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设备预防维修降低故障停机率探讨

发表时间：2020/11/10 来源：《基层建设》2020年第22期作者：杨志翠

[导读] 摘要：生产效率受故障率的影响，如果不积极采取有效措施，设备的故障时间将进一步增加，设备效率、产品质量也将受到较大的影响。

        中国铁路郑州局集团有限公司郑州机务段河南郑州 450053
        摘要：生产效率受故障率的影响，如果不积极采取有效措施，设备的故障时间将进一步增加，设备效率、产品质量也将受到较大的影响。如何进一步巩固、探讨设备预防维修管理，从多方面分析现有的设备预防维修存在的不足，以便改进、深化。本文对设备预防维修降低故障停机率进行探讨。
        关键词：设备；预防维修；故障停机率
        1预防性维修的内涵与发展
        在传统机械设备维修中，维修过程中为了保障维修人员的安全，不可避免地需要设备停机，由于机器不可用导致调度方案无法按期完成，给企业造成较大的经济损失。为了将生产调度与设备维修进行协调，降低由于二者的相互冲突造成的经济损失。特别是当前机械设备可靠性越来越受到人们的重视，必将以经济效益为中心，以提高设备的可靠性、降低设备维修成本为目的。预防性维修发展趋势如下：1）维修资源共享。随着产品售后服务的规范发展，机械设备大部分维修工作已转成售后服务形式，实现知识共享，维修人员共享，备件、维修设备等也得到了共享；2）远程维修。网络技术的飞速发展和远程服务的更加方便和快捷，也促使了远程技术服务的机械设备维修方法被企业所接受；3）维修人员素质的综合性。随着机械设备一步一步实现机、电、液的一体化和自动控制自诊断功能的不断增强，对维护修理与保养人员的知识技能要求会越来越高，机械设备维护修理将由单一线式维修式转向全面式维护修理方式，使机械设备维修从业人员由单一化向综合化发展。
        2设备预防维修降低故障停机率影响因素
        2.1维修技能的要求
        在传统的设备管理工作中，以职业化、低学历的技工为主，维护对象主要是高低压配电设备、电力拖动系统及机、电、气、炉4种专业设备；然而在现代的设备管理工作中，以专业化、中等学历的技师为主，维护对象还包括弱电、电子设备；而在未来的设备管理工作中，则以机电一体化的专业工程师为主，维护对象囊括计算机系统与信息工程在内的从高到低的所有领域，设备维护不再单纯依靠本企业维修人员完成，企业与供应商的设备专家共同组成了设备维护的主体力量。目前，大部分铁路部门的设备管理仍旧停留在传统阶段，维修人员技能的缺乏及缺乏优秀的维修人员成为许多铁路部门设备维护工作薄弱的主要原因之一。
        2.2维修方式的转变
        传统的设备维修方式，划分为显著的小、中、大型集中维修，有着时间性与季节性的明显特点；现在，迫于生产任务的压力，则要求在取消大、中型维修的同时，对日常维修也有了严格的时间限制；而对于未来的铁路部门来说，无障碍、不间断运行则是对设备维护工作的基本要求。
        三种维修方式的转变，实际上是设备使用与维护理念的彻底更新，但从中国铁路部门的发展现状来看，第二种维修方式仍将会持续很长一段时间。
        2.3管理思想与方法
        高效、平稳、无故障是设备维护与管理工作追求的最高境界，然而在现实工作中，由于管理方法与管理思想存在的问题，在许多铁路部门中都或多或少地存在着以下现象：维修工如同消防队员，设备总是坏了再修，头疼医头、脚疼医脚；维修使用两张皮，操作人员只求产量，不管（设备）死活；维修人员则是治标不治本，能准时下班就行。结果是关键时刻出问题，所有的人经常被设备修理。此外，生产与设备维护人员流动性大、违规操作、技能欠缺、管理断档等问题也都给设备维护带来了负面影响。
        对于国内大部分铁路部门来说，由于建厂时间大都在20世纪五六十年代，设备维护所需的技能要求并不高；由于生产任务繁重，企业并不缺乏充分的设备维护时间，之所以会造成目前普遍存在的各类问题，根本原因是设备维护思想没有跟上企业发展的步伐，许多铁路部门的设备维护工作仍旧停留在重使用、轻管理、投入少、故障多的恶性循环之中。

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随着铁路行业的深入发展，设备越来越多，越来越复杂，能耗控制越来越迫切，生产管理越来越发挥着重要的作用；随着新技术的普及与运用，机车检修质量越来越高，加工工艺及设备性能对产品品质的影响越来越大，企业迫切需要设备维护与管理工作实现突破性的提升，传统的设备维护思想与方法已经不能适应企业发展的要求，预防管理与系统管理思想将成为开展设备维护工作的主导思想。
        3预防维修降低故障停机率措施
        3.1普通机械设备维修流程分析
        为了保障普通机械设备的可靠性，考虑引入基于机器维修前最大役龄的维修策略。本文对普通机械设备的维修流程进行分析，维修流程如下：1）根据工件工序的加工时间，统计每台机器的役龄；2）如果机器役龄接近机器的维修前最大役龄，根据当前工件的加工情形确认是否执行预防性维修计划；3）执行预防性维修计划，对机器故障频发的部件进行检修和更换，对机器易磨损部件进行润滑；4）重新开动机器，并确认机器执行预防性维修的效果；5）记录预防性维修的过程，并根据维修记录总结机器的失效规律，修正机器的维修前最大役龄。
        3.2基于机器维修前最大役龄的维修策略
        对于普通的机械设备，比如车床、铣床、刨床、磨床等非数控加工机床，假定机器故障率已经经过了新机器故障高发期，经过不断地磨合和调试，机器故障率进入稳定期。由于普通机械设备的加工成本较低，因此如果采用状态维修策略，即通过对机器实施状态监测和诊断技术，判断设备的退化程度，并在故障发生前有计划地维修，并不具有维修经济性。然而，采用传统的定期维修策略会产生很大的弊端。首先，定期维修的策略无法匹配设备的运行情况，往往造成维修过剩或者维修不足的问题；其次，定期维修的策略无法匹配生产节奏，机器容易出现空闲，导致机器资源的浪费，生产效率无法提高。因此需要针对普通机械设备设计合适的维修策略，使得维修策略既可以保障设备的可靠性，同时也能够匹配生产节奏，同时该维修策略还需要具备一定的经济性。基于机器维修役龄的维修策略本质上是一种预防性维修策略。机器役龄是指在上一次维修之后机器的累计运行时间，机器役龄随着加工时间的累积而不断变大，机器役龄变大预示着机器的工况在不断地恶化，然而还没有达到其发生故障的极限，设定机器发生故障的极限为该机器的维修前最大役龄，机器役龄如果超过机器的维修前最大役龄，则机器因为故障的累积过大会发生故障，因此需要在机器役龄达到维修前最大役龄之前执行预防性维修，机器在执行预防性维修之后恢复如新，机器役龄归零，有效地避免了机器发生故障而停机。
        3.3制造工艺中存在并行机器的维修策略
        生产企业为了消除生产瓶颈，往往通过购置多台导致生产瓶颈的并行机器，并行机器消除了生产瓶颈，有效地提高了工件的加工效率。新的并行机器跟旧的并行机器有相同的功能，但新的并行机器往往已经更新换代，有着更加优异的性能，并且新的并行机器没有经年日久的损耗，因此考虑新旧并行机器有不完全相同的失效规律。为了描述新旧并行机器不同的失效规律，考虑为新旧机器设置不同的维修前最大役龄，新的并行机器的维修前最大役龄比旧的并行机器的维修前最大役龄小，意味着新的并行机器需要累积更长的加工时间才会执行预防性维修，新的并行机器工况的退化速度比旧的并行机器更慢。设备的维修策略依然选择最小化维修加预防性维修策略。比如在采用多品种小批量生产方式的某模具制造企业，在保障设备可靠性的同时能够匹配生产节奏，实现生产与维修的集成调度。考虑多品种小批量的生产方式产生了设备多样化的集群式生产车间，将设备按照模具订单的精度以及是否有并行机器分为三类，分别为低精度的普通机械设备、高精度的数控加工机床和制造工艺中存在并行机器这三类机器类型，并分别研究了三类机器的维修策略。
        结束语
        未来的机械设备维修与保养会成为社会化工作，逐渐向资源共享和远程维修发展，机械设备维修所需要的维修从业人员需求量将逐步减少，但对其技能和知识方面的要求会越来越高。同时机械设备预防性维修意识养成是一项系统工程，需要将维修过程中涉及的流程落实到人，通过建立管理制度和培训机制，编制适应的维修方案，从而提升公司整体实力。
        参考文献
        [1]赵立民.浅谈水泥工业机械设备的预防性维修管理[J].科学与财富，2018，（19）：102.
        [2]王远航，邓超，胡湘洪，等.基于多故障模式的复杂机械设备预防性维修决策[J].计算机集成制造系统，2015，（9）：2504-2514.