随着企业设备不断朝着大型化复杂化和自动化方向发展,设备在生产上的重要性日益增大。如何使企业的生产活动适应市场形势的变化,成为一个重要课题。从设备管理方面来看,随着产量的变化、设备劣化的发展、诊断技术的进步及周围各种条件的变化,其策略、方式、方法也应作适应性的变化。为此,以日本某些钢铁企业为首,提出为迎接21世纪挑战的适应性维修(Adaptive Maintence,简称AM)概念。
这一新管理模式的核心,是把综合费用降到最低。图1给出了随着维修方式的变化,维修费用和生产损失费用曲线也随之升或降的趋势。综合费用曲线,作为上述两种费用之和,呈下凹状。也就是说,我们可以找到一个最小点,在这一点综合费用最低。
对不同设备,我们可以按照图1方式绘出综合费用曲线并找到最小点。这样,我们可以在BDM(事后维修)和CBM(状态维修)之间选择最佳的维修模式。
为达到综合费用的最小点,必须解决好三个问题:一是要把设备故障造成的生产损失、维修费用定量化;二是确定计算综合费用的经验公式或理论公式;三是要确定能够反映不同时期维修方式的变化。
一、以费用的定量计算确定维修方式
1.维修方式确定的逻辑过程
把每个管理单元固有的基础数据11项、适应性维修(AM)数据7项的定量值输入计算机,按照理论公式求出每一维修方式及点检对象的平均故障间隔期(MTBF)与平均修理间隔期(MTBR);再根据计算得到的各项费用,计算并确定综合费用最小的维修方式。同时,给出最佳点检周期。
2.设备劣化模型
在开发维修方式决策系统时,需要把设备的劣化作模型化处理。一般把劣化分为三个阶段:一是从设备使用开始到安全无缺陷的稳定阶段;二是缺陷发生的阶段;三是从缺陷到故障的阶段。
3.缺陷检查概率的计算
缺陷检查概率=PtPi
式中Pt——技术上缺陷检查概率,即当对存在缺陷的部件进行诊断时,能够检测出缺陷的概率,它是以点检结果或实际数据为基础的;
Pi——点检周期概率,即当按照某一周期对设备点检时,恰好发生缺陷的概率。
4.生产损失的定量化
生产损失是指由于外部原因或生产线本身的缺陷、故障而造成的停机损失。一般包括:能源供应短缺造成的损失,合格品率降低损失和设备故障减产损失等。
5.适应性维修(AM)数据变更的模拟
在AM数据变化时,维修方式也应做出相应调整,计算机则依据输入的数据进行模拟,给出维修方式的比例选择。按照当时的认识,可选择的维修方式包括BDM—事后维修,TBM—以时间为基础的预防维修,以及CBM—状态维修。
总结以上过程,按照定量计算,维修方式的决策逻辑框架可由图2给出。
二、以经验法则决定维修方式的逻辑框架
以经验法则输入计算机有12个项目的数据。按照经验法则需要处理下列项目。
1.点检/检查必要性的等级分类
决定点检/检查的必要性有7个项目,包括法规制度、推断的停机时间、产量影响度、维修费用、安全影响度、质量影响度、成本影响度等,并对7个项目评价重要度级别(权重),然后输入计算机。
2.点检/检查有效性的等级分类
决定点检/检查有效性共有三个项目,包括:
寿命系数——使用平均寿命;
劣化特性系数——看是属于直线比例劣化型、初期急速劣化型、后期急速劣化型、突发劣化型以及异常应力型的哪一种;
劣化模型系数——看是属于磨损型、腐蚀型、功能降低型、异常振动型、绝缘老化型、变形破断型、烧损型、污损型的哪一种。
把三个项目得到的系数进行综合,得到点检的有效性系数。
3.点检/检查的可能性等级
分三方面对点检/检查的可能性进行评价:
1)点检员用常规仪器能检出故障——H。
2)用简易、精密诊断仪器或技术可能检出故障——L。
3)定量点检不可能——N。
4.点检经济性的等级分类
点检经济性的等级分类,可作为检出故障所需时间的经济性评价。
5.维修方式的决定
根据以上4个特性及各个项目评价,组合起来即可定出最佳维修方式。
以上我们给出了适应性维修——AM大体思路。随着维修策略的逐渐丰富,也随着设备技术进步和复杂系数的不断加大,上述的计算越来越困难。然而,适应性维修给出思考问题的全面性仍可借鉴。计算检查、换件、修理费用与故障造成的生产、安全、环境损失费用之和,然后求其最小化的维修策略组合,作为可选择的策略,这种思路仍然是可取的。我们虽然很难得到一个准确的结果,但用近似的、大体的评估做决策是完全可以的。这也是AM给我们的最好启示。