设备管理_设备综合管理工程培训教材

2020 2 18 1 设备综合管理工程 武汉理工大学物流工程学院武汉港口机械质量监督检验测试中心董熙晨 2020 2 18 2 目录 绪论设备管理发展及主要内容设备前期管理设备经济性的评价方法设备的使用和维护设备可靠性与维修性设备检查和诊断技术设备故障管理设备维修理论备件管理设备更新与改造设备管理的社会化 专业化发展趋势结束语 2020 2 18 3 第一章绪论 一 什么叫企业 1 企业是一个经济组织 2 企业是自主经营和自负盈亏的经济实体 3 企业是法人 4 企业是充满活力的经济细胞 2020 2 18 4 二 企业的四个基本特征 1 以现代科学技术为基础 2 采用现代企业制度 3 实行现代企业管理 4 具有现代企业文化 2020 2 18 5 三 什么叫管理 管理是决策 计划 组织 领导 控制与协调的过程 2020 2 18 6 四 设备及其管理 1 什么叫设备 设备是指在生产 运营 试验 办公与生活等活动中可供长期使用的机器 设施 仪表和机具等社会物质资源 2020 2 18 7 2 设备的分类 有形的固定资产的总和 1 生产的工艺设备2 辅助设备3 实验设备4 生活设备5 办公设备 A 关键设备B 主要设备C 一般设备 2020 2 18 8 3 现代企业设备的特征 大型化高速化精密化电子化自动化 投资大维持费大故障停机损失大事故损失大社会化程度高 2020 2 18 9 4 设备管理 设备管理是指以设备为研究对象 追求设备综合效率与寿命周期费用的经济性 应用一系列理论 方法 通过一系列技术 经济 组织措施 对设备的物质运动和价值运动进行全过程的科学管理的过程 或者说 设备管理是进行技术与经济相结合的管理 进行对设备一生的全过程管理 2020 2 18 10 5 设备管理的几个特征 技术性 设备是物化了的科学技术 是现代科技的物质载体 包括机械 电子 液压 光学 经济学 统筹学 计算机等多方面的科学技术知识 缺乏这些知识就无法合理地设计 制造 选购设备和正确地使用设备 还需要掌握状态监测与故障诊断技术 可靠性工程 摩擦磨损理论 表面工程 价值工程 润滑技术 修复技术等专业知识 综合性 它是多门学科的综合 是工程技术 经济 管理的综合 是设备一生各阶段管理的综合 涉及到从设计制造到计划调度 组织管理 质量控制 经济性评价等多方面的业务 随机性 故障的随机性 给设备管理和维修带来困难 要求设备管理部门具备应付突发故障 承担意外突击任务的应变能力 这就要求设备管理部门信息渠道畅通 器材准备充分 组织严密 指挥灵活 人员作风过硬 业务技术精通 能够随时为现场提供服务 为生产排忧解难 全员性 树立以人为本的思想 从生产一线到企业领导全员参加的设备管理体系 实行专业管理与群众管理相结合 提高一线员工的技术水平和积极性 2020 2 18 11 第二章设备管理发展及内容 2020 2 18 12 一 设备管理科学发展的三个阶段 经验管理阶段 自新中国诞生后 1949 1952年期间 由于国家面临百业待兴 百废待举的艰难局面 全国进入国民经济恢复时期 鉴于建国初期的特殊困难和条件所限 只能实行由设备操作人员边使用 边维修的过渡方法 一切均凭使用者与管理者的经验办事 基本上都采用落后的事后维修方式 科学管理阶段 自1953年起 我国进入大规模经济建设时期 开始引进前苏联设备管理理论和体制 使我国的设备管理从认识上 制度上有很大改变 主要表现为从只重视设备的事后维修管理 逐步转为事前计划和预防性维修管理 逐步建立了较完整的计划预防维修管理体系 设备的技术状况有普遍提高 设备故障率明显降低 对生产发展起到重要的保障作用 现代管理阶段 1978年党的十一届三中全会以后 在改革开放方针的指引下 我国的经济建设得到了迅速发展 经济 建设进入了一个辉煌的历史阶段 我国在此期间大量从国外引进或由我国自行研制的性能优异 技术先进 类别齐全的专用与通用设备陆续投产使用 极大地提高了我国企业的生产能力和水平 为适应经济的快速发展 不仅引进大量的新设备 新技术 也引进了设备管理的新理论 改变了过去以修理为主的管理模式 建立了设备预防维修制度 进入了现代管理阶段 2020 2 18 13 二 国外设备管理体制 1 英国的设备综合工程学 Tero technology 1971年英国设备综合管理工程中心所长丹尼斯 巴库斯 DennisParkes 提出来的 他的论文是 设备综合工程 设备工程的改革 a 设备综合工程学的定义 设备综合工程学 为了求得经济的寿命周期费用 简称LCC 而对有形资产有关的工程技术 管理 财务以及其他实际业务的加以综合研究的学科 2020 2 18 14 b 设备综合工程学的主要内容特点 强调对设备从工程技术 工程经济和工程管理等方面进行综合研究 重视设备的可靠性及维修性 强调发挥设备一生追求设备寿命周期费用的最经济性 强调对设备从工程技术 工程经济和工程各阶段的机能 重视设计 使用和费用的信息反馈 2020 2 18 15 C设备综合工程学的发展和影响 设备综合工程学在英国的推广和发展设备综合工程学在国际上的影响A设备综合工程学在日本B设备综合工程学在印度C设备综合工程学在瑞典D设备综合工程学在中国 2020 2 18 16 2 美国的后勤工程学 Logistics 后勤工程学 Logistics 是20世纪60年代美国的一门新兴学科 是在经典的军事后勤学的基础上吸取寿命周期费用 可靠性及维修性工程等现代理论而形成的 a 后勤学的定义 后勤学是研究资源的需求 设计 供给和维修 并以后勤保障 计划和作业为对象的管理艺术 管理科学和工程技术活动 2020 2 18 17 b后勤工程学的背景 预防维修体制 PreventiveMaintenance 简称PM生产维修体 ProductiveMaintenance 也简称PM 1维修预防 MaintenancePrevention 2 事后维修 BreakdownMaintenance 3 改善维修 CorrectiveMaintenance 4 预防维修PreventiveMaintenance 2020 2 18 18 c 后勤工程学的目标 后勤工程学的目标是从设备制造单位的立场出发 保证用户在使用中得到最优的后勤支援 以达到设备寿命周期费用最经济的目的 d 设计制造单位考虑向设备用户提供适当的承诺和服务主要包括以下内容 1 提供设备的操作 使用和管理方面的技术文件 2 提供设备维修保养设施 3 适时的提供设备的配件 4 提供设备使用 维修和管理人员的技术培训等 2020 2 18 19 e系统全寿命周期中的后勤 1 系统全寿命期中的后勤内容 2020 2 18 20 2020 2 18 21 后勤工程学的主要内容就是 系统或设备的规划 分析 设计和试验 生产 分配 用户使用期的维护 保障和退役更新等各个阶段加以研究和实施的后勤保障 2020 2 18 22 f系统设计中的后勤 系统设计大体可以分为初步设计 初始设计 细节设计 系统设计涉及可靠性 互换性 标准化 安装方法 安全环保和维修性等 作为兼顾后勤的设计还应包括一下因数 1应用良好的设计准则可靠性 装配性 互换性 可运输性 标准化 工作环境等 2分析与综合 目标的优化与平衡问题 2020 2 18 23 3可靠性设计 可靠性分配可靠性模型零部件的可靠性选择故障模式和影响分析 可靠性设计储存 包装 运输与搬运的影响关键部件的使用寿命分析 2020 2 18 24 4维修性设计 从可靠性的角度出发 优化维修程序 减少寿命周期费用 保障设计要求 5涉及人的因素的设计从人机工程学的角度进行有效的设计6外包厂商的选择7设计手段的利用模型试验 计算机仿真技术的的应用 2020 2 18 25 g生产与施工中的后勤 对于后勤保障各个要素的生产与分配 也就是后勤保障分析中各个指标的具体实现 为实现上述后勤保障目标面涉及的工业后勤问题 如材料选择 物流流程 库存管理 储运及包装运输等 1生产与施工要求 2020 2 18 26 2企业经营与管理分析 设备工程学制造工艺学方法工程学生产控制要求3质量管理建立质量标准和制度制定检验标准和制度 2020 2 18 27 4生产管理 为完成设计要求所做的全部管理工作主装备的加工 装配 检验和试验 与产品使用相关的后勤保障项目的制备 如备件 使用说明书等 5结构变更控制6投入使用 2020 2 18 28 i系统使用中的后勤 后勤要素与主要设备不匹配 如测试 调整设备 维修工具不适应等 后勤能力不足 人员 技术 备件的供应等 后勤能力过剩后勤各个要素之间的不匹配 2020 2 18 29 良好的后勤保障应做到 根据后勤保障分析的结果 制定后勤策略 计划 优化后勤的组织结构 制定维修级别的组合和分布 搜集与分析运行 维修数据 不断的对实际后勤保障工程工作进行评价与修正 2020 2 18 30 j 后勤工程学的特点 后勤工程学是追求产品 结构 程序 设备等周期性成本的经济性为目的 使产品出厂到用户的整个过程的实际总成本减少到最低限度 使结构能达到最适宜的有效程度 强调设备的可靠性和维修性 着重于设备全过程的后勤保障 后勤工程学是综合经营管理 工程学及其他学科的技术方法的一门综合工程学 2020 2 18 31 3 日本的全员生产维修 TPM TotalProductiveMaintenance a TPM的定义 TPM是全员参加的生产维修保养的简称 是日本学习美国预防维修 PM 的基础上 吸收了英国的设备综合工程学的观点和我国的 鞍钢宪法 中 两参一改三结合 的方法 并根据日本企业管理的传统经验逐步发展起来的 是日本式的设备综合工程学 以达到设备综合效率最高为目标 确立以设备一生为对象的全系统的预防维修 涉及设备的计划部门 使用部门 维修部门等所有部门 从领导者到第一线职工全体参加 通过小组自主活动推进PM 预防维修 2020 2 18 32 b战后日本设备管理的发展进程 事后维修 BM 阶段 1950年前 预防维修 PM 阶段 1950 1960年 生产维修 PM 阶段 1960 1970年 全员生产维修 TPM 阶段 1970年至今 TPM TotalProductive aintenance 2020 2 18 33 c TPM的特点 重视人的作用 重视设备维修人员的技术培训工作和维修工人参加多能工 多面手 的教育培养 强调操作者的自主维修 主要是由设备使用者自主维修设备 广泛开展5S 整理 整顿 清扫 清洁 素质 活动 通过小组自主管理 完成预定目标 侧重生产现场的设备维修管理 坚持预防为主的维修方针 重视设备润滑工作 突出重点设备的维护和保养 重视和广泛开展设备点检工作 从实际出发 讲求实效 开展计划修理工作 严格设备故障管理 降低设备故障率 开展设备的故障修理 计划修理工作 讲究维修效果 对老设备进行更新的同时 还十分重视老设备的改造 确定全员生产维修的推进程序 2020 2 18 34 d 设备点检制 1 点检 实行对设备进行有目的的检查 在一些大型连续生产的企业里 又形成了以操作人员为基本队伍 以点检活动为主要内容 融设备运行 维修管理于一体的 设备点检制 其实质就是按规定标准对设备进行保养 检查 诊断 维修和信息处理与应用规范化 标准化为内容的设备维修管理制度 2 点检是全员生产维修制的主体和核心 2020 2 18 35 针对性维修管理体系 设备分类 维修方式决策 定期维修 状态维修 事后维修 改善维修 点检记录 劣化分析 维修记录分析处理 三检 两修 日常保养 定期保养 计划修理 日常点检 定期点检 精密点检 对策保养 零修 检查保养记录 维修记录 维修类型决策 项修 合理大修 检查保养 一般事后维修 抢修 记录 3 针对性维修体系模式图 2020 2 18 36 定义 为防止意外损坏而按照预定计划进行的一系列预防性维护修理和管理的组织 技术措施 称为计划性预修制 理论基础 磨损规律 4前苏联的设备计划预修制 2020 2 18 37 一 设备预修制的原理 1 磨损补偿原理 2 五因素决定原理 它是确定计划预修工作量的依据 设备的工作条件 设备的维修特性 修理 维护质量 运转台时和负荷 劳动生产率 T1 T2 T3 T时间 T时间 Q0 N0 A B C D Q N 磨耗量 效能 2磨耗 效能变化图 2020 2 18 38 3 无修理运转台时决定因素原理 它是定时 定工作量计划修理的可行性依据 影响设备劣化程度和修理工作量的主要因素是设备的无修理运转台时 4 单位台时维修工作量最小原理 它是确定最佳修理间隔期的依据 1 计划内工作量 2 计划外工作量 3 合理修理工作量 计划修理间隔期T W T0 3单位台时维修工作量图 1 台时 5 不同零部件的不同使用寿命原理 它是确定设备修理周期结构的依据 2020 2 18 39 二 计划预防修理制度的类型及发展图 以检查所获的状态资料为基础 检查后修理制度 以经验为基础 以磨损规律为依据 以时间周期为基础 标准修理制度 定期修理制度 计划预防修理制 2020 2 18 40 三 计划预防修理制的主要内容 确定工作类别 确定不同设备的修理周期 修理间隔期和修理周期结构 制定不同设备的修理复杂系数 通过组织和监督 保障计划预防修理制度的落实 建立技术规范 检查标准 制定维修定额 建立质量标准 确定组织结构和分工 组织备件生产和修理工艺等来落实 2020 2 18 41 四 计划预防修理制度的新发展 一 1988年前苏联对原来计划预防修理制度进行了根本性的修订 修订后的新制度具有以下特点 保持原制度的修理理论 把技术维护放在首位 修理放在第二位 按设备运行的技术状况进行修理 强调日常修理与计划性检查 通过各种诊断技术和方法确定技术状况和相应的修理类别 增加设备的检查次数 及时排除故障 强调设备的 小修 和 项修 取消 中修 二 设备修理与配件制造的集中化和专业化 2020 2 18 42 五 推行设备技术维护及修理规范化 设备规范化修理制度 技术维护 常规修理 每班 周期性 计划内 计划外 日常检查 日常润滑 定期检查 定期检验 规程化修理 定期修理换油润滑油 根据定期检查结果进行修理 故障修理事故修理 设备规范化的技术维护制度结构示意图 2020 2 18 43 六 修理作业计划的编制 1 横道图 甘特图 安装脚手架 拆卸管道 安装管道 检查容器 修理容器 修理安全阀 4一种维修管道容器的 横道图 2020 2 18 44 2 网络图 例 根据B650牛头刨床大修作业清单绘网络图 并确定关键线路 2020 2 18 45 001 1 51 52 2 52 53 1 5 1 0 3 07 04 0 5 3 57 55 0 5 3 0 5 0 5 0 3 0 1 0 2 0 4 0 1 0 6 5 1 0 0 5 1 0 1 0 4 5 0 5 2 0 4 58 56 9 013 07 3 58 58 拆卸 清洗 备料 铸涡轮 车涡轮 修机座 车丝母丝杆 修偏心轮 车轴车套 5 55 511 修床面 修床身 11 015 013 零件检查 修压条 5 510 59 修摇臂 9 514 510 10 510 512 修工作台 15 515 515 总装 22 022 016 调试 23 023 017 23 523 518 喷漆 修刀架 铣涡轮 2 512 514 B650牛头刨床大修作业网络图说明 1 关键线路用红色双箭线表示 其它非关键线路用绿色表示 2 圆圈中左边数值为最早可能开始时间 右边数值为最迟必须开始时间 下方数字为结点编号 3 黄色数值为作业时间 红色文字为工序名称 本例中关键线路为 1 2 3 11 12 15 16 17 18 关键线路的特点 网络图上总时差为零的各项活动的连线为关键线路 它是持续时间最长的线路 在网络图中关键线路有可能不只一条 绘制网络图应遵循的原则 箭线的方向一律从左向右 在网络图中不允许出现循环路线 两结点之间只允许有一条箭线 箭线的首尾均必须有结点 结点编号从始结点开始 从小到大 可以跳号 但不能重复编号 在网络图中不允许出现没有先行作业或没有后续作业的中间事项 所有箭线均不得交叉或相交 2020 2 18 46 5 瑞典的设备维修管理 a 瑞典设备维修管理是以提高设备可利用率 保证生产 增加企业利润作为指导思想的 体现在以下几个方面 重视维修管理工作 保证设备维修费用 保证维修人员的数量 质量和待遇 重视设备维修的经济性 采取技术经济管理措施 尽可能缩短停机时间 以最低的维修费用使设备安全运行 建立一套科学的设备维修体制 即把设备维修体制建立在设备可靠理论 设备分类讨论研究的基础上 2020 2 18 47 b 瑞典的设备管理结构 状态监测 2020 2 18 48 c 瑞典设备维修方式的选择 2020 2 18 49 d 瑞典设备维修理论的研究 一 设备寿命周期费用的研究研究表明 设备寿命周期费用 LCC 的95 直接决定于设备的规划 设计制造阶段 在设备规划 设计 制造阶段应该充分考虑设备的维修性 可靠性和维持费 二 设备可利用率的研究设备的可利用率与设备的可靠性 供应保证和设备的维修性直接相关 用以下公式表示 设备可利用率上式表明 通过设计提高可靠性 维修性来增加设备的平均故障间隔时间 通过提高维修技术水平来缩短设备故障的修理时间 通过提高综合管理水平来降低设备的修理等待时间均可提高设备的可利用率 三 开展维修人机工程学研究 四 瑞典设备维修的社会化和专业化体系的特点 1 企业产品的售后服务内容广泛 2 专业化维修公司具有较高的技术业务水平 3 生产企业十分重视设备维修的咨询和培训工作 2020 2 18 50 第三章设备前期管理 一 设备的一生 设备的寿命周期 设备的一生包括设备规划 选型 设计 制造 安装 试车 使用 维修 改造 报废等阶段 2020 2 18 51 二 设备前期管理的内容 设备规划方案的调研 制订 论证和决策 设备货源调查及市场信息的收集 整理和分析 设备投资计划及费用预算的编制与实施程序的确定 外购设备的选型 订货及合同管理 自制设备设计方案的选定和制造管理 设备到货开箱检查 安装调试 试运转 验收与移交使用 设备初期使用效果分析 评价和信息反馈 2020 2 18 52 设备前期管理工作程序 自制设备 外购设备 设备应具备的功能 构思阶段 对设备的功能要求 基本功能 辅助功能 制造方案的调研 多种方案的设计及可行性分析 最佳方案决策 成本分析 实施阶段 自制部分 外协加工部分 基本功能 辅助功能 选型阶段 设备的生产效率 精度等级 设备的使用寿命 设备的技术寿命 设备的可靠性 批量生产的耗能水平 设备的配套性 设备的灵活性 设备的安全性 设备的维修性 设备的环保性 选择设备的制造厂 投资效益分析及决策 订货及签订合同 到货开箱验收 对国外引进设备要在装箱前验收 制定安装方案 复制基础图纸和必要的技术资料 安装调整 试运行 评价 办理移交转帐手续 移交生产 转入后期管理 向生产设计单位反馈信息 三 设备前期管理工作程序 2020 2 18 53 四 进行设备经济技术论证分析时应考虑的因素 生产效率 以单位时间内能生产的产品数量表示 提高设备生产力的途径为 设备大型化 高速化 自动化 设备精度 按产品工艺要求对产品质量的保证程度 能源和原材料消耗 能源消耗是指驱动设备的一次或二次能源的消耗 一般以单位开动时间的能源耗量表示 原材料消耗是指设备加工时对原材料的利用程度 4 使用寿命 指设备由于物质磨损到报废为止的寿命周期 应达到在能保证产品质量前提下所要求的最低限 技术寿命 指由于技术进步在未结束使用寿命前就被淘汰 至少应考虑在五年内不被淘汰 2020 2 18 54 6 可靠性 指设备处于使用状态下在规定时间内保持完好状态的能力 是一项时间性的质量标准 7 维修性 指设备产生故障时恢复功能 维修 的难易程度 应着重考虑维修时环境条件的要求 8 配套性 指设备工作时要求其他设备在工艺流程上的配套程度 对独立工作的设备则为本身附件的配套情况 9 灵活性 指对现有产品生产和将来更改工艺或加工对象时的适应程度 10 安全性 指设备在使用中对操作人员人身安全程度 以及设备自身的安全装置 11 环保性 指设备产生的振动 噪声和排出有害物对环境的污染程度 2020 2 18 55 第四章设备经济性的评价法 一 设备周期费用曲线 图5 C 费用 规划 设计 制造 安装 使用 修理 使用维修 报废 t 时间 2020 2 18 56 二 设备周期费用估算法 1 费用估算的方法 费用估算方法按估算精度的不同 可分为 详细估算 当估算资料齐全时 可根据这些资料对设备进行较精确的估算 此估算的费用可作为签订合同的依据 概略估算 是在图纸资料不很完全时的一种带有推测性的估算 可按概略性估算的费用编制预算 参数估算 此项估算是极为粗略的估算费用 只能作为设备投资或改造的初步判断 2020 2 18 57 2 设备费用的估算 设备费用的估算分为前期费用估算 后期费用估算两种 1 前期费用的估算方法有 a 详细单价估算法 根据详细设计对材料和工时进行估算而累加计算的一种方法 b 机器比率法 是一种以工程主机价格为基础 乘以某种系数 概略的对工程进行估算的方法 兰格法 c 费用系数法 是一种以工程主机的费用为基础 根据费用系数进行估算的方法 d 0 6乘算法 成套设备的费用是依其容量比的0 6次方变化的 对于小型的和高压的成套设备不适用 e 根据资金回收率进行估算法 将产品的单价乘以一年的生产产量 再用资金回收率去除以该值 从而推算出成套设备的建设费用 2020 2 18 58 2 设备后期费用的估算方法 a 详细逐项估算法 b 机器比率法 c 费用系数法 d 修理复杂系数估算法 利用设备的修理复杂系数制定出维修工程各项定额并进行估算的方法 我国设备计划预修制中一直使用这种方法 2020 2 18 59 三 设备投资的经济性评价法 1 投资回收期法a 静态投资回收期法根据投资项目财务分析中使用的现金流量表亦可计算投资回收期 公式如下 判别标准 TP Tb表示项目可以接受 TP Tb表示项目应予以拒绝 Tb表示基准投资回收期 b 动态投资回收期法实用公式 式中T 为项目各年累积净现金流量首次为正值或零的年份 2020 2 18 60 c 动态回收期法计算实例例 某项目动态投资回收期计算表如下 且已知i0 10 Tb 8年 求投资回收期 解 TP 6 1 118 5 141 1 5 84年 Tb 8年 可以投资 2 年值法 AC法 将投资额分摊到年 用年限后的费用与设备每年使用费之和来比较方案的优劣 3 现值法 PW法 每年使用费折算成现值与投资额之和来比较方案的优劣 2020 2 18 61 4 其它方法a 净年值法 NPV NPV 0 表示方案可以接受 b 内部收益率法 IRR IRR i0 表示方案可以接受 2020 2 18 62 四 投资方案优选方法 在投资经济评价时 对设备投资方案中的一些要素 有的可进行费用计算 如生产率 设置费 维修费等 有的无法计算 如交货期 环保性等等 对方案进行优化时 要对影响方案的主要要素尽可能量化 根据要素能否量化 可采取以下三种方法 1 加权评分法 此法用于能量化的各种要素 按其地位 比重 分别给予权衡轻重的加权系数 2 排队法 若方案中许多要素不能用统一尺度定量化表示时 则可采取定性表示评定优劣 3 水平法 若各要素排等级区分优劣还有困难时 可采用好 一般 0 差 三种水平表示并排序 2020 2 18 63 五 投资方案优选方法应用实例 1 加权评分法例 某厂由于产品畅销需增加产量 计划购买一台专用机床 其标准为 能加工零件尺寸范围为d12 100mm 加工精度 0 01mm 每个零件加工时间 3分钟 售价 4万元 故障频率 5次 1000h 维修性好 以上6项指标中 二项是必备的 过高过低要求都不当 故比较方案时可不列入 其它4项从生产要求看其地位则不一样 在本例中生产率是最主要的 故在评比中是应占有较大的比重 项按其地位的重要程度分配加权系数如下 生产率为0 5 价格为0 25 可靠性为0 15 维修性为0 1 经市场调查 现有A B二种型号的机床符合以上6项指标的要求 除 在分析时不列入外 其余4项指标如下表所示 试用加权评分法比较A B两种投资方案的优劣 并进行决策 解 按上式计算 A B两种方案各得分如下 生产率 A 100 1 5 3 100 50分 B 100 2 5 3 100 16 7分 价格 A 100 3 5 4 100 12 5分 B 100 2 4 100 50分 可靠性 A 100 2 5 100 60分 B 100 4 5 100 20分 维修性 A 70分 B 80分 设备分为 各项得分 加权系数 A 50 0 5 12 5 0 25 60 0 15 70 0 1 44 13分B 16 7 0 5 50 0 25 20 0 15 80 0 1 31 85分 决策 应选A方案 其价格虽贵一些 但综合效益高 2020 2 18 64 2 排队法例 有4种方案对5项要素 其中有两项为主要的 进行比较 可将各方案的要素其优劣按1 2 3 4个等级排队 请决策 解 因为总计数值越小 主要要素状态越好 故方案A最优 3 水平法例 有4种方案对5项要素 其中有两项为主要的 进行比较 请决策 解 总计时 抵消后计余下水平 排列顺序越前 主要要素越好 故方案B最优 2020 2 18 65 第五章设备的使用和维护 一 设备合理使用的原则和要求1 设备合理使用的原则是 在加强设备维护修理 确保安全的前提下 满负荷 高效率 常使用 快更新 充分发挥设备的综合效益 2020 2 18 66 2 设备合理使用的具体要求 1 根据设备的技术条件 合理安排加工任务和工作负荷 2 根据不同类型设备的要求 合理选配相应的操作人员 3 实行定人定机制度 4 制订和严格遵守设备使用维修规程 5 遵守设备使用维护的基本守则 三好 管好 用好 修好四会 会使用 会保养 会检查 会排除故障 四项要求 整齐 清洁 润滑 安全 五项纪律 a 凭操作证使用设备 遵守安全操作规程 b 保证设备清洁 并按规定加油 c 遵守交接班制度 d 管好工具 附件 不得丢失 e 发现故障立即停车 自己不能处理的应及时上报 2020 2 18 67 5S活动 整理清理事物的要与不要 处理不要的 并按照一定的次序摆好 整顿对物品进行定位 定量 科学摆放 保证快速取出 清洁打扫的干干净净 创造良好的环境清理洁净的环境 处理源头 素养员工的良好的素质 员工的习惯是企业文化的组成部分 坚持坚持再坚持 2020 2 18 68 5I活动 五个改善 改善影响生产效率和设备效率的环节改善影响产品质量和服务质量的细微之处改善影响制造成本之处 如不增值的劳动 能源 材料等各种浪费改善造成人员超强劳动 局部劳动动作环节改善造成劳动事故和安全隐患之处 2020 2 18 69 5 活动 五个零活动 追求质量零缺陷 ZeroDefect 追求材料零库存 ZeroInventory 追求安全零事故 ZeroAccident 追求工作零差错 ZeroMistake 周期设备零故障 ZeroFault 2020 2 18 70 二 设备的维修 保养 1 设备的维护 日常维护 设备的定期维护 2 设备的区域维护3 设备维护工作检查评比 2020 2 18 71 三 设备润滑管理 1 什么叫摩擦 a 摩擦 两个相互接触的物体在外力的作用下有相对运动趋势或发生相对运动时 在接触面上产生阻碍切向运动的阻力 这种现象叫摩擦 所产生的阻力叫摩擦力 摩擦力与垂直于摩擦表面的负荷的比值叫摩擦系数 两物体的摩擦面叫摩擦副 b 摩擦的分类 按摩擦副运动状态分 静摩擦 动摩擦 按摩擦副运动形式分 滑动摩擦 滚动摩擦 按摩擦副的润滑状况分 干摩擦 流体摩擦 2020 2 18 72 2 什么叫磨损 a 磨损 是指摩擦副两表面相对运动时 工作表面物质不断损失或产生残余变形的现象 b 磨损的分类 按磨损破坏机理不同 粘着磨损按摩擦表面被破坏的程度不同又细分为轻微磨损 涂抹 擦伤 撕脱 咬死五类 磨料磨损细分为凿削式磨料磨损 高应力碾碎式磨料磨损 低应力擦伤式磨料磨损三类 疲劳磨损细分为非扩展性疲劳磨损 扩展性疲劳磨损两类 腐蚀磨损细分为氧化磨损 特殊介质腐蚀磨损 微动腐蚀磨损 气蚀四类 2020 2 18 73 c 磨损主要表现为 物体表面层脱落 变形 物体原有的尺寸和几何形状发生改变 破坏原规定的配合性质 d 磨损的三个阶段 初期 磨合磨损 稳定磨损 加速 剧烈磨损 e 磨损曲线 磨损量 磨损率 O O 时间 时间 磨损量曲线 磨损率曲线 A B C A B C 2020 2 18 74 3 什么叫润滑 a 润滑 就是在摩擦表面之间加入润滑油脂使运动的机件表面不发生直接接触 以降低摩擦系数 减少磨损 b 润滑的分类 按油膜分布状况 液体润滑 边界润滑 半液体润滑 半干润滑 c 润滑剂的分类 固体润滑剂 气体润滑剂 液体润滑剂 半固体润滑剂 d 润滑剂的作用 减少摩擦 冷却散热 防锈 密封 洗涤 2020 2 18 75 4 设备润滑管理的基本任务 a 建立健全润滑管理的组成机构 制订各项润滑管理制度 b 贯彻执行设备润滑管理的方针 以及行之有效的润滑工作 五定 三过滤 办法 c 组织制订润滑材料消耗定额 编制年 季 月度设备清洗换油计划 d 编制设备润滑技术资料 包括润滑图表 润滑卡片 润滑清洗换油操作规程 润滑剂的选用及各项指标的检查标准 等等 用以指导设备润滑人员及操作工人开展润滑工作 e 检查设备状态 及时解决润滑系统存在的问题 f 采取措施防止设备泄漏并在治漏中要抓好 查 治 管 三个环节 g 组织废油的回收及再生利用 h 组织各级润滑人员的技术培训工作 i 研究推广有关设备润滑的新油脂 新添加剂 新密封材料 新润滑装置等新技术的试验与应用 2020 2 18 76 5 设备润滑管理制度的要点 1 设备润滑 五定 三过滤 制度 五定 定点 定质 定量 定期 定人 三过滤 在领油 转桶及加油时 应进行过滤 以保证润滑油中不混入杂质 2 润滑材料管理制度 3 油库管理制度 4 设备清洗 换油制度 5 冷却液管理制度 6 润滑工的安全管理制度 2020 2 18 77 第六章设备可靠性与维修性 一 可靠性的定义 系统 机器 零件等在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力 这种能力即为可靠度 可靠性对于设备运行的经济性具有头等重要意义 也是设备维修工作中最关切的事情 可靠性设计 可靠性制造 可靠性试验 寿命预测 可靠性评审等都是可靠性所包含的内容 2020 2 18 78 二 定义中指出了可靠性有关的几个要点 定义明确了可靠性的对象是产品或系统 定义提出了规定的功能 定义指出了规定的条件 定义指出了规定的时间 定义中的 概率 是以上规定的综合体现 也是可靠性的指标 2020 2 18 79 三 设备的使用寿命分析 1 使用寿命 即平均故障间隔时间 a 对可修复的零件它们从开始使用到发生故障时的平均工作时间称之为平均寿命或称之为平均故障间隔时间MTBF b 对不可修复的零部件或设备叫故障前后平均工作时间称之为故障前后平均工作时间MTTF 2020 2 18 80 c对于许多设备来说 如动力设备 加工机械和起重机械等 其使用寿命是指他们的极限技术寿命的工作时数 d设备的技术状况可以采用 劣化度 来评判 也就是说设备劣化到一定程度故障概率上升 难以继续工作 劣化度反映的时设备的技术状况的程度 2020 2 18 81 2 设备使用寿命分析 1 设备的使用寿命只有统计上的意义设备由于制造 耗材和负荷条件的差异 即使相同的型号在相同的应用条件下使用 也表现出不同的使用寿命 因此使用寿命只有统计上的意义 如图6数据统计显示结果表明平均寿命的左右故障呈正态分布或者威布尔分布 通过制造 装配质量的改善可以或者消除这些过早损坏的概率 可以影响寿命分布的离散程度如图7 每种具体零件的故障形式是确定的 如疲劳断裂 磨损失效 滑动副咬死等 那么可以对寿命统计结果进行评定 此时将一设备或其零件的故障数据进行处理 得到故障分布函数 并求得额定寿命L10 故障累积数达到10 时的寿命 和中位寿命L50 故障累积数达到50 时的寿命 一般来说产品的质量越均匀 稳定 则表现出故障时间的离散程度越小即L50 L10越小 2020 2 18 82 3 设备使用寿命分布曲线 图6 失效数 50 B A t A 早期故障 B 后期故障分布 2020 2 18 83 设备平均使用寿命的变化曲线 图7 失效数 A C D B E t A 平均寿命 B 离散程度 C D E 不同的分布情况 2020 2 18 84 a 若L50 L10 10 可认为是产品质量问题 它反映个别零件制造有缺陷 因而过早地失效 b 若L50 L10 5 10 可认为是偶然性失效 此时所有零件基本上有相同的质量 故障率几乎相等 它是外界偶然因素所造成 c 若L50 L10 2 5 可认为这是一个老化问题 这说明运行时间对设备零件的性能有着不良的影响 随着时间的增长 其故障率也增加 d 若L50 L10 2 则是磨损引起的损坏 失效 磨损发展到一定程度 间隙增大 性能恶化 由此使故障率迅速上升 2 通常L50 L10越小 则对件寿命进行估计越可靠 比值L50 L10可以作为衡量一个产品可靠性的一个指标 2020 2 18 85 4 维修度 1 维修度的定义 可修系统在规定条件下进行维修 并在规定时间内完成维修的概率 2 指数分布时的累积分布与平均时间 2020 2 18 86 例 某厂有一批设备 在相当长一般时间里的统计结果表明 维修工作时间服从指数分布 而且共维修了48次 总共花去的维修时间为300小时 若按规定每次维修5小时 问能够修好的设备可占发生故障设备总数的多少 若将规定维修时间延长为10小时 则又如何 又需要规定多长维修时间 才能使99 发生了故障的设备修好 解 因 故 1 在规定5小时内修好设备的概率 即维修度M 5 有 2 在规定10小时维修时间内 则其维修度可增大为 3 要使99 发生了故障的设备修好 其所需维修时间由式 2020 2 18 87 第七章设备检查和诊断技术 1 检查的方式 日常检查 巡回检查 定期检查 精度检查 可靠性试验等 2 检查的内容 2020 2 18 88 3 监测方法的分类 检查整台机器的变化 检查机器部件的故障 1 性能趋势2 总振动级和噪声级 结构部件 连接件 运动件 1 内窥镜2 声发射3 谐振变化4 应变仪5 脆性涂层6 裂缝检查7 超声波8 磁通量9 可透性 振动 噪声 锈蚀 磨损 渗漏 密封 性能测量 部件表面变化 检查从表面磨下来的碎片 磨损噪声碎片 功能损失 摩擦 温度 噪声 振动谱的分析 表面性质 证实凹痕运动或间隙的变化 冲击脉动测量 振动信号平均 渗漏 吸气 直观检查 噪音 声波 超声波 无铁过滤检查 油液分析 小的融化了的颗粒 铁的碎片检测器 大颗粒 2020 2 18 89 4 设备状态监测工作流程 故障分析故障情况记录故障原因分析进行MTBF分析 方式选择设备重要程度维修方式可行性分析经济评定是否需要修改点检标准填写维修方式选择表 改善性维修对设备的结构性能进行一些技术改造 消除同类故障的发生 点检标准的制定设备设计书收集设备的技术资料收集同类设备的情报维修人员操作者的经验故障分析后的要求状态监测要求 实施每天进行日常点检日常点检每天会签定期进行专业点检发现问题及时处理做好记录 处理措施合理安排生产计划制定修理方案组织备件供应组织维修人员 效果评定停机损失对比修理工时费用分析故障状态分析利用率有否提高维修方式合理性监测方法正确否 定期维修设备重要度高 又不能进行状态监测 采用定期维修的方式在故障发生前消除 实施计划分解落实专人负责按照定期点检要求执行监测结果同时录入专用记录表分析决策 监测计划编制制定监测要求选择监测点和监测仪器列入定期点检卡制定信号分析要求和反馈要求 监测方法选择故障原因分析故障现象分析监测参数分析监测仪器选定 事后维修设备重要度低 采用其它方式不经济 状态监测设备重要度高或要连续作业使用监测仪器能预先掌握设备的劣化状态开展针对性的预防性维修 2020 2 18 90 5 诊断技术 1 诊断技术的定义 在设备运行或基本不拆卸全部设备的情况下 掌握设备运行现状 判定产生故障的部位和原因 以及预测 预报设备的技术 2 诊断技术的功能 能了解设备的现状能掌握异常和故障的原因能预知 预测设备未来的技术状况3 诊断技术的组成 简易诊断技术 精密诊断技术 4 现代设备诊断技术以掌握现状为中心 但又不仅立足现状 其一般流程如下 根据过去的原因 了解现在的状况 预知 预测今后的问题 2020 2 18 91 6 设备诊断技术的开发状况 2020 2 18 92 第八章设备故障管理 一 设备故障管理的主要任务 及时准确地掌握与设备故障有关的信息资料 建立设备故障方面的档案和信息库 为开展故障分析和管理提供依据 对故障的形态 机理及发生的规律性开展分析 弄清故障发生频率 主要故障类型 平均故障间隔期 故障的成因和故障造成的损失等 在认识掌握故障的客观规律的基础上 提出针对性的技术和组织措施 以预防故障的发生 2020 2 18 93 二 故障分析的基本程序和方法 故障调查 故障鉴定 进一步研究计划 初期研究阶段判断阶段 故障分析讨论 测定材料参数 估算载荷 推导故障类型和故障原因 故障处理 整理故障资料 研究阶段 结果分析阶段 2020 2 18 94 三 分析故障常用的研究方法 研究方法 目视检查 无损检测 透视检查超声波检查电性能检查磁性检查扩散检查 破坏检查 力学检查金相检查腐蚀检查化学检查表面分析检查 模拟试验 1 分析故障包括宏观分析和微观分析两方面 对故障进行微观分析时 常采用下列方法 2020 2 18 95 四 故障宏观分析的内容和方法 1 故障频率分析 故障频率数 0 50 100 占全部故障频数 故障强度率 设备故障停机率 2 设备的故障主要因素分析 故障原因统计数排列图见右图9 2020 2 18 96 3 设备的故障主要问题数分析 人们通过大量观察 发现每一种设备发生故障的部位 故障模式往往有一定的规律性 每一种设备总有几种故障 其发生的频数远远超过其它故障 人们常常把占设备全部故障50 以上的几种常发生故障叫做设备主要故障问题 它们的数量叫做主要故障问题数 0 50 100 占全部故障频数 10模锻锤故障问题数排列图 2020 2 18 97 设备主要故障问题 同样可以对实际的故障的统计分析 绘出排列图而得到 前图为某厂对模锻锤故障问题部位的统计排列图 由图可知 在模锻锤的10种故障中 操作系统与锤杆和活塞环三种故障出现频数占全部故障的59 掌握设备的主要故障问题 使故障工作目标明确 有针对性 2020 2 18 98 4 平均故障间隔时间 MTBF 分析 一台由各种不同零件构成的复杂设备 在其使用寿命期间 由于各种零件的寿命不同和各种偶然性因素的影响 设备发生故障的时间是随机的 就整台设备而言MTBF是个常数 可以认为设备的可靠性函数符合指数分布 MTBF是该设备可靠性的参数 MTBF分析一般按下述步骤进行 选择分析对象 为了分析同一型号 规格且使用条件相似的多台设备的故障规律及MTBF 所选分析对象 设备 应具有代表性 它在使用中的各种条件 如使用环境 操作人员 加工产品 切削负荷 台时利用 维修保养等条件 都应处于设备允许范围的中间值上 这样 测得的数据才能代表设备群的特性 2020 2 18 99 规定观测时间和记录故障数据资料 记录在观测时间内该设备的全部故障情况 观测时间不短于该设备的中寿命较长的磨损件的修理 更换 期 一般连续观测记录2 3年 这可以充分发现影响MTBF的故障 失效 要全部记录下观测期内发生的全部故障 包括突发故障 事后修复 和将要发生故障 通过预防维修排除 的有关数据资料 故障部位 内容 处理方法 发生日期 停机时间 修理工时 修理人员数等 并保证数据的准确性 数据分析 在观测期内 设备的故障间隔期和维修停机时间分布有一定的规律性 将各故障间隔时间t1 t2 tn相加 除以故障次数n即可得平均故障间隔时间 MTBF 的计算公式 2020 2 18 100 5 故障模式影响及危害性分析 FMECA 所谓故障模式影响及危害性分析 是为了了解影响设备功能的一些关键性零件发生故障时的情况 通过分析其故障模式和发生故障的原因 判断当这些零部件发生故障时 将对系统 设备的功能产生何种影响及造成危害的程度 然后 据以改进设计或适当控制使用条件 防止故障发生或减少故障的影响及危害程度 提高设备的可利用率 概括的说 它是从零件至系统的由下向上的分析法 即分析单元的故障模式对系统产生的影响及其程度 它实际上是故障模式分析 故障模式影响分析和故障模式危害程度分析的综合 2020 2 18 101 FMECA的任务有以下6项 列出系统所有零部件的全部故障模式和其发生原因 根据系统的可靠性逻辑关系 用归纳推理的方法 分析上述各种故障模式对系统各功能级别造成的影响和后果 判断各种故障模式对系统各功能级别造成影响的严重程度等级 估计上述故障影响的发生概率大小 如属单因素分析 则故障影响的发生概率就是引起该故障影响的故障模式的发生概率 根据故障影响的严重程度等级和发生概率估计相应的危害度 根据分析结果 制成 致命性故障报告表 提出相应对策和措施的建议书 2020 2 18 102 6 故障树分析法 FTA 故障树分析法的特点与FMECA不同 FTA是一种下降形 自上而下 的分析方法 它从系统开始 通过逻辑门将事件逐渐展开成树状的分支图来分析系统故障事件发生的概率 同时也可以用来分析零部件或子系统故障事件对系统故障的影响 其它包括人为因素和环境条件等在内的影响 它对系统的故障不但可以作定性的 而且可以作定量的分析 不但可以分析单一构件所引起的系统故障 而且也可以分析多个构件所引起的系统故障情况 由于故障树分析应用的是一种逻辑图 且直观形象 故易为设计 使用和维修人员所掌握和运用 并且由它可派生出其它专门用途的 树 如绘制出专门用于维修工作的维修树 由于故障树是一种由逻辑门所构成的逻辑线路图 因此适合用电子计算机来设计和计算 而且对于复杂系统的故障树的构成和分析 也只有在应用电子计算机的条件下才有可能 2020 2 18 103 2 故障树的绘制故障树图的绘制有两种方法 人工绘制法 演绎法 和计算机辅助绘制法 3 故障树定性分析FTA的目的之一是找出顶事件 系统故障 发生的路径 并加上评价 从而为改善系统采取措施 利用布尔代数原理求得最小割集 4 故障树的定量分析定量分析包括计算顶事件的发生概率和计算基本事件的重要度 2020 2 18 104 a 故障树的形式 T E1 E2 E3 A B C B E D 202