机械设备的预防与维修.docx
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机械设备的预防与维修
论文摘要
在这个科学发展快速，社会进展迅猛的年代，人们和社会始终离不开的就是机械。
当前我国自动化机械使用中存在的主要问题是利用率低、效果不明显、规模不确定、优势不突出，使许机械在机械的损坏和机械的修理中损耗去打的资金，对生产也造成不可估量的损失。
在我国目前的经济明显不处于最佳的状态下，我们应该提高机械设备完好率、使用率和生产率。
机械设备完好率、利用率和生产率（简称设备管理"三率"）通常作为考核设备经济性能的指标,其重要性在设备管理中十分明显。
采用机械设备的数量法、时间法和价值加权法对设备完好率、利用率进行研究,分析不同计算方法的利弊,从而在设备管理中根据具体情况,合理选择完好率、利用率的计算方法,以数据指标为依据,真实反映出单位设备管理情况,对进一步加强设备管理,提高设备管理水平具有一定的指导作用。
下面就让我们一起走进这个神奇的机械时代，让机械带着我们一起飞翔。
目录
一、…………………设备预防维修的的重要性
二、…………………设备维修维护管理的现状
三、…………………预防维修的周期的确定
四、…………………定修计划工单
五、…………………总结
机械设备的预防与维修
机械设备种类繁多，机械设备运行时，其一些部件甚至其本身可进行不同形式的机械运动。
通常机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置，工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统、电器控制系统等部分组成。
一、机械预防与维修的重要性
从长期影响和成本比较看，预防性维护比设备出现故障时进行的常规维护更有意义。
预防性维护的价值
预防性维护，有很多只是误区，其中一个就是认为预防性维护的成本过高。
按照这一逻辑，进行预防性维护比定期进行停机和维护的成本还要高，即比设备出现故障后的维修成本要高，就某些零件来说，确实如此。
但是，需要进行比较的不仅仅是成本，还包括由于实施了预防性维护所获得的长期的利润收益以及节约的成本。
例如，如果没有预防性维护，由非计划性停机而导致停机造成的损失就有可能发生，此外，预防性维护将由于提高了设备使用期间的生产效率而节约成本。
预防性维护带来的长期好处：
提高系统的可靠性，减少更换零件所造成的成本损失；减少系统停机时间；零件的库存管理更佳。
从长期影响和成本比较看，预防心维护比设备出现故障时进行的常规维护更有意义。
何时进行预防性维护
当符合下列两种条件时，进行预防性维护才有意义：
1.有问题元件的故障率提高，换句话说，元件的故障率
提高。
这就意味着磨损，要对元件进行预防性维护，不过，如果一个元件的故障率过高（通过指数分布体现），那么预防维护就没有意义。
2.进行预防性维护活动的总成本要低于维修型维护的总
成本。
注意维修型维护的成本，要包括可见成本和不可见成本。
如停机损失、生产损失、丢失的信誉度等。
如果符合这连个条件，预防性维护就有意义。
此外，根据成本比率，可以通过电脑计算出对单个零件进行预防性维护的最适宜时间。
预防性维护要求对每一台机器每一个零件都要关注，进行维护要按照计划而定，通常，都会参照机械生产厂家提供的一份清单，上面具体列明了所有维护任务和常见故障难题。
二、设备维修维护管理的现状
企业机械设备资产占企业全部固定资产比例相当大，设备固定资产的管理使用、维修成本的大小直接影响企业生产和经济效益。
几年来，加加公司自己特有的维修工兼设备管理员的管理模式和设备维修方法，公司机械设备的管理及维修工作，基本上是坚持维护保养和预防维修相结合，强化重点部位的维护管理.按设备状态合理确定维修时间。
这些措施一定程度上提高了设备利用率和成新率，降低了维修费用和设备故障率，缩短了维修停机时间。
在实际工作中，设备的不同情况总结归纳了以下三种维修方式。
1、周期维修
设备周期维修时，往往局限于生搬硬套行业的条文规定，
没有根据设备本身磨损规律做必要的调整，所以制定的修理计划未能较好地结合设备实际和生产实际。
比如有些设备还未达到小、中、大修维修周期就已损坏，不能正常运转。
在这种情况下，如果强行按周期维修对设备进行修理，就不能满足生产的需求。
由于设备有优劣之分，而且相同设备的运行情况也有所区别，设备操作人员的素质也不同、设备工作环境不同及保养工作的落实不同等等。
在周期维修中，如果不考虑这些具体因素，就不切实际。
周期维修是一种计划性的、被动的维修方式，它只适用于那些已掌握磨损规律的部分设备。
2、事后维修
事后维修是设备发生故障后，或者设备的精度、性能降低到合格水平以下时进行的非计划性修理。
这种维修能提高设备的利用率，减少设备的停机时间。
但若设备一旦发生故障，就会给生产造成很大影响，给修理工作造成一定的困难，特别在一些重要设备、连续运行的设备和单机生产的设备上，损失更为严重。
大多数的事后维修只是对发生故障的部位或零件进行修理，而不是对整台设备进行全面检修，就好像消防队一样，哪有火就到哪，因此设备经常连续出现故障。
事后维修采用的很普遍，但这也是一种被动的维修方式，适宜于一些设备和发生故障后对正常生产影响小，能及时提供备件、并且修理技术不复杂、利用率不高的设备。
3、状态维修
状态维修是一种以设备实际技术状态为基础的预防维修方式。
它运用各种检测手段和人的感官能力，根据设备的日常巡回检查、定期检查、状态监测和诊断提供设备状态变化，及时发现设备故障的特征和预兆，提前做好备件和有关的准备工作，适时地安排维修，减少突发故障，使设备经常处于良好状态。
状态维修方法能对设备适时地、有针对性进行维修.能保证设备经常处于良好状态，减少设备停机时间和维修工作量，降低设备突发故障率.降低各种维修消耗费用。
状态维修是一种主动的、积极的维修方式，比周期维修和事后维修更合理.对一些利用率高、发生故障后对生产影响较大的关键设备及专用配件供应困难的、大型设备可实行状态维修。
二、预防维修周期的确定
机械行业中,维修周期的确定一般参考以下两项指标：
（1）、设备生产厂家的说明书。
（2）、比较和参照同类型设备的维修周期，确定其初始值。
在国外，按低劣化数值法可求得设备的最佳更新周期，一般为6-8年。
我国在确定设备大修周期时，除了参照最佳更新周期外，还根据当地财政部门确定的各类设备折旧年限，结合各类设备实际情况，规定各类设备的大修周期。
按规定一般精确使用年限为18年（即更新周期），在18年中进行两次大修，再使用6年作更新处理。
下表给出了各类设备的大修、更新周期。
机械设备的大修、更新周期
类别
大修周期
更新周期
一般金切、锻压、起重设备
6
18
精大稀金切、锻压、起重设备
10
30
工业炉窖
4
13
设备大修周期可以由参考距离上次大修时间、设备利用率、设备的平均故障间隔期、设备的精度指标、精度指标劣化率及设备的经济效益来确定。
这种方法利用参数较多，但每个选项弹性太大，并且人为因素较多，缺乏严密性和逻辑性，只能作为一个参考值。
三、最佳维修周期的确定
为确定最佳维修周期，要建立几个模型来求解，但不论那种模型，其最佳维修周期通常由以下因素之以确定：
一是系统的有效度能达到最大值：
二是花的总费用（包括预防维修、事后维修及故障所造成的损失费等）最小。
（1）有效度
有效度是对可修复系统综合考虑可靠度R和维修度M的广义可靠性指标，其定义是：
可修复产品，在规定的条件下使用，在规定的维修条件修复，在规定的时间具有或维持其规定功能处于正常状态的概率。
显然，有效度是工作时间t与维修时间Ｔ的函数，记为A（t，Ｔ）。
由于时间不同，使用有效度的特征量也不一样。
有效度的定义和计算公式有几种，工程中平均可工作时间与停机时间之和的比，即
A。
=MUT/（MUT+MDT）
式中：
MUT-（MeanUpTime）平均工作时间，即工作时间与待机时间的平均值；
MDT-（MeanDownTime）平均不可工作时间，除改装时间以外的所有不可能工作时间的平均值。
工作有效度A。
既受设计、制造的制约、由与环境条、使
用操作、维修及管理等因素有关。
（2）按有效度最大原则确定维修周期
如Ｔ为维修周期，即零部件工作到Ｔ时后进行预防性维修（tp），修复后继续工作，但未工作到Ｔ，仅到Ｔ1（Ｔ1＜Ｔ）就发生了故障，故立即进行事后维修（tc）修复后工作时到Ｔ2，即Ｔ=Ｔ1+Ｔ2，之后又进行预防性维修，如图所示
Ｔ就是平均工作时间MUT，平均不能工作时间MDT可表示为：
MDT=tp+tc∫λ（t）dt
式中：
tp-平均预防（定期）维修时间；
Tc-平均事后（临时）维修时间；
λ（t）-产品失效率，λ（t）=f（t）/R（t）;
∫λ（t）dt-为一个周期内故障发生的比例。
工作有效度为；
A。
=MUT/（MUT+MDT）=Ｔ/（Ｔ+tp+tc∫λ（t）dt）
为了求A。
最大时的Ｔ值，对上式两边求异，并令dA/dＴ=0，可得最佳维修周期满足：
Ｔλ（t）-∫λ（t）dt=tp/tc
故障分类型有正态分布、对数正态分布、威布尔分布等几种。
不同的分布，λ（t）不同，上式所的结果也就不同。
由式知：
对于偶数失效期，λ（t）=λ（常数），则tp/tc=0即tp=0，说明不必进行定期预防维修，
对于早期失效期，Ｔλ（t）＜∫λ（t）dt，即tp/tc＜0，为负，Ｔ无何理解；
对于耗损失效期，Ｔλ（t）＞∫λ（t）dt，即tp/tc＞0，为正，可解得合理最佳维修周期Ｔ。
Ｔ的表达式为：
Ｔ=1/λ（t）*{tp/tc+∫λ（t）dt}
注；①上述结论是对“浴盆曲线”而言，曲线如图所示。
②如果按维修费用最小原则确定维修周期，用类似的方法可得到其最佳维修周期。
四、定修计划工单
系统自动生成定修计划工单
本流程可以适用于目前各分厂执行的有确定检修内容的定修计划（包括计量仪表的定期校验与电气设备定期试验），也同时可以适用于设备的定周期点检、润滑管理，对于特殊设备的强检、周检，也可以采用此流程管理。
需要说明，如果目前的定修只是周期的固定，而检修内容每次各不相同，则不建议用此流程管理，因为无法做到工作量的有效减少。
对于此类业务，通过手工创建检修工单管理流程来处理。
一、流程图
二、名词解释
1维护策略：
在SAP系统中建立的，用于反映多个不同的维护周期与对应的维护内容的复杂组合，用于在系统中实现对同一的设备，可以根据不同的周期执行不同的维修维护工作。
维护策略可以是多个不同的时间周期的组合如：
1个月（小修）、3个月（中修）、1年（大修）；也可以是多个不同的状态的组合，如：
5000公里（检验）、10000公里（小修）、30000公里（大修）等。
需要说明的是，对于重复执行的固定维修，可不用建立维护策略而直接用周期性维护来管理，以减少系统操作的复杂性。
2任务清单：
根据具体设备的维护/检修/检验规程，在SAP系统中建立的能够被反复使用的、确定的设备维护/维修/检验的具体工序清单和用料清单。
它可以用于手工建立维修工单时维修工序的选择，也可以用于系统自动生成维修工单时维修工序和物料的选择。
任务清单有三种类型：
功能位置任务清单、设备任务清单、通用性任务清单。
功能位置任务清单针对某一功能位置的设备，多用于仪表和计量专业；设备任务清单针对某一台特定设备的；而通用性的任务清单则是针对某一类设备、或者具有共性的维护任务。
邯钢可以根据自己的实际建立相应的任务清单。
3设备的定期维护需求：
现有或新增设备从设备维护/维修/检验/校验/实验的角度，存在有根据确定的时间周期自动生成确定的维护/维修/检验/校验/实验任务的业务需求。
4设备的维护/检修/检验规程：
通过标准的格式与内容，形成设备的定期维护/检修/检验规程，确定时间周期、任务内容、执行人员，指导实际的维修/维护工作。
5设备预防性维护计划：
针对具体设备，根据选择的维护策略/周期策略和任务清单，在系统中建立的长期维修维护计划。
它需要指定计划的开始日期、持续的时间范围、执行频率/周期、确定的任务清单，用于指导系统按照指定的周期定时生成设备维修工单。
6定期维修工单：
当设备预防性维护计划在SAP系统中被执行后，系统自动生成的需要定时被执行的定期维修工单，以安排对应的维修维护工作。
三、流程概述
该流程描述系统如何自动的根据确定的周期规则与固定的设备维护/检修/检验任务清单来定期生成维修工单。
系统自动周期性生成的工单/通知单中包含确定的维护/检修/检验任务内容，可以简化技术员的手工创建工单操作，并具备一定的提示与控制功能，能够辅助增加管理的准确性与管理力度。
本流程可以适用于目前各分厂执行的有确定检修内容的定修计划（包括计量仪表的定期校验与电气设备定期试验），也同时可以适用于设备的定周期点检、润滑管理，对于特殊设备的强检、周检，也可以采用此流程管理。
需要说明，如果目前的定修只是周期的固定，而检修内容每次各不相同，则不建议用此流程管理，因为无法做到工作量的有效减少。
对于此类业务，通过手工创建检修工单管理流程来处理。
四、业务流程详细说明
对于现有或新增的设备，如果在确定周期/状态下，有确定的维护/检修/检验任务时，可以采用此流程来由系统自动的实现定期根据对应的维护/检修/检验任务生成维修工单。
各二级厂的专职点检员、设备科技术员在设备科长、设备厂长的指导下，制定出设备的维护/检修/检验规程，将维护/检修/检验的周期与主要执行的任务标准化，以便录入系统。
输入：
设备的定期维护需求；输出：
设备的维护/检修/检验规程
如果维护/检修/检验的周期/状态与对应的任务比较复杂，可以抽象选择出具体的周期输入SAP系统，形成维护策略。
对于简单的固定周期的循环，则不用建立维护策略。
一个维护策略可以应用到多个维修计划中，所以，如果SAP系统中已经存在有内容相同的维护策略，则可以直接采用而不需要另外建立新的维护策略。
输入：
设备的维护/检修/检验规程；输出：
SAP系统中的维护策略
专职点检员、设备科技术员在SAP系统中选择自动生成工单时所需要的设备检验、维护、检修任务清单，此类设备维护/检修/检验任务规程会通过任务清单管理流程输入SAP系统，具体内容请参考对应的流程描述。
专职点检员、设备科技术员根据选择的设备检验、维护、检修任务清单与维护策略，在系统中建立设备的预防性维护计划，指定计划采用的周期/状态策略、任务清单、计划开始的具体时间、计划执行持续的时间范围等内容。
输入：
SAP系统中的选择出的任务清单、SAP系统中的维护策略；输出：
SAP系统中建立的设备预防性维护计划
专职点检员、设备科技术员在SAP系统中执行建立的设备预防性维护计划，生成计划执行后的任务安排，来自动的让系统定期产生维修工单。
如果对于系统生成的任务安排不满意，还可以修改计划重新执行，以得到满意的结果。
SAP系统根据计划执行的结果，自动的定期产生维修工单。
输出：
维修工单。
专职点检员、设备科技术员查找系统自动产生的维修工单，根据设备的实际运行情况判定此工单是否执行，在什么时间执行，执行哪些任务。
对于不需要执行的工单，专职点检员、设备科技术员可直接关闭此工单，跳过本次维修。
对于需要执行的工单，专职点检员、设备科技术员则可以根据实际检修的情况对工单中的工序、物料等做相应调整，并下达工单，安排相应的维修队伍执行工单。
已下达执行的维修工单的后续领料、外委（如果需要）、实施与验收的具体流程见对应的流程描述。
五、流程的意义
本流程实现了SAP系统自动的按预防性维护计划生成维修工单，减少了技术员的手工系统操作，并在一定意义上强化了定期维修维护的控制力度，同时允许技术员对自动维修工单的执行也与实际的维修现状结合，保证了流程的应用。
本流程同样适用于设备润滑的管理。
六、具体的操作
1.创建维护策略IP11
2.创建任务清单（IA01/IA05）
任务清单有三种类型：
功能位置任务清单、设备任务清单、通用性任务清单。
功能位置任务清单针对某一功能位置的设备，多用于仪表和计量专业；设备任务清单针对某一台特定设备的；而通用性的任务清单则是针对某一类设备、或者具有共性的维护任务。
需要有工作中心.
3创建单个循环计划/创建策略计划（IP41/IP42）
4计划维护计划（IP10）
输入开始的日期后，点击按钮
，系统根据维修计划列出每次的计划日期、调用日期、到期的包及状态。
5调用计划
执行调用后的维护计划IP10:
生成的工单的执行
强制调用：
选择需调用的计划，点击
下达调用
6查询系统自动排程的需要执行的检修工单。
五、总结
本论文已维修数据和网上资料为依据，按有效度最大原则，利用数学模型来求解机械设备预防维修的周期和制定维修计划。
具有较强的严密性、逻辑性；以维修信息为依据，可以动态的跟踪设备的运行状态，实施“按需”维修，避免了维修补足和维修过剩。
参考文献：
1、胡先荣现代企业设备管理机械出版社，1994.4
2、刘林祥现代设备管理上海科学普及出版社，1989.3
3、机械可靠性工程
4、机械工况检测与故障诊断
时间：
2013.3.2
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