第05章计画保养2.docx
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第05章计画保养2
设备在必要时都能发挥充分的机能
*计划保养的目的=
尽量不增加任何成本
最高目的
=
最小手段
如上图表示，计划保养就是要建立效率良好的保养体制，具体的活动指标，以使用“可用度”（Availability）比较容易了解。
可用度有固有可用度，达成可用度，动作可用度等。
本书将以固有可用度与达成可用度来说明计划保养概念。
固有可用度可由下式表示：
AI=MTBF/（MTBF+MTTR）
式中：
MTBF为平均故障间隔
MTTR为平均修理时间
达成可用度可由下式表示
Aa=MTBM/（MTBM+M）
式中：
MTBM为平均保养间隔，包括预防保养与事后保养。
M为平均保养时间，亦即预防保养与事后保养所需时间之平均。
因此，保养活动可分为二大部份，亦即设备信赖性的提高与保养性的提高。
设备信赖性的提高，就是彻底消除设备发生保养的活动，亦即使其不发生故障的活动。
保养性的提高，就是有效率的处理由设备发生之保养作业，亦即发生故障时能迅速修复的活动。
而表示这种活动如何有效率实施的尺度，就是“达成可用度”。
设备信赖性的提高，从保养的立场来想，就是使设备所发生的突发作业为零，并从多方面技术的研究，尽量设法延长有计划发生的保养作业（检查、定期点检、定期整备等）。
藉以减少发生保养作业之工时，亦即以建立预防保养体制为目的活动。
但是要使设备所发生的作业变为零，在经济上并不一定有利，因为往往就是要提前将可用零件更换，亦即容易变成但求安逸的时间标准之保养作业。
为了对应这些弱点，就必须开发能将设备或零件之状态确实掌握之设备诊断技术以及保养性的改善。
至于保养性的提高则如前所述，就必须研究有效处理，从设备发生之作业或有计划发生的作业，并做好其技能训练。
所谓建立计划保养体制，就是透过提高设备的可用度活动，期使产量提高（零故障、零不良）与保养人员的体质改善，为了使这些活动更有效率的实施而建立与管理活动结合的系统。
（2）计划保养系统
提高可用性、保养性之活动有：
·防止故障发生：
预防保养活动
预知保养活动
·没有故障：
改良保养活动
MP活动
·将故障迅速复原：
事后保养
有效率推行保养之活动，亦即各种管理活动有：
·保养作业计划与管理
·保养信息管理
·保养用备品管理
·保养成本管理
在TPM活动中，为了迈向零故障、零不良而要在短期间内有效率展开，所以必须加强与自主保养活动之连系，并当做车的两轮推行活动才可以，其基本的想法，就是在原来的活动之外，追加下列二项新的活动，会较有效果。
·对自主保养之指导，支持活动。
·计划保养之7个步骤活动。
计划保养之7个步骤活动就是与自主保养之7个步骤活动在时间上互相配合之保养部门的小集团活动，它是以原来之预防保养活动为基础。
整个系统的概念图如图V.20所示。
3.1.3建立计划保养体制
（1）保养方式之种类
图V-20
计划保养所使用之保养方式，基本上有定期保养、预知保养、事后保养、改良保养等，如表V.5所示，各有各的特征，必须予以划分使用。
表V-5保养方式之种类与特征
预
防
保
养
PM
定期
保养
决定适当周期后，依该周期实施修理、更换
✧设定周期容易而偏差小者
✧适合于不点检而定期更换较有利者
TBM
（TimeBased
Maintenance）
时间基准之保养
保养方法：
依该设备劣化最成比例之参数（生产量、作动次数等）订定修理周期（理论值、经验值）使用周期到了就无条件修理。
长处：
点检等保养工时少，故障也少。
短处：
维修过度而修理费用大。
IR
（Inspection&
Repair）
大规模维修型保养
保养方法：
将设备定期的分解或点检，并以该时点判断良否不做劣化倾向管理及更换不良。
长处：
具有TBM与CBM中间的性质。
短处：
预知保养
为调查劣化状态之点检或依据点检实施修理等。
✧视劣化状态决定工程时期较有利者。
✧劣化周期不一定而无法决定周期者。
✧适合于实绩少而周期无法决定者。
CBM
（ConditionBased
Maintenance）
状态基准之保养
保养方法：
由各种测定资料与其解析，在生产在线掌握设备之劣化状态，预先规定劣化值，达到该劣化标准而实施修理。
长处：
可防止TBM之过度维修。
短处：
设置监视系统的成本高、比TBM需要更多的保养人力。
事后保养
BM
故障发生后实施修理者。
✧事后保养较有利者，亦即故障后对其他影响或损失小者。
✧适合于劣化趋势之偏差大而不能点检、检查者。
BM
（BreakDown
Maintenance）
事后保养
保养方法：
完全不实施点检、定期更换，等设备故障（机能停止）才从事复原工作。
长处：
使用到寿命期限，若无2次故障则保养费、修理费均较低廉。
短处：
故障增加对生产工程影响大，成品率及能源使用率等均会降低。
改良保养
CM
延长寿命及缩短修理时间等对策或降低费用之对策。
✧寿命短、故障频率高而故障修理费用大者。
✧修理时间长，对其他影响大而维修成本高者。
✧适合于劣化倾向偏差大而不能点检、检查者。
（1.1）定期保养
定期保养就是在发生故障之前，实施周期的保养，所以保养费比较多，但若与放任为事后保养，其结果变成大故障时，二者相比之下，有时先更换零件而防患于未然可能还划得来。
定期保养又分为TBM（TimeBasedMaintenance），亦即以时间为基准的保养与IR（Inspection&Repair）的大维修保养等两种方式。
TBM是订定设备之劣化周期，若使用到该期限，就予以修理的方式，而IR则将设备定期分解、检查，将不良零件更换的方式。
（1.2）预知保养
预知保养就是由点检或诊断，来预知重要零件之寿命，以期使用到寿命终了，所以是保养费及故障损失最少的方法。
为了要早期发现异常征候，所以必需要有预知设备劣化状态之点检及诊断的技术开发。
若将分类方法改变，预知保养亦可归类为CBM的状态基准保养。
亦即由劣化状态之测定数据与其分析而实施倾向值管理，或在在线监测的监视系统等，若与TBM相比就需要多的保养技术及保养人力。
（1.3）事后保养
在设备装置、机器的机能降低，或机能停止（故障停止）后才实施修补或更换，对于已知事后保养较预防保养（事前处理）经济的机器，就有计划的实施事后保养的保养方法（过去有的并未追求经济性，而放其自然的，非计划性的事后保养）。
（1.4）改良保养
为了提高设备的信赖性、保养性、安全性等为目的而将现有设备之缺陷，有计划的、积极的进行体质改善（材质及形状等），以期减少劣化与故障，而朝向不要保养之设备保养方法（原来corrective的意思就是“修改”，它含有将故障的设备修正之事后保养以及修改，使其不故障的设备之改良保养在内）。
同时，将得到的故障信息，反映于下一次之新设备的保养预防或对既有设备之改善，这些标准化的方法有MP（MaintenancePrevention）反映书，或整理成为提案书，而建立将保养信息回馈的系统，这在展开有效果之保养计划时是很重要的。
（1.5）其它的保养方法
不要将设备以要进行计划保养为理由，而予以停止，而应利用生产计划之停止时间实施设备保养，亦即所谓的机会保养与机会维修。
（2）保养体制与运作
为了有效实施计划保养，生产与保养部门之功能，必须充分而顺利运作，最重要的事情就是与保养活动相关连的部门范围相当广，所以必须与这些部门取得连系与协调。
制造部门以外的相关部门有：
生产管理、生产技术、安全环境管理、业务、劳务、财务、开发、营业等部门。
专门保养之体制将因企业规模、业种别、制程、人员配置、过去之历史等而采取不同之形态，但整理起来，就如表V.6所示。
但本表只是将现行的体制加以整理而已，所以可配合各工厂的特性做各种组合。
图V-6保养体制之现状
职种
保养体制
机械
电气
计装
设备诊断
土木建筑
集中保养体制
分散保养体制
折衷保养体制
：
采用的工厂多：
有一些工厂采用
:
采用的工厂少
在此所谓之集中保养体制，就是在保养部门之管理下，保养人员常驻在保养中心而依需要才到制造现场的方式，为保养人数少之中规模工厂所采用的方式。
分散保养体制就是保养人员常驻在各制造现场之方式，为大规模工厂所采用的方式，一般在大规模工厂之机械保养人员虽然采用分散保养方式，但是电气仪表的保养人员则采用集中保养方式。
折衷保养体制就是将一部分保养人员采取分散型，使其常驻在制造现场，而其余则采用集中方式，折衷型主要是以机械保养人员为对象，而电气仪表之保养人员则采用集中方式者居多。
集中方式、分散方式、折衷方式等各其优点与缺点，特别要留意的就是，若将保养人员寄托在制造部门，则在生产线保养体制下会产生技能与工作意愿等问题而难免会有保养质量低落的问题，因此必须考虑包括人事交流在内的总合评估。
各种保养体制的长处与短处如表V.7表示。
图V-7保养体制之长处与短处
特征
保养体制
长处
短处
集中保养体制
✧技术、技能之横向展开顺利
✧问题点可深入
✧与生产部门之联系难
✧生产信息之收集不精
分散保养体制
✧与生产部门之联系良好
✧保养对应之迅速化
✧技术、技能之横向展开难
✧人数增加
✧难于轮调
折衷保养体制
✧与生产部门之联系良好
✧横向展开、及深入均可能
✧管理面稍难
✧轮调要下工夫
（3）保养责任分担
若要使生产活动顺利运作，则制造与保养的协调极为重要。
因此，制造部门除了生产作业之外，也应分担一部份保养工作，而保养部门也分担一部份生产责任，如此，可使生产保养的机能顺利运作。
生产保养机能中，制造与保养的关系尤如车子之两轮，是相辅相成的。
制造部门与保养部门之基本的任务分担如图V.21所示。
保养人员为了不让故障发生，而实施了定期保养、预知保养、改良保养等计划保养或对突发故障之修理的事后保养。
制造部门则为了防止设备劣化而担任自主保养工作，自主保养的活动包括：
正确的操作，给油，清扫，锁紧等，因此，制造部门实施日常点检，从点检结果之不正常项目中，若自己可以处理，则自行修理，若无法处理，才委托保养部门修理。
这些活动必须让每一个操作人员彻底了解并予以实践，否则并不能说充分做到。
因此，若能透过全员参加之小集团活动，展开这些工作最有效果。
当然，除了保养部门及制造部门之外，保养技术之开发或改良的部分必须由设备设计部门及生产技术部门担任，有关保养之计划及实施则必须由生产管理、生产技术、制造、保养等各部门的协助与支持才能使保养机能圆满达成。
目标
手段分类
实施活动
分组
防止劣化
劣化之测定
劣化之复原
制造
保养
提高精度
提高强度
给油
定期检查
改
善
活
动
改良保养
（保养性）
整备作业之改善
检查作业之改善
状态监控之开发
整备质量之提升
改良保养
（信赖性）
减轻负荷
突发修理
状况之早期发现与确实迅速之处置联络
事后保养
不定期整备
倾向检查
预知保养
定期保养
定期整备
定期点检
设
备
总
合
效
率
85
%
以
上
维
持
活
动
日常保养
正确操作
小整备
使用条件、劣化之日常点检
锁紧
清扫、潜在缺陷之发掘，处置
换模换线调整
正确操作
图V-21制造部门与保养部门之基本工作分担
3.2计算保养活动之进行方式
计划保养的系统如3.1节所述，就是由维持良好的设备信赖性与保养性的活动及保养管理活动之组合所构成。
本节则就维持良好设备之信赖性与保养性活动加以说明。
计划保养之进行方式中，其重点就放在「零故障」。
TPM活动的目标，为「零不良」「零故障」「零灾害」，亦即在于排除所有的损失，藉以强化企业的体质，其中尤以「零故障」的达成最为重要。
因为故障直接会使制品产生不良，并降低设备稼动率，同时也是灾害的主要原因。
「零故障」的达成活动对计划保养系统之强化与落实有很大的贡献。
3.2.1故障对策之想法
（1）故障对策之5个重点项目
从设备的基本机能、构造、机构等之设备各特性之调查与过去的故障分析，设备故障对策之重点项目有下列5项，这可由现场的数据数据得到印证。
整备基本条件
遵守使用条件
劣化之复原
弱点对策
防止人为的错误
有关设备特性之调查与过去的故障分析、重点对策之关连，整理如图V.22所示。
故障对策之5个重点项目内容则如图V.23所示。
重点项目为日常必须实行的基本活动，亦即清扫、给油、锁紧等基本条件以及运转条件之遵守等，而常被忽略的工作场所，设备或装置往往被放任，而处在强制劣化状态，因此造成机器暂停等轻微故障频频发生，故障间隔也有很大的偏差，因此既使实施了定期保养或预知保养也毫无意义。
零故障的目标，绝不是保养部门之计划保养就能达成，相反的，只靠生产部门之自主保养也不可能做得到。
换言之，两者必须成为一体才能得到很大的成果。
过去之故障分析
人为错误之防止
弱点对策
劣化之复原
使用条件之遵守
基本条件之整备
重点对策之整理
设备（机种）别
·弱点之明确化
·管理之重点
·改善对策的重点
设备特性之调查
故障资料之收集与整理
·故障位置、现象、处置内容与结果时间、频率
·资料之层别（性质分类）
·反复、类似、关连、单独发生
机械的、电气的
突发型、机能降低型
对同一机能之影响
原因分析
·停止时最下部之机能（机件、组件）与现象，使其复原之处置内容
·相关机能及其故障实绩
使用时间、保养的实绩
故障时之负荷情形
原因之探讨
拟订对策并实施，作确认
·故障之机构、推测原因之记录
·对策之具体化并予以实施
·结果确认
拟订再发防止之对策
·对寿命之推算
·确认能否事前预知
·点检、检查、更换之标准化
图V.22故障分析与重点对策之关连
机本机能
·加工、变质之各单元与限值（工程质量特性值）
·加工、变质之原理
作业条件
·工作条件（连续、断续）
·工作时间、生产能力（是否为瓶颈）
·加工条件与范围、设备能力与界限值
回转数、压力、温度、电流、电压、流量，周期时间
构造、机构
·构成组件之规格与机能及关连性
·驱动方式（电力、油压、空压）
·控制方式（机械、油压空压、电力、电子……）
（全自动、半自动、手动）
·感应器方式（控制用感应器、异常检用感应器及其机能规格、条件）
·所要求精度与界限值
·动作顺序Secquence连锁（interlock）
·工件与电气、机械动作之关连性
·运转部份、静止部份之关连性
·旋转滑动部份之结构与精度、润滑方式
应力状况
·热、电气、机械、化学的应力
·环境应力、动作应力
·温度、湿度、尘埃、振动、碰撞
V.23工程、生产线基本模式设备故障之重点对策关连图
（VI）
（IV）
（III）
（II）
（I）
人为错误之防止
劣化复原
保养部门之任务
生产部门之任务
·修理错误之原因分析
·容易错误之零件形状、组装方法之改善
·备品之保管方法
·故障诊断之步骤化、容易化对策
（目视管理之设计）
修理错误之防止
·操作错误之原因分析
·操作盘之设计改善
·追加连锁
·防呆对策
·目视管理的设计
·操作、调整方法之标准化
操作错误之防止
弱点对策
·为延长寿命之强度改善对策、机构、构造、材质、形状
尺寸精度
组装精度
组装强度
耐磨耗性
耐腐蚀性
表面粗糙度
容量
·避免动作应力之设计
·分解、组立、测定更换方法之标准化
·使用零件之共通化
·工具器具之改善专用化
·从构造面改善为容易修理之设备
·备品之保管标准之设定
修理方法之设定
·共通机组之五感点检与劣化部位
·检出
·设备固有项目之五感点与劣化部位之检出
·日常点检基准之作成
·故障部位别MTBF分析与寿命推定
·更换界限值之设定
·点检、检查、更换基准之作成
·异常征兆之把握方法检讨
·劣化预知之参数与测定方法之检讨
劣化之发现与预知
使用条件之遵守
·对设计能力与负荷界限值设定
过负荷运转之弱点对策
·设备操作方法之标准化
·机组、零件之使用条件的设定与改善
·施工基准之设定与改善
安装、配管、配线
·回转滑动部之防尘防水
·环境条件之整备尘埃、温度、湿度振动、冲击
基本条件之整备
·设备清扫
发生源防止对策
·锁紧、防松对策
·给油
给油方式之改善
·制作清扫、给油基准
·点检、检查（测定）诊断、修理、整备
·故障诊断、故障分析
·运转、操作·点检、给油
·准备、调整·异常征候之发现
（2）零故障活动之4个阶段
上述之「故障对策5个重点项目」之达成活动很庞大，一次要全部应对，是有困难的，假设我们同时并行进行，但将污垢或缺油等强制劣化状态放任不管，而只实施定期保养，可能周期还没有到就会发生故障，此时若不让故障发生，则势必将原设定之周期缩短，如此，则无法建立良好之定期保养体制。
对于预知保养也一样，即使拥有优秀的诊断技术，若因螺丝松动或因操作错误而使故障频频发生的工作场所，根本无法预知最适合的维修周期。
因此，就将这5个重点项目再分为4个阶段，将自主保养与计划保养分别依序，做有计划的推行方法最为有效，目前已经有成功的实例可循，其概要如图V.24所示。
（2.1）阶段1
阶段1为「基本条件之整备」
本阶段的目标就是在于减少故障间隔的偏差。
因此，与自主保养必须很密切结合，而实施下列之活动。
1复原放置不管的劣化
2排除强制劣化
3遵守使用条件
（2.2）阶段2
阶段2为「弱点之改善」
本阶段之目标在于延长设备零件之平均寿命。
为此必须实施下列活动：
1外观劣化的复原
·配管、配线之结扎或固定状态
·振动之防止
·外围环境之保护
2设计的弱点改善（强度不足，施工不良、加工不良等）
3符合使用条件之零件变更
4偶发故障之排除
·修理错误之排除
·操作错误之对策
（2.3）阶段3
阶段3为「定期劣化的复原」
由于阶段1.2，以时间为基准的预防保养信赖度可以提高，因此，本阶段就以保养作业之效率化与设定保养作业标准，以及由五官发现内部劣化之异常征候进行研究做为活动目标。
1保养性之改善
2定期保养之标准化与实施
3由5官发现内部劣化之异常征候的方法研究与训练
（2.4）阶段4
阶段4为「故障之预知与设备之总合诊断」
1对重要零件，建立由设备诊断技术之状态基础（ConditionBase）保养。
2分析制品之质量特性与设备机能之关连性，确立M-Q保养。
3阶段4的进行方式
只有前项之4个阶段对小集团活动而言，有所困难，也很难与自主保养求得一致的步伐，因此，建议将4个阶段再依下述之7个步骤分别进行。
3.2.2迈向零故障之计划保养7个步骤的活动
（1）7步骤展开之基本概念
关于计划保养活动，对于展开方式之开发已成为重要课题，而在展开TPM之企业的实践与研究的累积过程中，步骤展开之概念与活动概要已整理完成，在此提出供参考。
阶
段
内容
阶段1
（基本条件之整备）
阶段2
（弱点之改善）
阶段3
（定期的劣化复原）
阶段4
（故障预知与总合诊断）
主题
减少故障间隔之偏差
延长平均寿命
定期的将劣化复原
预知故障
依阶段4之预知保养
依阶段3之定期保养
更换周期
（1）
更换周期（11）
更换周期（III）
由于阶段2之寿命延长
依阶段3之正确周期（大幅延长周期也不会故障）
更换周期
（1）
更换周期（11）
更换周期（III）
由于阶段2之寿命延长
由于阶段2之寿命延长
由阶段1减少
之偏差
更换周期
（1）
更换周期（11）
更换周期（III）
阶段
更换周期
（1）
更换周期（11）
只有此处会
发生故障
更换周期
（1）
活
动
概
念
会发生故障
本阶段称为改良保养、寿命大幅延长，更换周期办可延长如（III）所示。
对于阶段1.2所延长之寿命，而延长更换周期如（III）亦不会发生故障
操作人员预知异常征候必须开发诊断技术
处理（显在缺陷）
复原放置不管的劣化
·分析破断面
·分析齿轮材料疲劳
·分析齿轮齿面
由破坏故障之技术的分析来推定与延长寿命
由设备诊断技术预知故障
·区别出现征候与不出现征假之异常
·什么样的征候才能知道
·为什么事前不知道
·改善保养性
运用五感掌握内部劣化异常
寿命之推定与定期的劣化之复原
复原外观的劣化
·误操作、修理错误
排除偶发故障
·改善设计上的弱点
·改善对过负荷之弱点
·选定符合条件之零件
延长固有寿命
·整备基本条件
·遵守使用条件
排除强制劣化
主
要
实
施
事
项
图V.24零故障活动之4个阶段
它是专业保养部门之计划保养活动之一，以零故障为目标，将上述之4个阶段与在主保养7个步骤之关连明确化之后，再依表V.8所示之「计划保养7步骤」为基础，来进行活动会较有效果。
（2）依7步骤展开之活动概念
7个步骤之展开，原则上以小集团活动方式较适合。
因为透过活动，可以将保养人员的体质作改善与意识作改革，而有助于人材的培养。
圈的编成，有依设备单位，分7个步骤进行，以及以重点零件为单位进行两种方法，其中以重点零件为单位进行的方式，会有立即性的效果。
虽因工厂规模而有所差异，但若将上述二种之活动圈编成数组，在每一步骤使其互相交流则更有效果。
步骤展开的好处有：
表V.8计划保养7个步骤活动
步骤
计划保养
（重点零件示范）
计划保养
（设备示范）
自主保养
1
重点零件之选定
基本条件与现状之差异分析
初期清扫
2
现状保养法之改善
基本条件与现状之差异对策
发生源困难部位对策
3
制作保养标准
制作基本条件标准
制作清扫给油基准
4
寿命延长弱点对策
寿命延长
总点检
5
点检、诊断之效率化
点检、整备之效率化
自主点检
6
设备总合诊断
设备总合诊断
标准化
7
设备之极限使用
设备之极限使用
自主管理之彻底
1活动在进行当中，成果就会慢慢呈现出来。
2可以一方面确认成果而在另一方面同时进行活动。
为了活用这些优点，就必须先将各步骤应该做些什么事情予以明确化。
表V.8为计划保养之7步骤与自主保养之7步骤的关连性。
各步骤之架构与推行方法将于3.3节说明。
3.3计划保养7个步骤活动
3.3.1以7个步骤为架构之想法
在迈向零故障之4个阶段中，为了谋求提高设备之可用性及提高保养之达成可用性之一切活动，可具体整理成下列的4个项目：
*在提升设备的可用性方面，包括下列2个项目：
（1）提升设备信赖性
谋求减少设备所发生
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