维修在设备全寿命周期中的作用.doc

维修在设备全寿命周期中的作用Gerardo Alvarez (西班牙) 摘 要：据统计，绝大多数有关维修的问题都是山现在新没备上。如果在设备的研制过程中就对这些问题加以充分考虑，大多是能够避免的。但是一些其它与高技术有关的难题仍然存在：当设备愈复杂、要求愈高时，维修就愈困难、费用愈高，更不用说设备的故障诊断、预防和修理的难题。 在设备的研制之初，就必须把设备的维修作为研制管理的一个基本原则米实现研制目标，因为实现维修的整体效能以及对设备的有效管理都是不可缺少的。 公司的目标都是为了获取利润。可以认为维修积极的作用是保持了设备的使用性能，消极作用则是增加一定的费用。维修管理的目的就是将这两个方面结合起来，使前者发挥得更好，而减弱后者的负面影响。维修管理的这作用在设备的运行过程中已经得到了认同，但在设备的研制过程中却考虑得小够。设备维修工艺学(Teroteehnology)能够保证在研制过程中就将维修的凼素允分考虑进去。 本文对设备的全寿命蒯期的维修工作进行了详细分析，包括设备的(研制)构想、设计，器材的采购、组装、启用和运行，直到报废和更换。指出了第一个阶段所需达到的基本目标，可能的故障或失效，以及改进的建议。最后，重点论述了维修在预防这些故障时的作用。 关键词：维修的不可替代作用 据统计，绝大多数有关维修的问题都是出现在新设备上。如果在设备的研制过程就对这些问题加以充分考虑，大多是能够避免的，但是一些其它与高技术有关的难题仍然存在：当设备愈复杂、要求愈高时，维修就愈困难、费用愈高，更不用说设备的故障诊断、预防和修理的难题。 在设备的研制之初，就必须把设备的维修作为研制管理的一个基本原则来实现研制目标，因为实现维修的整体效能以及对设备的有效管理都是不可缺少的。 企业的目标都是为了获取利润。可以认为维修积极的作用是保持了设备的使用性能，消极作用则是增加了一定的费用。维修管理的目的就是将这两个方面结合起来，使前者发挥得更好，而减弱后者的负面影响。维修管理的这一作用在设备的运行过程中已经得到了认同。但在设备的研制过程中却考虑得不够。设备维修工艺学(Teroteehnology)能够保证在研制过程中就将维修的因素充分考虑进去。 一、构想和可行性研究 目的 这个阶段(即设备研制的第一步)的主要目标是制定最佳经营策略的构想，以获得特定的产品以及既定的利润目标。因此必须考虑到我们所处的经营环境，根据需要做出选择来实现这个目标。此阶段还要研究可行性和可能的经济效益，并对其进行计划和评估。这个阶段所要做出的决定是至关重要的，它几乎决定了最终的成败。而且要通过费用和利润分析，做出关于费用与利润的关系、资产和投资收益的评定等。 障碍 制定的计划通常都是有期限的，这就迫使我们经常要跳过设备研制过程的某些阶段，这样就会带来设备的隐性失效，并会降低设备的服役质量。 并不是设备的最终费用，即从设备的正常使用直到更新时的总费用的评定。这些暂不进行更深层次的研究，只是评估设备研制本身的费用。对公司而言最终费用分析是必不可少的，这就要对设备预期的全寿命周期进行分析，但这样的分析所需的时间却几乎是分阶段分析的几倍。依据产业特性的不同，在设备的运行过程中，可以把设备的可行性研究作为设备运行中的维修成本来加以考虑。 维修的优势 在研制过程 中所要考虑的重要一点是，维修对设备研制效益的影响是长时间直接或间接对设备成本构成影响的。在这一初始阶段，最重要的就是资产，而维修能以其自身的实施，通过对有形设备价值的补充带来设备成本的细微差别。对投资的利润进行分析时除了单独考虑的评估成本及资产实现成本外，还必须考虑维修成本。 来自于设备研制过程和设备预期寿命中的关于维修管理的其他观点则认为维修对众多的方法和途径都可以提供支持。正是在这个初始阶段，设备的可用性要求得以形成。 总之，维修有助于使我们认识设备在将来可能的变化情况，即使在寿命周期的最后阶段，我们也必须考虑到设备更换报废的条件和将来怎样处理类似情况的方法。也就是在这个阶段，我们才能从长远角度预见保证设备可用性的条件，否则，在将来的更换时就会遇到麻烦。 二、设计 目的 主要目的是详尽确定和规范与将来的设备有关的每一项工作。该阶段主要是采用高技术，结合现有的工程技术来完成设备的设计和相关的费用分析，它必须作为通用或特定的设计规范的最根本的纽带进行实施，从法规限制的角度来看，还应有法定的技术要求和规定，以及安全、环保和质量法规。 障碍 尽管研制过程已经被合理设计出来，但我们依旧面临减少投资和最后期限的问题。目前，在设计中不考虑可靠性、可实施性和维修性的现象还比较普遍，但如果在投资分析时就对这些因素加以考虑，就会获得直接的效益。 另一方面，对将来的维修要求进行临时拼凑也很常见，这种做法所带来的不能挽回的后果就是增加了设备的运行成本，为了提高设备的效益，这样的问题应该尽可能避免。 维修的作用 在设备的设计中考虑维修性和可靠性，并从维修的角度及相同设备的维修工作经验中，可以得到多种方法，归纳如下： 1.合理安排设备的位置，以使其得到合适的维修。 2.通过新旧标准的比较，分析备用零件和设备的互换性。 3.分析设备在交付和使用初期可能出现的暂时性问题。 4.对设备隐性故障的反应，分析和撰写设备的质量保证书。 5.在设备停工期间找出运行设备与组装和启用设备之间的相互关系。 6.对设备未来因提高可行性或在运行过程中可能出现的问题提出预计的解决方案。也就是要通过引入设备的固有属性的细微差别，维修必须把设备运行期间的经验反馈到设备的设计之中。 三、采购 目的 着手设备的生产，获得必须的材料：包括必须的备用零部件和技术支持来实现设备的运转。通常该阶段和设计阶段有所重叠，会互相影响。当采购的目的也同时涵盖了设计要求时，所采购的零部件就能充分反映功能的实现，并可以预见将来设备运行的工作条件。 障碍 采购计划必须清晰明了，正如从设计之初和运行之中考虑设备的各项要求一样，采购计划应在设备的设计时就已经进行过研究。如果不是这样，就将会产生模糊、或者不完备的采购要求，这不仅会不断增加计划外的采购单，还会使费用增加。 很明显，在采购时我们应尽量选择便宜的产品，但在确定采购清单时也应充分考虑设备的可靠性和维修性。但通常情况下，可靠性和维修性在初次评估中并不易被考虑，这就将导致以后修理费用的增加。而且，备用零件的采购要求一定要包括在设备的总体研制要求中，因为以后的采购将不像第一次那样有经济效益。 谈到设备的可靠性时，设备质量的保证期是相当重要的。如果对该环节不进行详细说明，一旦出现故障，就很难分清到底是制造缺陷还是没计缺陷. 维修的作用 根据设备的可靠性和维修性标准来考察采购条款，这两方面的工作都增加了设计和生产的费用从而为供给商提供了一个可充分进行竞争的空间。 在选择商家时，维修同样为采购管理提供了一需要考虑的决定性因素。有些关键性因素甚至可以彻底改变商家的竞价，防止他们只顾获得最大利润，而不考虑其他因素的影响。在这些因素中，我们可以明确以下几点： 1.新设备与现有设备的互换性。 2.生产厂家建议采用的零部件，根据维修经验，在两种意义上变得更加精确 ：一是经常使用的备件，无论是新品还是现用品，应考虑它们的互换性；二是不常使用的安全性备件，这些备件的短缺将大大增加最初的采购成奉。 3.列出生产厂家可以提供的库存零部件和在意外条件下或更换期可以提供的零部件的清单。 4.制定使用指南。如：详细的预防性维修计划；诊断和预期的事后维修的程序；详细的装配和拆卸图；废弃材料的图片和清单；对危险设备维修人员的培训；识别设备破坏方式的专用工具。 对以上的说明进行准确定义，就可根据某些准则排出低效益的采购办案，这样的采购就可以降低设备的运行成本。 另外，维修还可对使用的设备制造商的行为设备的可用性及技术支持和备什的提供速度等方面提出建议。 对设备的采购时间条什提出要求，可以有效避免整个设备的更换，因为备用零件报废的时间小于整个设备的寿命。(未完待续) (本文选自总装备部装备维修工程技术专业组翻译出版的2004年第十七届欧洲国际维修会议论文译文集) 四、装配 目的 通过执行设定的任务和必要的工作，以完成整个设备的组装，并建立起它和使用中的设备的相互关系。在本阶段结束时，新设备制造完成，并随时准备投入运行，以实现我们在第一阶段所制定的利润目标。 障碍 设备的研制费用主要集中在设备的制造和购买阶段。虽然在研制的各个阶段都需要花费很多时间，但这个阶段多花点时间却是值得的。每个未预见的新问题，都会导致不希望的时间延误；如果采取措施来消除上一阶段未能发现的问题，就会使先前预算的时间和资金显得非常紧张和有限。如果不考虑设备的维修，而只考虑设备的生产，下面的步骤在这一阶段 的作用就显得更加明显： 在整个研制过程中，如果没有设计好统一的功能体系：系统、设备、图纸、说明书等，就将使后续的维修信息的计算机修理更加困难，并降低维修的及时性。 对可达性的限制包括以下几个方面：对维修人员来说那些位于高处和难以达到的故障位置；能到达那些迫使员工超额工作的特定零部件的通道，超额工作的例子如：为修理某个零件而去破坏一个整体设备；预留维修车辆、起吊机以及辅助维修车辆的通道；经常进行预防性维修(比如振动、温度和厚度的测量)的场地；如果维修必须在现场或原位进行，那将取决于设备的尺寸。根据工具的具体情况，有时还有必要安排专门的修理地方，利用固定或移动的器械来吊起和搬动某些零件。 最后，我们进入了设备的检验阶段，在这一阶段，要对所得设备在启用之前进行检查和测试，以确定它能完成的工作。如果不能在这一阶段考虑到有关的维修建议和管理，我们就失去了避免由于设备故障带来的巨大浪费的最后机会。 维修的作用 为了实现设计要求，有必要在本阶段将负责设备运行和维修的工程师和技术人员安排在设备的设计、装配、启动小组中一起工作。另外，设备的装配小组中也应包括在不同层次从事维修任务的维修人员，这样他们就可以正确地完成设备的装配任务，从而解决上述提到的问题。 简而言之，将设备维修人员安排在设备检验小组之中，可以节省许多时间和费用。同时，他们在检验的过程中也收到了其他方法所不能达到的培训效果。 五、启用 目的 当完成了设备的检查和测试后，下一步就是新设备的启动运行了，其目标就是使设备开展运行并获得利润。 障碍 按照规定时间完成设定任务是必须的。虽然不能像前面几个阶段那样来弥补延误的时间，但遵守设备的最后期限还是十分必要的。就像在前面几个阶段发生的一样，如果轻率地启动设备，就会因未发现的隐藏缺陷而给以后带来问题。 维修的作用 这个阶段，维修协同就显得很重要了。那种认为只有设备的运行部门才是唯一对设备的启用负责任的想法是错误的。同样，认为设备的制造人员应对设备出现的问题负唯一的责任，也是错误的。可以从类似规格设备的维修中给现行设备的启用带来经验，这样就可以发现启用以及后续阶段发生的早期失效。 另一方面，这也是维修了解新设备的一个良机。不管新旧设备之间存在多么大的相似，总会有新的技术方法来区分它们。所以，这足维修人员第一次观察设备的正常工作。如果技术辅助人员也在场的话(至少大部分设备制造的专业人员应到场)得到的效果还不止这些。(未完待续) (本文选自总装备部装备维修工程技术专业组翻译出版的2004年第十七届欧洲国际维修会议论文译文集) 六、运行 目的 前面各阶段所做的工作将在这一阶段变得有意义。通过设备 的运行，才能达到创造它的基本目的，并通过最大限度地在设备运行过程中获取利益达到这一基本目的。在运行过程中，需要考虑的是产品的生产、质量、环境以及人员的安全等。 障碍 就像我们在前面几个阶段考虑维修的必要性以便不产生多余的费用来获得一个较快的收益一样。在这个阶段，通过维修工作也能够提供建议来减少修理费用或避免设备的熬体失效。维修的作用主要在于其保持了设备的正常运转，一方面直接减少相关的费用；另一方面，正确的维修还可以避免因设备的失效而造成的停产损失。 下面我们将研究在设备正常运行中产生的主要障碍： 1.规划和控制 (1)错误的工作方法使问题的鉴别更加困难。 (2)提出比实际问题更严格的要求，将错误地增加工作量。 (3)低工作量的管理将影响管理工作的内容，增加管理工作的难度。 (4)不制定系统 、切合实际的经常性的工作计划，或仅有只考虑维修而不考虑设备的变化条件的计划。 (5)对设备监测工作的投入不够。 2.控制和可用性的测量 正如我们前面所指出，维修可以使设备整体的可用性最大化。因此，对高使用水平的设备，必须投入相应的维修，使其与高的可用性水平一致；对低使用水平的设备，也有更多的机会进行随机维修而不影响设备的可用性。如果将上述两个准则颠倒过来，则会产生更高的费用和时间的浪费。 3.预防性维修 (1)错误地实行预防性维修：要么因预防性维修不足不能确保设备的可用性，要么因预防性维修过多而产生不必要的额外费用。 (2)如果对设备不同的功能的预防性维修活动没有进行协调，就会失去对其进行预防性维修的机会或者造成设备更大的不可用性。 (3)不将失效分析的结果反馈到预防性维修，会妨碍维修工作的进行，至少不能提高维修的效率。 4.材料管理 材料管理的目的是提供合适的材料，即根据需要，以最低的成本获得合适质量的材料。一些会影响到达成这一目标的障碍有：不合适的或没有备用零件分配；延迟的供给分析；过失交货或不恰当的备用零件的贮存；材料更替率低。 5.外部采购 如果维修工作不是持续的，就有必要进行外购维修以用最适宜的成本开展工作。在这一方面，一些不适 当的做法主要包括： (1)计划签约外部员工，来做本应由公司员工完成的工作。这些工作由公司员工来做可避免泄露技术机密。 (2)与非专业的公司签约开展专业工作。 6.费用控制 未进行详尽的费用控制计划，或只是将其作为一个获得信息的工具。 维修的作用 为对设备达到最佳的管理，维修能针对上述情况发挥以下作用： 1.计划与控制 (1)向设备运行部门提供建议：获得必要的数据，满足设备正常工作的需要，以有效地找出故障。 (2)跟踪关键设备的工作状态，并与运行部门共同对其进行分析。 (3)适时调整工作量以保证满足要求。 (4)与运行部门协调计划的工作任务，并与公司的其他部门协调工作上重叠的部分。 (5)减少负责监管任务的员工的行政工作。 2.可用性控制与测试 建立与每组投人生产的设备相一致的、客观的可用性索引，以保证设备的运行与生产目标的一致。 3.预防性维修 (1)建立适当的预防性维修计划，考虑设备的变化状况，利用设备运行的时机，协调不同设备的运转，并分析失效原因快速反馈到工作计划之中。 (2)将包括监测部门基于视情维修原则得到的工作结论，通过信息和结论反馈到设备的运行之中。 4.储备管理 (1)不适当的库存往往造成没有必要的备件浪费，用维修的经验可以对仓库库存进行适当调整。 (2)登记和集中备用件。除非需要，不在车间里储存不受控制的备用件。 (3)使供应部门的需要更加容易。例如提供准确的品名和规格单，以及与其相关的说明等等。 5.外购服务 (1)对一些合同内容以外的因素进行详细的分析，如合同方的技能、可以从他们获得的经常性的帮助，以及由于合同变更而引起的风险等。 (2)用最客观和可行的方式，对签约者建立适当的确认、选择和评估程序，防止让那些没有能力的公司从事专业工作。 6.费用控制 对每个维修费用参数特征的定义进行标准化，并将其纳入公司的管理中。 七、报废与替换 目的 最初我们谈到了怎样以寿命周期来设计一个设备，这为我们从整体上来计算设备收益率提供了基础。尽管并不是每个工厂设备都具有相同的寿命，因此有必要设置一个设备更换制度，以确保工厂能够持续处于适当的获利水平之上。 重要的是要明白设备的报废不仅仅是在其生命的终端，而常常是由腐蚀或其他技术上的原因而引起的。技术的进步会使设备显得老