通往世界級維修的RCM之路

RoyDavis(英國)

一、介紹

這個案例要說明的是，原設備制造商在不具備有效和恰當的設備維修指導計劃的情況下推出新產品（設備）。一項針對以可靠性為中心的維修（RCM）的研究被展開，設備現場維修人員和操作人員全面參與了此項研究，并對設備逐臺進行了分析，以便制定特殊情況下設備的臨界商用標準。隨后，對每臺設備的主要零部件進行分析并建立相應的風險系數。用一種特別的方法來確定針對每臺設備的最佳的維修方法并且將預防維修、預知維修和事后維修融入維修計劃中。再根據預期的風險情況，給每臺設備制定對應的備件庫存推薦計劃。把這些計劃存入計算機維修管理軟件包，并開始實施。此外，基于設備的關鍵性和風險系數以及維修難點來制定設備狀態監測技術要求從而建立經濟而高效的狀態監測流程。由于此設備維修管理系統包含了從基于操作者的維修到遠程振動監測技術等維修體系，所以能夠很好地實現設備維修管理。

二、背景

產自英國的一種設備在市區垃圾處理和循環方面處于較先進的水平，設備投資大。為了確保建立最經濟、高效、實用的設備現場維修體制，需要檢查設備，制定機械設備維修保養計劃、備件庫存計劃和維修方法。最好有主要維修人員和生產人員參與到設備分析過程中，以推動設備維修計劃和備件庫存決策的高效實施。

三、原設備制造商的維修計劃

大多數維修領域的工程師都會遇到這樣的問題：原設備制造商推薦的維修計劃總是在變動。JoelLevitt在他所寫的《預防與預測維修的全面指導》一書中列舉了如下有關原設備制造商維修清單的注意事項。

1.一些設備制造商通過在各種條件下對其所產設備的數千個部件進行深入分析，掌握了關于設備失效模式的大量信息。

2.受利潤驅使，某些設備制造商希望用戶過度維修其設備，這樣制造商就不用承擔相應的保修和賠償責任了。

3.設備制造商所獲利潤有相當一部分來源于對設備備件和服務的銷售，有很多設備制造商建議用戶儲備大量備件，但實際上他們列舉的備件清單中有不少備件用戶很可能根本用不到。

4.對于很多設備制造商來說，疏忽是最嚴重的問題。許多制造商不用自己生產的設備，他們的工程師清楚設備零部件的設計缺陷，但是從來不在維修服務中糾正這些問題。

5.也許你對設備性能的要求較高，比如要求使用時間更長、生產能力更高、可以加工不同的材料、能夠與另一設備相連接或處于特殊的控制方式下等。

對設備維修計劃的最初印象是，為維修工程師制定了大量的日或周維修任務，反之，一些重要的維修操作則未受到重視，安排得不夠細致，甚至在某些情況下，基于時間間隔的計劃維修完全取代了其他重要的維修操作。如果不考慮設備狀態、現有工程技術來源和技術水平及設備實用性，那么維修計劃很難達到高水平。

四、以可靠性為中心的維修方法

以可靠性為中心的維修方法（RCM）誕生于20世紀60年代初，當時研究和應用RCM主要是用于航空公司（尤其是美國聯邦航空局），因為他們需要一種既能降低維修費用，又能保證安全性和可靠性的維修方法。通過對飛機主要零部件進行嚴格的風險評估以及對關鍵零部件和計劃維修工作進行分析鑒定，發現RCM是替代計劃維修的一種有效的方法。

如同之前的計劃維修一樣，RCM也被廣泛應用于工業企業，這些企業迫切需要一種能夠替代計劃維修的經濟而又有效的維修方法。當RCM用于對安全性要求非常高的機械設備，例如飛機時，需要對其進行嚴格的分析，這是非常必要的，盡管分析會占用大量時間并且需要用于實際工業場合的技術支持。在過去的14年，筆者通過進一步研究，使RCM能夠適應工業制造業的需要。以下是一個關于設備制造業的案例。

圖1所示為一典型的傳送機驅動器。其中包括的主要零部件有：主驅動齒輪箱、電動機、傳送帶和皮帶輪、主驅動軸、主驅動軸承、輸送機的鏈條和鏈輪、游梁聯動裝置、連桿軸承。

用這種RCM方法，就不必分析每個機構及零部件，正是這種形式的RCM，現已被發展并成功應用。

五、案例分析

執行RCM計劃的步驟如圖2所示。通過RCM危害性分析，建立了關于特殊設備資產的對應風險系數，從而確定該設備的關鍵性。車間會議上，工程師和生產人員總結得出影響設備關鍵性的因素，之后形成標準。

對每臺設備都進行了危害性分析，并與現場維修人員和生產人員協作，制定了設備關鍵性等級。

機械設備失效評估分析（MFA） 最初是用來鑒定主要設備零部件和要素以及這些零部件的潛在失效模式。根據維修人員和生產人員的知識和經驗，總結出以下三點，可據此建立零部件失效風險等級。 (1)這種失效模式的嚴重后果。 (2)發生這種失效形式的可能性。 (3)處理這種失效模式的難度。

考慮到特殊設備的關鍵性和零部件的風險等級，為零部件建立了最適合的維修方法，對主要零部件進行分析后，將編制最有效的設備維修計劃，并納入維修管理系統。

維修計劃包括基于時間的計劃預防維修，如操作者憑借操作經驗對設備狀態進行判斷（包括簡單和復雜的狀態監測），之后所采取的清洗、潤滑、點檢、磨損件和壞損件的更換等。

通過對每臺設備，尤其是關鍵性指標處于中高級別的設備進行詳細分析，為它們提出了相應的狀態監測指導。狀態監測方法包括采取振動監測分析，其中有手持式振動監測儀和遙感式振動監測儀。另外，也可以使用熱成像技術監測電氣控制柜中異常發熱的零部件，或者測量電動機和減速器的溫度。在有些情況下，對于非關鍵設備中的低風險零部件，該策略也可以用于事后維修和不頻繁的計劃維修。每次維修的原因和維修周期都將記錄在RCM分析文檔中以便事后查閱。

六、人為因素

在整個RCM工程的進展過程中，有很多生產人員和維修人員都參與其中，如果他們能夠憑借自身的經驗為設備分析提供一些有價值的參考信息，那是非常理想的。

七、效益

以下是RCM工程的成果：（1）對每臺設備進行了全面綜合的RCM關鍵性分析，建立可追蹤決策機制。（2）根據RCM和MFA分析得出適合于每臺設備的最經濟有效的維修方法。（3） 考慮現有零件的可用性，根據RCM和MFA分析來建立備件庫存清單。（4）生產人員和維修人員的水平有所提高。（5）很多經濟而有效的維修資源被用在關鍵設備風險系數最高的零部件上。（6）狀態監測技術主要用于關鍵設備和風險系數高的設備零部件，利用內部資源開展狀態監測。（7）很多機械設備的設計改進也被視為RCM工程的一部分，且大多數已經開始實施，結果表明，可以提高設備可靠性、降低故障率。

八、結論

這個案例表明，因為設備制造商提供的維修計劃和備件清單很可能并不是最經濟高效的，所以設備使用者要認真考慮。通過運用基于風險的RCM，設備關鍵性指標、零部件風險系數已經被確定，并且最經濟有效的維修體系和備件庫存管理系統被開發建立和實施。

該維修策略最有可能充分利用較少的技術支持，維修計劃也將把操作者維修和計劃維修相融合，在條件允許的情況下，可以利用信息化管理軟件實現狀態監測技術，這是世界級維修的一個典型實際案例。