造成設(shè)備機(jī)械損傷加速、工作性能下降、材料浪費(fèi)超標(biāo)、能源消耗增高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。這些過程損失和未來后果損失之和往往會(huì)大于早期健康維護(hù)所付出的成本。

如果我們將設(shè)備亞健康狀況再詳細(xì)劃分為三個(gè)階段，即"微缺陷"、"中缺陷"和"大缺陷"，在微缺陷階段，不會(huì)發(fā)生設(shè)備停機(jī)，也不會(huì)影響設(shè)備功能，只是略有異常或者失調(diào)的跡象；到中缺陷則會(huì)產(chǎn)生小停機(jī)，設(shè)備功能劣化已經(jīng)出現(xiàn)，但并不明顯；到大缺陷階段，發(fā)展到故障邊緣，設(shè)備功能明顯劣化，故障表征突出，如振動(dòng)噪音、發(fā)熱、冒黑煙、泄露、突然的停機(jī)等等。我們?cè)?quot;微缺陷"和"中缺陷"采取的策略就是健康管理，維修模式主要是主動(dòng)維護(hù)和靠前維護(hù)；依次類推，在"中缺陷"和"大缺陷"階段采取的策略是劣化管理，維修模式主要是預(yù)防維修和狀態(tài)維修；"大缺陷"和"故障"階段采取的策略是故障管理，維修模式主要是糾正維修和事后維修。這種情況如圖2所示。雖然目前大多數(shù)企業(yè)設(shè)備管理水平還停留在管理"故障"或者是管理"大缺陷"的階段，但我們應(yīng)該通過設(shè)備零故障管理或者設(shè)備健康管理理念的不斷深化，向管理"微缺陷"或"小缺陷"階段邁進(jìn)。

圖2設(shè)備不同健康狀態(tài)的維修策略

三、追求設(shè)備零故障必須關(guān)注簡單原因

多年的企業(yè)設(shè)備管理實(shí)踐表明，很多設(shè)備問題都是由于一些簡單原因?qū)е碌模鐖D3所示是一個(gè)企業(yè)的全年設(shè)備故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)，從圖中我們可以看出，類別1操作不當(dāng)和類別2維護(hù)不周導(dǎo)致的設(shè)備停機(jī)次數(shù)占到了50％以上，如果考慮大量的設(shè)備小停機(jī)和短暫停機(jī)，這個(gè)比例還要高，符合80/20分布規(guī)律。

圖3某企業(yè)全年設(shè)備故障次數(shù)統(tǒng)計(jì)

國外的統(tǒng)計(jì)跟蹤數(shù)據(jù)也反映了這一特征，圖4所示就是國外EFESO咨詢機(jī)構(gòu)做了統(tǒng)計(jì)分析。

圖4國外EFESO的故障原因統(tǒng)計(jì)分析

既然大部分的設(shè)備故障是由于簡單原因?qū)е碌模虼艘粋€(gè)好的維護(hù)系統(tǒng)就是要能夠去除和處理這些簡單原因，這也是我們?cè)陂_展設(shè)備管理工作時(shí)，特別要重視自主維護(hù)工作的根本所在。

TnPM自主維護(hù)工作中，首先強(qiáng)調(diào)的就是最基礎(chǔ)的一些工作能夠做到位并形成閉環(huán)，這些最基礎(chǔ)的工作的意義和要求是：

清掃：不只是設(shè)備表面，還要將設(shè)備的"犄角旮旯"清掃干凈，讓設(shè)備、工裝的磨損、噪音、松動(dòng)、變形、滲漏等缺陷暴露出來，及時(shí)排除；

潤滑：少油、缺脂造成潤滑不良，使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，部分零件過度磨損、溫度過高造成硬度、耐磨性減低、甚至形成熱疲勞和晶粒粗大的損壞。因此要定時(shí)、定量、定質(zhì)、及時(shí)進(jìn)行加油、加脂工作；

緊固：緊固螺栓、螺母，避免部件松動(dòng)、振動(dòng)、滑動(dòng)、脫落而造成的故障。

堵漏：防止、堵塞潤滑油脂、壓縮空氣、蒸汽、水、反應(yīng)介質(zhì)、冷卻介質(zhì)、熱量、主副產(chǎn)品泄漏。

大力開展這些最基礎(chǔ)的工作，就是用最小的投入實(shí)現(xiàn)設(shè)備零故障管理和設(shè)備健康管理，從而減少和消除設(shè)備非計(jì)劃停機(jī)，創(chuàng)造最大的效益。

最后特別要說明的是：我們并不是絕對(duì)地追求設(shè)備零故障和健康管理的。設(shè)備故障可以造成生產(chǎn)損失和故障后果損失，但提升零故障的水平由需要付出成本，如預(yù)防維修、備件儲(chǔ)備、狀態(tài)監(jiān)測、點(diǎn)檢體系都需要成本。一般而言，零故障水平越高，零故障水平維持成本越高。以成本為縱軸，以零故障水平為橫軸，將故障后果損失曲線、生產(chǎn)損失曲線和零故障維持成本曲線畫出來，然后將所有這些曲線疊加，我們可以得到一條下凹的曲線，這就是。這條曲線有一個(gè)最低點(diǎn)，代表了最小費(fèi)用。如圖5所示。

圖5維持零故障水平的損失和成本曲線

作為企業(yè)，效益最大化、成本最小化永遠(yuǎn)是其最直接的目標(biāo)。按照上圖5所示狀況，總費(fèi)用曲線最低點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的零故障水平才是企業(yè)所希望的。為此，企業(yè)要尋找和追求這樣的零故障水平。

對(duì)于故障停機(jī)造成嚴(yán)重生產(chǎn)損失或者故障后果損失的設(shè)備，維持零故障水平的成本可以忽略不計(jì)，就要不遺余力的追求零故障。

相對(duì)維修費(fèi)用而言，對(duì)于故障后果損失、生產(chǎn)損失不嚴(yán)重的設(shè)備，完全可以采用故障后的事后維修。

作者1：劉昊，中國石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司裝備研究中心，河北省涿州市范陽西路189號(hào)（072751）

作者2：徐保強(qiáng)，廣州大學(xué)工業(yè)工程與設(shè)備工程研究所副教授，廣州大學(xué)城外環(huán)西路廣州大學(xué)工程二號(hào)樓327室（510006）

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