（机械设计及理论专业论文）工程机械维修级别决策体系的研究.pdf

【程机械维修级别决策体系的研究摘要 摘要 2 0 世纪5 0 年代以前，维修基本上是一门技艺，缺乏系统的理论。从6 0 年 代后期，开始出现多种维修理论和维修模式，标志着维修从一门技艺发展为科学， 国内外i 生维修理论和实践方面都取得了很大发展。目前系统性的维修管理和维修 定量决策是维修发展的一个重要方向，但是有关维修决策在工程机械维修管理中 的应用不多。本文的目的是研究工程机械的维修级别决策体系，实现工程机械维 修级别决策过程的定量化。 本文分析了工程机械维修的发展趋势和目前的维修级别决策现状，结合工程 机械施： 过程的特点，系统地分析了各个因素对工程机械维修的影响，提出了面 向工程的维修级别决策体系，以技术状态、维修性、经济性、可靠性、使用性能 趋势这五个方面为内容实现了面向工程的维修级别决策体系。 在基于贴近度的模糊评判原理基础上，结合层次分析法( a h p ) ，实现了维修 级别决策的模糊评判。 以摊铺机为例，验证了面向工程的维修级别决策体系的实用性。对设备维修 管理系统进行了总体设计，利用v c p n e t 语言编制了摊铺机维修级别决策的软件 系统。 关键 司：工程机械维修级别决策模糊贴近度层次分析法模糊评判 t 程机械维修级别决策体系的研究 摘要 s t u d y o nm a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n - m a “n g s y s t e mo fc o n s t r u c t i o nm a c h i n e r y a b s t r a c t b e f o r e5 0 s2 0 t hc e n t u r y ，f o rl a c ko fs y s t e m a t i ct h e o r y , m a i n t e n a n c eo n l yi s t r e a d e da sas k i l l m a n yk i n d so fm a i n t e n a n c et h e o r ya n dp a t t e r na p p e a rs i n c e6 0 s 2 0 t hc e n t u r y , i tw a sas y m b o lt h a tm a i n t e n a n c ed e v e l o p e df r o ms k i l lt os c i e n c e ，g r e a t a c h i e v e m e n th a sb e e ng a i n e di nt h e o r e t i c a la n dp r a c t i c a ls t u d yo fm a i n t e n a n c ei n c h i n aa n da b r o a d a n dn o ws y s t e m a t i cm a i n t e n a n c em a n a g e m e n ta n dq u a n t i t a t i v e m a i n t e n a n c ed e c i s i o n m a k i n gh a sb e c o m ea ni m p o r t a n td i r e c t i o n ，b u tt h e r ea r ef e w e r a p p l i c a t i o n s o fm a i n t e n a n c ed e c i s i o n - m a k i n gi nc o n s t r u c t i o nm a c h i n e r y t h e p u r p o s e o ft h ed i s s e r t a t i o ni st os t u d ym a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n m a k i n go f c o n s t r u c t i o nm a c h i n e r y ，a n d t oa c h i e v e q u a n t i t a t i v e m a i n t e n a n c el e v e l d e c i s i o n m a k i n g t h i s p a p e ra n a l y s e s t h e d e v e l o p m e n t t r e n do fc o n s t r u c t i o nm a c h i n e r y m a i n t e n a n c ea n dc u r r e n ts i t u a t i o no fm a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n m a k i n g c o n s i d e r i n g t h ec h a r a c t e r i s t i co fc o n s t r u c t i o nm a c h i n e r yi nt h ep r o j e c ta n ds y s t e m a t i c a l l ya n a l y s i s i n f l u e n c ec o m i n gf r o me a c hf a c t o ro nc o n s t r u c t i o nm a c h i n e r ym a i n t e n a n c e ，t h ea u t h o r p u t sf o r w a r dt h ep r o j e c tf a c e dm a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n m a k i n g a n dr e a l i z e st h e p r o j e c tf a c e dm a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n - m a k i n gs y s t e mw i t h t h ec o n t e n to ft h e t e c h n o l o g i c a l s t a t e ， m a i n t a i n a b i l i t y , e c o n o m i c a l e f f i c i e n c y , r e l i a b i l i t y , u s e p e r f o r m a n c et r e n d c o m b i n e dw i t ha n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) ，t h ea u t h o rr e a l i z e sf u z z y e v a l u a t i o no fm a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n m a k i n gb a s e do nc l o s ed e g r e eo ft h e o r yo f f u z z ye v a l u a t i o n t a k i n gp a v e r sa s a l le x a m p l e ，t h ea u t h o rv e r i f i e st h eu t i l i t yo ft h ep r o j e c tf a c e d m a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n - m a k m g ，a n dd e s i g ne q u i p m e n tm a i n t e n a n c em a n a g e m e n t s y s t e mo v e r a l lp l a n u s ev c # n e tt or e a l i z et h ep r o c e d u r eo fp a v e r sm a i n t e n a n c e l e v e ld e c i s i o n m a k i n g k e y w o r d s ：c o n s t r u c t i o nm a c h i n e r y , m a i n t e n a n c el e v e ld e c i s i o n m a k i n g ， f u z z ya p p l i c a b i l i t y , a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ( a h p ) ， f u z z ye v a l u a t i o n ， t 程机械维修级别决策体系的研究 第一章 第一章绪论 卜l 工程机械的维修管理 一、我国工程机械的发展现状 我国工程机械行业包括：挖掘机械、铲土运输机械、工程起重机械、工业车 辆、电梯与扶梯、压实机械、桩工机械、凿岩机械、气动工具、混凝土机械、钢 筋及预应力机械、装修机械、市政工程与环卫机械、路面机械、线路机械、军用 工程机械、工程机械专用零部件以及其他工程机械等十八大类。 我国工程机械行业是解放后发展起来的，起步较晚，但发展速度却相当快。 经过“六五”、“七五”、“八五”和“九五”建设，工程机械行业突飞猛进：按 2 0 0 1 年统计全行业生产企业有1 5 8 8 家，2 0 0 2 年工业总产值8 7 6 亿元，2 0 0 3 年 又达到连续五年高速发展以来增幅最大的一年，全行业总产值超过1 0 0 0 亿元， 八大类主机销售1 6 万台，比2 0 0 2 年增长4 9 5 。主要机械每年消费量因适应我 国经济高速发展的需要而居高j f 下，如表卜1 和表l 一2 所列： 表卜l2 0 0 3 年主要t 程机械国内市场的消费量 产品名称2 0 0 3 年国内市场消费量( 台) l o o k w 以上推土机 7 弓l o 挖掘机械 3 5 0 0 0 装载机 6 8 4 3 3 塔式起重机 1 1 0 0 0 平地机 1 7 0 6 汽车起重机 9 0 0 0 压路机 1 1 0 0 0 注：本表数据来源一中国工程机械商贸网( h t t p ：w w w 2 1 - s u nt o m ) 表卜22 0 0 5 年主要t 程机械的需求量预测 产品名称年度需求( 台) l o o k w 以上推土机6 0 0 0 7 0 0 0 装载机 2 5 0 0 02 8 0 0 0 上程起重机 8 0 0 0 9 0 0 0 叉车 2 5 0 0 0 3 5 0 0 0 液压挖掘机 1 2 0 0 0 1 4 0 0 0 凿岩台车 1 0 0 0 - 1 5 0 0 道路工程机械( 含压实及路面机械) 9 0 0 0 1 1 0 0 0 建筑机械及设备2 5 0 万台3 0 0 万吨 载客电梯3 5 0 0 0 5 0 0 0 0 注：数据来源中国j ：程机械网( h t t p ：w l v w ，c o n s t m a c h c o m ) 工程机械维修级别决策体系的研究第一章 从上表我们可以看到，工程机械正在以较快的速度发展着，呈现出供需两旺、 欣欣向荣的局面。 二、工程机械维修的重要性“ 任何事物的发展都是辨证统一的，生产和维修亦是如此。生产设备是为了发 展经济，而维修也是为经济服务的，它能够节约成本，延长设备使用时问，提高 设备效率，从而带来较佳的经济效果。因此，生产的繁荣就必然会给维修带来广 阔的发展空间。 马克思在资本论中说过：“一台机器的构造，不管完美无缺，进入生产 以后，在实际使用中就会出现一些欠缺，必须用补充劳动来纠正。另一方面，机 器越是超过中年期，f 常的磨损越是增多，构成机器越是消耗和衰老，因而它维 持到平均寿命末期所需要的修理劳动就越频繁、越多。”马克思的这段话也说明 了机械维修是一件非常重要的事情，是随着机械的产生而产生的，具有客观的必 要性，维修和生产是辩证统一的。维修对于机械技术管理、经济管理以及社会效 益都有着很重要的作用，可以分为以下几个方面： 1 、保证机械的正常运行。 任何机械在正常使用时，不可能永远保持正常工作状态，由于内外因素影响， 各部件必然要发生磨损、腐蚀等变化。因此，有必要在机械的使用过程中对机械 进行维护保养，在机械技术状态下降或发生故障时对机械进行修理，从而保证机 械的正常使用。 2 、延长机械的使用寿命。 任何机器都无法无限期运行，都有规定的修理标志和保养周期，达到修理标 志后就必须修理，到了保养周期就必须进行相应级别的保养，只有经过维护保养， 才可以延长机械的使用寿命。 3 、降低机械的使用成本。 一台机械如果不经过维修，只能使用一个大修期，而这只是机械使用寿命的 1 4 1 5 。一台机械的大修费用只占新机原值的1 0 3 0 ，所使用材料约为新 机的i 0 2 0 ，而大修次可获得相当于新机8 0 9 0 的使用寿命。如果在全 寿命周期中大修四次，所需费用不超过新机原值，而获得相当于新机三倍以上的 使用寿命，可以降低机械使用的成本。 4 、节约能源和资源 在维修过程中，使用节能动力源，降低油耗至标准值，可节约能源。采用绿 工程机械维修级别决策体系的研究第一幸 色再制造工程，废旧零部件的再利用，可保护矿产资源。 三、维修管理的主要内容。“” 维修学科包括了三大分支：即维修性设计、维修管理、维修技术。维修性设 计以可靠性工程、人机工程学、安全工程学等为理论基础，从机械设计阶段入手， 保证机械在未来的使用阶段，一旦出现故障，技术方面易于维修：价值方面维修 费用低；故障后果方面经济损失低。维修技术包括机械维修技术、电器维修技术、 液压维修技术、表面工程等。维修管理则包括维修生产的组织与管理、维修的经 济管理、维修决策、机械的日常检查、维护管理、备件管理、故障管理等。 1 、维修生产的组织与管理 主要是规定了维修活动规划的准则，实施的步骤和维修活动所必须遵守的规 章制度。 2 、维修的经济管理 设备维修的经济管理，主要是按照国家有关政策和规定，建立科学的管理制 度和方法，制定合理的维修费用定额，控制维修费用合理使用，做好经济核算和 经济分析，在不断提高设备利用率的前提下，降低维修费用，以提高企业的经济 效益。 3 、维修决策 维修决策包括维修方式决策和维修级别决策。维修方式决策，就是选取一种 较好的管理模式来预知故障、排除故障、防止故障发生。目前常用的维修方式主 要有事后维修、预防维修、视情维修三种。维修级别决策是根据设备状态选取相 应的维修。 4 、维护管理 在日常使用中通过维护，保持设备完好状态，使燃油、润滑油、轮胎及零配 件消耗达到最低，各总成、零部件技术状态保持均衡，以达到最高的大修间隔期。 主要包括：走合维护、例行维护、定期维护、换季维护、转移前维护、停用维护 和封存维护等七类。 5 、备件管理 主要包括备件技术管理、计划与采购、仓库管理等。 6 、运行管理 主要包括故障信息的采集，故障模式的分析，故障资料的收集和故障诊断技 术的应用。 工程机械维修级别决策体系的研究 第一章 1 - 2 国内外维修管理的现状 一、国外维修管理发展状况 维修是伴随着生产工具的使用而出现的。人们对维修的认识也是随着生产工 具的发展，机器设备大规模的使用而不断深化的。 1 、事后维修阶段( b m ：b r e a k d o w nm a i n t e n a n c e ) 西方国家的工业维修从1 8 世纪末一直到2 0 世纪( 2 0 3 0 ) 年代，这个阶段 有“两代”组成，即兼修时代和专修时代。在兼修时代，由于设备比较简单，设 备的操作人员也就是维修人员；随着设备技术复杂程度的不断提高，开始有了专 业分工，进入了专修时代。这时，操作工专门操作，维修工专门维修。这个阶段 的特点是设备坏了才修，不坏不修。 2 、预防维修阶段( p m ：p r e v e n t i v em a i n t e n a n c e ) 2 0 世纪初，随着生产流水线的出现，设各自动化水平的提高，工业生产中 一旦某一设备出现故障，迫使全线停工，造成生产损失；有的故障还会危及设备、 环境和人身安全，造成严重的后果；事后维修对故障损失己无能为力，事故损失 费用和维修费用往往难以估价和控制。1 9 2 5 年前后，美国工业界出现了“预防 为主”的维修观念。 3 、生产维修阶段( p m ：p r o d u c t i v em a i n t e n a n c e ) 生产维修体制是以预防性维修为中心，兼顾生产和设备设计制造而采取的多 样、综合的设备管理方法，以美国为代表的西方国家多采用此维修体制。 生产维修由四部分组成： ( 1 ) 事后维修：对一些生产效率不大，有了故障能替代而又易于维修的设备， 考虑其经济性，待有了故障再安排维修。 ( 2 ) 预防维修：对关键设备或生产线上的重点设备，其磨损零件的更换期确定 在发生故障之前，有计划地安排设备停机予以更换零件进行维修，以使停机时问 最少，生产损失最小。 ( 3 ) 改善性维修：又称改革性维修，分析研究设备的运行和故障记录，在设备 维修同时有针对性的进行适当改造，减少故障重复，提高设备效率和降低维修费 用。 ( 4 ) 维修预防：运用现代科学技术的成果，把监测技术运用到设备与维修方面， 对设备运行状态进行监测，预防故障，这种科学的预防，极大地减少了意外故障 的发生。 工程机械维修级别决策体系的研究 鹅一章 这一维修体制突出了维修策略的灵活性，可根据使用中不同的影响因素综合 考虑维修策略。 4 、各种设备维修模式并行阶段( 1 9 7 0 年至今) 这一时期比较典型的维修理论及模式有： ( 1 ) 、综合工程学 综合工程学的概念是7 0 年代英国丹尼斯在一次国际会议上提出的。其定义 为：“为使资产寿命周期费用最经济，把相关的工程技术、管理、财务及业务加 以综合的学科。”简单的说，设备综合工程学是一门以设备一生为研究对象，以 提高设备效率，使其寿命周期费用最经济为目的的综合性科学。1 9 9 0 年1 0 月欧 洲国家维修团体联盟第1 0 次学术会议提出维修是投资的一种选择方式，认为维 修可以替代投资，充分体现了综合工程学的思想。 ( 2 ) 、全员生产维修 日本在美国生产维修的基础上，吸收了英国综合工程学和我国鞍钢宪法群众 路线的思想，提出“全员生产维修”的概念。就是以设备效率( 综合效率) 最高 为目标，建立设备一生为对象的包括设备的计划、使用、维修等部门综合管理的 全系统，全体人员参加活动，进行生产维修培训教育，开展小组的自主管理活动。 ( 3 ) 、美国后勤学 后勤学是综合经营管理、工程学及其它技术方法的- - f 3 综合工程学。它不仅 要求降低设备寿命周期费用，而且还谋求降低产品、系统、程序的寿命周期费用， 具体的说，它要求把设备购置费与使用维修费合在一起核算寿命周期费用。 二、我国工程机械维修管理的概况“”3 我国的工程机械维修是从解放后才开始的，其发展过程可以划分为三个阶 段： l 、事后维修阶段 建国初期，工程机械设备数量少，结构简单，基本上是不坏不修，其维修工 作依附于汽车修理和农机修理。修理设备、修理技术、修理人员都不可能形成规 模，大多数是小作坊式的修理，这种修理属于事后修理。 2 、计划预修阶段 随着国民经济的不断恢复和发展，机械设备数量和质量都在提高。我国学习 了苏联的计划预期检修制，按照一定的周期，一定的作业范围对机械进行保养和 修理，形成了预防维修制度，至今相当一部分企业仍然在实施。工程机械维修的 _ i = 程机械维修级别决策体系的研究第一章 局面也发生了变化，汽车维修企业突出了品牌代理连锁经营，与工程机械维修拉 开的距离越来越大，农机维修企业不是演变为制造厂，就是不复存在。为此拥有 工程机械的施工企业不得不自己组织力量开展维修活动，来保证机械正常运转， 与此相应的修理标准是“三不漏”，不漏油、不漏水、不漏电，发动机排烟正常， 无异响；工作部分运转平稳；操作轻便、动作灵敏可靠、附件齐全有效。这种维 修体制在我国过去几十年维修历史中发挥了一定的积极作用。 3 、维修大发展阶段 近十年来，伴随着科学技术发展和人们对维修观念的改变，工程机械维修行 业开始有了比较大的变化。 ( 1 ) 宣传和应用以可靠性为中心的维修思想 可靠性工程是2 0 世纪八十年代初形成并迅速发展起来的- f 7 新兴科学。近 十几年来，可靠性基本理论已经应用到工程机械的使用和维修领域。通过对工程 机械有关可靠性参数的数理统计、研究和分析，为其维修方式的选择以及确定最 佳维修时机提供了科学的依据和方法。以可靠性为中心的维修思想的形成，对提 高工程机械的有效利用率、延长使用寿命、节约能源、降低维修费用起到了显著 的促进作用。 ( 2 ) 维修制度的改革使维修方式已初具规模 过去我国工程机械的维修制度基本采用“计划预防修理制度”。其特点是定 期保养、计划修理。在实施过程中，计划的安排不是以工程机械的技术状况为依 据，而是根据设备的损耗规律预先确定修理类别、修理间隔期及修理工作量，修 理计划的确定是按设备的运转时间为唯一依据。在实行“计划预防修理制度”过 程中，过剩维修大量存在，影响了工程机械的正常使用，造成不必要的浪费，还 会缩短其使用寿命。在处理维修内部检查、维护保养、修理三个环节关系上，“计 划预防修理制度”的重心放在修理上，对检查与维护保养重视不够，影响了操作 人员参加机械设备管理的积极性。 1 9 8 6 年在全国第二次设备管理维修座谈会上，李鹏总理指出：“要进一步改 进和完善设备的检修制度，应该从单纯的以时间周期为基础的检修制度，迓步发 展到以设备的实际技术状态为基础的检修制度”。近十年来，随着科学技术的发 展，机械产品质量，尤其是可靠性明显提高，机械的平均故障间隔期大大延长， 机械的运转台时与以往的磨损规律产生了矛盾。相继带来的盲目性修理不仅仅是 维修费用及停机损失的增加，同时随着设备的现代化( 液压化、机电一体化等) ， 工程机械维修级别决策体系的研究第一章 很多修复工艺、加工和检测调试等手段，企业自身难以解决。形势的变化和技术 的发展促进了维修方式的改革。 ( 3 ) 维修检测技术的推广和应用 随着科学技术的不断发展，工程机械趋向于大型化、复杂化、机电液一体化 等，其故障的诊断越来越困难。我国有关的科研单位、高等院校、仪器制造一家、 工程机械的使用维修单位加强了横向联合，应用电子测量技术、信号处理技术、 传感技术、计算机技术等，引进和开发了多种维修检测技术与设备，并在维修领 域不断推广应用。检测技术的推广应用为我国的工程机械维修行业打开了新局 面，它为推行状态维修，改革维修方式，提供了科学的依据。 ( 4 ) 维修新技术新工艺 ! 哥到广泛应用 随着金属刷镀、热喷涂、激光强化等表面技术的不断发展，先进的修理工艺 和修复技术在工程机械维修中得到了应用，提高了维修效率，降低了维修成本。 例如，发动机曲轴箱主轴承座孔的磨损超过极限尺寸后，过去是很难修复的，多 数报废处理。现在采用金属刷镀修复技术，很容易将其修复，经济效益非常可观。 1 - 3 课题的提出及其研究意义 工业化国家是工程机械广泛应用的国家，也是重视维修业的国家。如欧洲的 维修团体联盟( e f n m s ) ，日本和俄罗斯都十分重视维修基本理论、维修定量决策、 远程维修、维修新工艺开发和研究，成果累累。德国农机管理就采用了g p s 和 数据传输开辟了农机管理的新途径。德国将“船队的管理方式”用于大的农机企业 中，目标是对作业区中的农机进行不问断的监控，得到农机作业的实况和方位， 实现在办公室指挥农机工作，并便于对新安装的仪器进行维修，可利用远程诊断 系统来确定农机是否需要维修或更换零配件，而不会因故障造成停用，以此提高 农机的使用效率”1 。工业化国家的工程机械维修已由一门技艺发展成为综合性的 技术工程，采用精良的维修机具，健全的预防维修体系和绿色环保结合的零部件 再生工艺，使工程机械维修得到很大发展。 我国的工程机械维修也进入了一个新的阶段。维修理论的研究和应用在一些 科研单位和机构推动下有了一定发展，如石家庄铁道学院、装甲兵工程学院和一 些相关的科研院所培养了许多优秀维修人才，承担了不少科研任务。维修行业也 适应市场经济发展处于一个转型期，发展和问题并存，维修水平和技能与工业化 国家相比尚存在一定的差距。所以了解工程机械维修的发展趋势，加快维修业的 发展就是工程机械维修行业的当务之急。 t 程机械维修级别决策体系的研究 第一幸 一、工程机械维修的发展方向 l 、维修方式以状态维修为主，多种维修方式结合。 实践表明，对于不同机种、单位、工程项目，事后维修、定期维修、状态维 修等维修方式各有所长，办有所短，有一定的适用范围。所以硬性的规定各单位 ( 施工企业、工业企业等) 、各种机种都统一推行某一种维修方式，是不符合实 际和难以奏效的。正确的策略是工程机械的使用单位用优选法优选出合适的维修 方式。但是随着状态监测的广泛使用，先进的大、中型工程机械将装备机电一体 化的自动监测装置，所以状态维修将会充分发挥其长处，成为大、中型工程机械 的主要维修方式。 2 、建立智能的维修服务体系。 信息技术的广泛应用也是维修技术发展的方向之一。信息技术是2 1 世纪的 技术进步，运用网络技术建立智能的网络维修服务体系，超越国家和地区的时空 界限，将工程机械维修的科研机构、维修技术咨询机构、生产厂、维修厂、配件 供应和使用单位联系起来，实现远程、快速、优质、全方位的维修服务是适应这 个潮流的不可逆转的趋势。 3 、发展改善性修理和复合修理工艺。 传统的修理工艺是恢复性修理，修复旧的机械使其达到或接近原机型的技术 性能，没有包含技术进步的因素。今后，随着机电体化技术、c a d 技术( 计算 机辅助设计) 和新材料在工程机械上的应用加快，具有机电一体化装置和新结构、 新材料的新型工程机械的更新周期将进一步缩短( 目前为5 年) ，所以恢复性修 理将不能适应工程机械维修技术进步的要求。而改善性修理是采用新装置( 部 件) 、新材料、新结构修理旧机，用较少的资金使修复后的旧机达到或接近新机 型的性能。因此，今后它会获得广泛的应用。同时，两种和两种以上工艺结合的 复合修理法，也是研究的方向之一。 4 、维修过程的定量决策。 工程机械使用条件大都很恶劣，状态也各不相同，目前的维修基本上停留在 以经验和使用周期为主要判定依据，因此一个合适、准确的定量化的维修标准是 当前急需的，它需要针对工程机械的维修技术标准、维修作业标准、视情保养标 准。加快维修决策的定量化过程，有效节约资金，提高效率，是工程机械维修的 一个努力方向。 8 工程机械维修级别决策体系的研究 第一章 二、课题的提出及研究意义 为了使工程机械维修更加科学合理，加快维修过程的定量决策则是很重要 步。现阶段工程机械维修定量决策是以物质磨损和补偿理论为基础的。这种理 论认为：设备的故障与其零部件的磨损密切相关，而零部件的磨损又随着时间的 延长而逐渐加剧。要使设备无故障或少发故障，就必须掌握设备的磨损和故障规 律，在故障发生之前定期对设备做维修工作，以维持设备的功能”3 。这种维修决 策在实际应用中逐渐暴露出一些问题： 1 、对不同的工作状况缺乏针对性。 修理类别的划分和修理间隔期的规定一成不变，未考虑设备工作条件变化， 使修理周期与机械技术状态不相适应。对设备维修缺乏针对性，容易造成维修不 足或维修过剩。 2 、不适应系统化、机械化协同作业需要。 工程机械施工过程是多种机械协同作业的过程，要求各个机型匹配合理，充 分发挥潜能。但是不同的设备是由不同的厂家生产出来的，技术水平不同服役 时间长短不一，可靠性也不一样。新购或新投运的设备普遍较先进，技术含量高， 资金投入大，维修服务和维修网络齐全，维修人员素质较高，大修工作基本上由 专业的维修公司或服务公司承包，实现了设备维修工作的社会化和专业化，所以 工作可靠性高。老设备投运时间普遍较长，设备技术含量较低，故障较频繁。统 采用定期维修，不利于创造良好经济效益。 3 、缺乏系统性分析，没有对经济性、维修性、可靠性进行综合分析。 工程机械大都在野外施工，工期集中，施工作业环境复杂，误工损失费用巨 大。因此需要全面进行设备的可靠性分析、维修性分析和经济性分析。应通过可 靠性研究充分利用检测技术，做到适时针对性修理；通过维修性分析，不断改进 维修中的薄弱环节，提高维修效率；通过经济性分析，合理编制修理训划以及设 备的更新改造和报废计划：分析大量的技术、经济性资料，确定机械的寿命等等。 4 、缺少适应市场经济的灵活的定量维修决策。 对施工企业来说，最重要的莫过于经济效益，施工企业的设备维修的经济性 不仅仅只包括维修费用，还包括工人工资、福利支出、生产损失、返工损失和机 会损失( 包括工期延期罚款、形象的损失、未投中的标、与业主关系恶化等) ， 这些费用加起来可能远超过故障设备的价值，这时仅考虑维修的经济性就无法弥 补企业的经济损失。 t 程机械维修级别决策体系的研究第一章 5 、缺少计算机辅助的维修决策，管理技术落后。 计算机技术已在各个领域广泛应用，对维修管理这一繁杂的过程仍靠人工完 成便显得不合时代节拍。计算机技术的飞速发展，为管理提供了现代化的手段。 应充分利用计算机技术将管理人员从复杂劳动中解脱出来，提高工作效率，及时 准确地完成管理工作，除利用计算机进行档案、数据管理外，还可进一步利用计 算机完成维护决策的制定、管理，建立故障专家诊断系统等。 本文主要针对目前维修决策存在的不足，提出面向工程的工程机械维修级别 决策体系。 面向工程的工程机械维修级别决策体系是面向工程的设备管理的一部分，其 指导思想就是：围绕设备的一切活动都是为了工程服务的，都要适应工程施工过 程的特点。 面向工程的设备维修管理包括：设备的前期管理( 选型，基础工作) ，施工 中管理( 优化配置，合理使用等) 和维修的定量评价( 维修质量评估，维修级别 决策和维修方式决策，经济使用寿命的评估等) 。面向工程的维修级别决策只是 其中的一部分。 1 - 4 本文的主要内容 为了实现工程机械在施工中维修定量决策的合理化，解决目前维修级别决策 中的针对性不强、缺乏系统性和全局综合考虑的现状，制定如下的研究任务： 1 、以设备技术状态为核心，系统的分析经济性、维修性、可靠性、使用性 能趋势等因素对维修的影响，确定面向工程的维修级别决策体系的目标。 2 、根据决策理论，建立面向工程的维修级别决策体系。这个决策体系要求 能够分层次的全面反映设备状态和维修过程的影响，体系的可靠性和实用性要 好，能解决施工维修中存在的问题。 3 、在基于模糊贴近度的综合评估原理基础上，利用层次分析法分配权重， 实现维修级别决策体系的具体评判。以摊铺机为例验证其可行性。 4 、进行面向工程的维修决策管理系统的总体设计。通过日常使用、维修保 养、故障记录等实现维修级别决策，通过维修质量评价和维修实施监测管理对评 价和维护进行修正，使维修决策管理在实践中不断完善。 5 、以摊铺机为例，完成摊铺机维修级别决策体系，运用v c # n e t 实现维修 级别决策的计算机程序化。 工程机械维修级别决策体系的研究第二章 第二章面向工程的维修级别决策体系 2 1 面向工程的维修级别决策的目的与意义 设备维修决策的目的是根据设备的状况和维修条件，提供合理的维修方式方 法。机械设备的维修决策主要有维修方式决策和维修级别决策等。维修方式决策 是根据设备的可靠性、维修性、可监测性和经济性等，合理确定设备的维修方式， 包括状态维修方式、定期维修方式和事后维修方式。维修级别决策是根据设备定 期状态监测结果确定设备的技术状态并进一步根据设备的技术状态确定设备的 维修类型( 包括大修、项修和零修等) ，科学地指导机械设备维修工作。 一、目前常用的设备维修决策方法及不足之处 l 、常用的维修方式决策 目莳常用的设备维修决策大都是对设备进行分级分类，然后根据其特点有针 对性地实行不同的维修方式，使设备得到相应的维修。在不同行业和不同部门， 这种方式是不相同的。具体的来说，大致有这么两种： ( l ) 按模糊数学的方法分类1 由于衡量设备重要程度的指标是具有模糊性的指标，评价设备重要程度的因 素是多方面的，因素之间存在权重的问题，所以采用模糊数学的方法进行设备的 维修方式决策，这种方法需要专家指导进行，有一定难度。具体如下： 进行设备维修方式决策时，通常从可靠性、维修性、经济性及可监测性等几 个方面考虑，每个方面又有若干个评价项目。在确定设备隶属于某评价项目的程 度时，还需引入 0 ，1 区阳j 上的模糊数。该模糊数越接近于1 ，越重要；反之， 越不重要。对每一项目都可以给出一个恰当的模糊数，从而形成一个模糊判断矩 阵，用多层次模糊综合评判的方法对设备维修方式分类，设定分类界限值后，确 定不同的维修方式。 ( 2 ) 综合目标逻辑判断法 综合目标逻辑判断法按设备在生产中的地位、故障特性、维修特性、备件供 应状况和故障检测难易程度等王i 个方面，用逻辑判断法对设备的维修方式进行评 判。综合目标逻辑判断法实施起来比较容易掌握，但是对维修管理人员来说要求 比较高，要有扎实的理论知识和丰富的实践经验，主观性很强。同时这种判断， 大量的劳动都要人手工来完成，管理人员工作量比较大。具体步骤参考图2 1 的逻辑框图。 t 程机械维穆缀剐决策体系静讲究 第一章 设备 主一 ， 否 一j 二 有待进一步评 判当未 定期计划预防l l 状态监溅维修 圈2 一i 综台目标判断的逻辑图 2 、常见的维修级别决策 实行以默惫为基鹚豹维骖方式辩，需要判錾极缀是否要缝穆露采取骨么撵楚 维修类型，为此要有个决策过程。现在所用的维修级别决策中，大都是以设备技 术状态为依据。目前常聚用以劣化度为设备技术状态指标“，邋过逻辑与模糊方 法豹综台运爱，臻定竣蘩豹技本获态，著进一步礁定设备熬维修类鍪。 蠡予溅试 参数、部件和总成状态三者之间的关系比较复杂，即有的逻辑关系明确，有的关 系模糊，所以技术状态的判断既有逻辑性又有模糊性。 设备熬壤匏状态楚囊冬慧或寒凌定鲍，蒽成斡状态烈壹其缌戒零部舞毂状态 决定，而所测量的参数则反映了零部件的技术状态。因此采用“劣纯度”来衡蓬 设备各部位或整机对各种技术状态的家属度，阻此作为判断维修类型的依据。在 制定的按术标准中，应艇定赝测参数戆名称、熙属麴零部传、夔测参数的良好壤、 极限值和计量单位等。 3 、 现行工程机械维修级别决策的不足之处 f ! ) 工摆撬械行业毂维修级别决疑，多年以来一直采用以磨摸理论为基勰盼 “强翻维护，定期修理”的方式，采翊以设备运行时间为依据，定麓安捧维修豹 方法。这使得维修工作日趋保守，维修成本居高不下；但若是单纯强调以设备实 际状态作为维修决策黪依据，没有考虑到维修对工程的影响，则脱离目前多数施 工企业豹实际情况，纛法取得实际效粱。嚣盈，状态维修工 乍巍处于探索、试点 阶段，从试点到推广需璎较长一段时间，在这段时间里，不能消极等待试点的结 工程机械维修级别决策体系的研究第一章 果，而应积极研究过渡阶段的维修方式，一方面可以解决或缓解现有方式存在的 问题；另一方面，为今后状态维修的推广创造条件。 ( 2 ) 维修级别决策缺乏系统性。 现行的维修策略是头疼医头，脚疼医脚的事后维修，或实行一刀切的计划维 修，缺少系统性。 ( 3 ) 维修级别决策是生产型的，而不是经营型的。 当前维修级别决策、维修计划的制定和实施都是基于生产型的，而不是经营 型的，缺少对全局经济性、可靠性的分析。 ( 4 ) 重修理，轻保养，设备技术状态不高 工程机械恶劣的作业环境易造成设备技术状态的下降，而实际中存在的“以 修代养”的观念严重影响了合理的维修保养措施的实施。 ( 5 ) 对维修人员、维修力量、监测设施重视不够。 大多数工程施工单位不重视设备维修管理，维修人员配备不合理，技术力量 薄弱，维修人员积极性不高。设备的监测设施缺乏。 二、面向工程的维修级别决策的目的 维修工作是延长机械设备使用寿命的重要环节，采用合理的维修方法可咀有 效地延长工程机械的使用寿命，节省维修费用。据同本的统计资料“，采用状态 监测，按南非修理的维修方式，每年的维修费可以减少2 5 一5 0 ，故障发生率 减少7 5 ，并可延长机械使用寿命。铁二局检测中心每年到工地对大型进口机械 进行状态检测，取得了良好的效果，使维修费下降了l o 一3 0 ，修理量减少了 4 7 ，机械完好率上升，使用寿命增长。 因此，本文提出面向工程的维修级别决策，它的目的主要解决下面几个问题：1 1 、寻找适合工程机械维修级别决策的方法 工程机械大都野外施工，流动性大、效率低、冲击振动等影响因素的存在， 使得我们简单的以工作时间作为判断修理的依据不适应实际工作中的情况。而项 目工期都较紧张，要求设备保持好的状态，提高利用率，创造更好的效益，这些 都要求目前的维修决策能适应工程施工的需要。 2 、研究维修定量决策，保持设备良好状态，减轻维修管理人员工作量。 维修的定量决策是维修行业发展趋势之一，加快适合工程机械的维修级别决 策研究，不但符合维修发展的需要，而且可以解决目前工程机械行业维修人员缺 乏、维修技术力量的不足。 t 程机械维修级别决策体系的研究第一二章 3 、加快维修服务的信息化，为智能维修进行有益的探索 信息化是维修行业发展方向，探索易于用微机管理的维修级别决策不仅仅是 行业发展的需要，也是智能维修服务发展的必然趋势。在这个基础上，实现远程 维修决策则是工程机械维修行业长期发展的目标之一。 三、面向工程的维修级别决策的意义 目前，工程机械维修行业发展也很快，但在定量维修决策方面仍然是一片空 白，大部分施工单位都按计划预修方式来实旎工程机械的维修过程，完全的状态 维修还有好多路要走。积极探索适合目前工程机械维修状况的决策模式，就有很 重要的实践意义。 机械化作业是公路施工、养护现代化管理发展的必然趋势、近年来随着机械 化水平的不断提高，筑养路机械的管理越来越受到各管理阶层的重视，加强设备 管理的呼声也越来越高。维修管理是设备p l 常管理中的一项重要内容，在当前形 势下显得尤为重要，然而现阶段的管理现状却很难适应形势的需要。必需加以改 进和提高。维修定量决策是工程机械维修发展的方向之一，能够提高工程设备的 利用率，创造更好的效益。所以研究面向工程的维修级别决策体系的意义如下： 1 、满足工程机械技术水平和施工地位提高的需要 ( 1 ) 技术的进步要求维修决策相适应 高速公路在我国起步较晚，但发展迅速，特别是近年来发展速度更快，而我 国用于高速公路建设和养护的关键机械的发展水平相对滞后，为满足建设和管理 的需要，这些设备在很大程度上依赖于从国外引进。在引进设备的同时，也促进 国内生产厂家加快了技术引进的步伐，使国产机械从性能到质量都有了 l i l a c 提 高，有的己接近国外同类产品的水平。这些机械广泛采用了机一电一液一体化技 术，具有技术先进、性能良好、使用方便的特点。设备及技术的引进使筑养路机 械的技术水平在短时内产生一个大的飞跃，但是也给维修管理带来新的课题。随 着控制技术、电子技术在工程机械上应用，设备同趋复杂，除了少数部件是损耗 性故障占绝对优势外，故障率变化的浴盆曲线是不合适的。1 。对于稳定系统不应 随意解体，否则，受损设备或零部件不会再复原，其故障率总是阶跃式上升。就 是我们所说的“越修越坏”。因此，在何时给工程设备一个合适的维修就成了设 备管理和维修人员的一个难题。 ( 2 ) 机械化施工要求提高设备利用率 随着机械化水平的提高，筑养路机械在施工、管理中所起的作用不断增强， t 程机械维修级别决策体系的研究第二章 在固定资产中所占的比例不断增大，路面施工机械已成为施工企业投标和完成施 工任务的必备机具，专用养护机械己成为管理单位安全、高效、保质完成养护作 业的重要手段。设备的完好与否将直接影响到生产任务的完成情况，为此一些工 程建设管理单位，开始把施工设备技术状况及维护管理纳入监理的日程，并取得 显著的效果。筑养路机械在总资产中所占比例的增大，使设备的完好和使用寿命 与企业的经济效益密切相关。如何提高这些设备的利用率，如何采取适当的维修 在保证设备技术状态的前提下减少或避免停工损失，是施工企业提高经济效益的 个重要环节。 面向工程的维修级别决策根据设备的技术状况和工程项目的实际需求，来确 定工程设备的维修级别，因此可以合理的确定设备维修级别，有效的减少停工时 间，提高设备利用率，创造最大经济效益。 2 、解决目前维修管理中存在的众多问题 ( 1 ) 纠正目前维修管理中的混乱局面 由于新技术、新设备的使用，工程机械可靠性有了很大提高，以前提倡的“强 制维护，定期维修”不适应这一变化的需要。由于相应的管理制度不健全，缺少 配套的维修制度和制约机制，普遍存在着“重使用，轻保养”的现象。如大量存 在的将维护小修工作完全靠操作人员掌握的管理方式，由于操作人员的责任心租 技术水平造成设备失保、漏保的现象时有发生。 面向工程的维修级别决策使维修计划的制定和实施有了新的依据，可以根据 设备使用情况，同时考虑工程任务的实际需求，来合理安排设备维修。 ( 2 ) 改变维修专业人员不足，人员素质不高的局面。 工程机械技术水平的提高，要求维修管理人员还是操作人员都必须具有与其 相适应的知识和技能，在工程机械技术水平产生飞跃式发展的情况下，多数专业 人员特别是操作维修人员只具备单一的机械技能，缺少液压、电子方面知识和技 能，这样必然影响到日常维修管理。 随着工程机械可靠性的逐渐提高，使用寿命的延长，工程机械设备大修数量 呈逐渐减少的趋势。但现场点检( 检查、调整) 及修理量有所增加。据统计，在 日本5 0 的维修业务是在现场进行的。所以日本的维修厂家十分重视提高维修 人员的素质。要求员工不仅要有机械知识，而且还必须具有电气控制和机电一体 化知识，能熟练操作检测仪器，能独立从事现场维修工作。 因此施工企业急需能够辅助维修管理人员制定和实旖设备维修决策的相关 t 程机械维修级别决策体系的研究第二章 体系。 3 、适应现代管理发展的需要 现代化的管理要求维修决策的制定和实施实现自动化的管理。自动化的管理 不仅仅是档案和数据管理，还要把管理人员从复杂、辛苦的劳动中解脱出来。面 向工程的维修级别决策，可以通过适当模型实现程序化管理，帮助维修人员进行 设备维修决策。 2 2 维修级别决策体系的目标与影响因素分析 一、决策体