曲線化維修模式的探索與實踐

呂明璽

（山東鋼鐵集團日照有限公司 煉鐵項目部，山東 日照276800）

1 前 言

近幾年鋼鐵企業競爭激烈，面對嚴峻的生產形勢，只有不斷降低生產成本，提高設備利用率，才能保證生產高效經濟運行。隨著山東鋼鐵集團萊蕪分公司煉鐵廠和燒結廠的重組，整合后的煉鐵廠擁有“6高爐、4燒結機、2爐窯”共計12條生產線。由于歷史原因造成生產區域分散、設備裝備水平參差不齊，而且隨著人員分流和職工隊伍的老化，設備的維護和檢修工作管理難度加大。在設備管理中，存在一些問題：一是設備有效作業率較低，運行不高效；二是設備維修費用較高，運行不經濟。為此，探索創新實施曲線化維修模式，以實現生產的高效經濟運行，取得了較好的效果。

圖1 設備故障“浴盆曲線”

2 曲線化維修模式的主要做法

曲線化維修模式是指采用設備故障率曲線分析不同設備維修模式的優缺點，結合設備的實際情況，確定對關鍵設備采用狀態維修方式，對非關鍵設備等采用計劃維修等方式，從而降低設備故障率，節約維修成本。

2.1 分析設備故障率曲線特點

根據設備故障率統計，大部分機械設備故障率曲線如圖1所示。按照這種故障曲線，將設備故障率隨時間的變化大致分早期故障期、偶發故障期和耗損故障期。

1）早期故障期。又稱磨合期，在此期間，開始的故障率很高，但隨時間的推移，故障率迅速下降。此期間發生的故障主要是設計、制造上的缺陷所致或使用不當所造成的［1］。

2）偶發故障期。經過改進后，設備故障率大致處于穩定狀態。在此期間，故障率比較低，這是設備的正常工作期或最佳狀態期。在此期間發生的故障多為使用不當及維修不力產生的，可以通過改進管理和維護保養使故障率降到最低。

3）耗損故障期。在設備使用后期，由于設備零部件的磨損、疲勞、老化、腐蝕等，故障率不斷上升。

根據以上分析，可以明顯得出結論：在理論上，如果在耗損故障期開始時進行大、中修，可經濟而有效地降低故障率。

例如：老區配料室雙螺旋給料機。

早期故障期：其傳動系統開始設計采用鏈傳動，由于鏈條伸縮性大，平穩性差，時常出現掉鏈等情況，并且電機與第一個螺旋用鏈條連接，第一個螺旋再與第二個螺旋用鏈條連接，這樣無異于增加了故障的發生概率。

偶發故障期：后來對其進行了改造，改造后，單電機鏈傳動系統改為雙電機（Y112M-4 4 kW）聯軸器傳動系統，大大增加了傳動系統的穩定性，雙電機傳動系統使兩套螺旋互不影響，降低了故障停機率。

耗損故障期：設備使用后期由于設備的磨損、疲勞、老化等原因，設備出現電機故障、聯軸器磨損等問題，使故障率不斷上升。

2.2 根據故障率曲線確定維修方式

2.2.1 不同設備維修方式的對比分析

計劃維修方式作為一種預防性維修方式，在設備維修方面已普遍使用，較好地保證了設備保持良好狀態。一方面，此方式可以及時地恢復設備的工作能力，預防可能發生的事故；另一方面，可以預先安排設備的使用和檢修時間，準備好維修所需的人力、物力等；也縮短了維修時間，提高了維修質量［2］。

狀態維修方式是指根據設備的日常監測、狀態監測和診斷提供的信息，判斷設備的劣化程度，進行適當的維修。采用設備狀態維修可以及時掌握故障隱患并消除，從而提高設備完好率和利用率，提高設備維修工作質量和節省各種費用，提高總體效益。

在計劃維修方式下，設備故障率遵循“浴盆曲線”。在進行預防性維修時，必須準確地找到拐點，這樣才可避免過剩維修或維修范圍的擴大，獲得最佳的效益。但是，設備的壽命周期與設備的使用環境、人員素質、維護保養等因素密切相關，科學地確定設備的壽命有一定難度，因此設備很難真正完全實施計劃維修。

在狀態維修方式下，一方面，對部分關鍵設備可以采用設備診斷技術進行維修，其余設備不具備監測條件；同時，監測診斷作為一種新技術，本身還處于不斷發展和完善之中。另一方面，如果對所有設備都采用狀態維修方式，需要很大的經濟投入。這些診斷設備只在內部使用，使用率低，部分維修資源平時可能閑置，造成維修成本大大提高，經濟性較低。

2.2.2 多種方法促進曲線化維修

根據故障曲線理論及不同維修方式的比較，經過探索實施以下的維修策略：

1）根據設備重要程度進行分類。采用ABC分類法，根據設備的重要程度對設備進行分類。A類設備數量少，所起的作用大，大約占總數的10%左右，這類設備工藝流程復雜，是檢修設備過程中的關鍵設備。B類是日常生產中所起作用較小的非關鍵設備，占設備總量的85%左右。C類設備是不常用設備，占設備總量的 5%左右［3］。

以燒結礦生產線為例，A類設備包括燒結主機、給料裝置、冷卻機、混合機、燒結機主抽風機、35 kV變電站等；B類設備包括皮帶系統、梭式布料器、振動篩、四輥破碎機、板式給礦機、燃料系統、熔劑系統、鋪底料系統、成品礦輸送系統、返礦輸灰系統等；C類設備包括卸灰閥、臺車備件、潤滑系統等。

以回轉窯球團礦生產線為例，A類設備包括鏈篦機、回轉窯、主抽風機、耐熱風機、環冷機、轉筒干燥機、磨機、造球機等；B類設備包括皮帶系統、加濕機、提升機、圓盤給料機、稱重給料機、刮板機等；C類設備包括烘干旁路、磨機旁路等。

2）對于A類設備，采用狀態維修方式。A類設備一旦發生故障，會造成重大的經濟損失，對整個生產線正常生產產生重大影響。因此要求這類設備在運行過程中，有非常高的可靠性，對這些關鍵設備采用狀態維修方式，變計劃維修為針對維修，可大幅度降低維修工作量和維修費用。

例如：燒結機主抽風機，是燒結機的抽風助燃設備，可以通過在線監測知道油壓、進出油油溫、風壓、電流等，而設備正常運行的各種參數都有一定的取值范圍，當某一個或多個參數超出正常范圍時，檢測設備就會發出預警，這樣就會隨時知道設備的運行情況，及時對設備進行維修，避免重大事故的發生。

2）對于B類設備，參考故障信息是決定設備維修方式的基礎。設備故障信息主要包括設備的故障次數和故障結果兩方面的統計資料。對停機時間長、頻率高的設備，采用計劃維修，徹底消除故障。對停機頻率低但一旦停機需要延續較長的停機時間的設備，應對造成故障停機的過程和原因進行分析，并進行監測診斷，采用狀態維修方式。對停機頻率高、停機時間短的設備采取的維修策略是提高操作人員的技能水平，由其實時處理該類故障。

例如：冷礦篩，是燒結礦的篩分設備，冷礦篩經常故障停機，主要是篩子軸承經常損壞，嚴重影響了生產的正常運行。針對這種情況采取的措施是加強專業點檢，由經驗豐富的員工加大對其監測力度。從篩子的振動情況，主要通過聲音和測溫儀，了解到篩子的運行情況，并且對這種設備建立設備故障信息臺帳，總結此類設備的故障信息，增加此類設備的故障診斷信息和經驗。

3）對于C類設備，因其不常用且故障頻率很低，采取的維修方式是用前檢查。

例如：大煙道卸灰閥，是大煙道的放灰設備，此類設備即使故障，對于生產也沒有太大的影響，并且設備故障率很低，可以采取隨壞隨修的維修策略，這樣即最大限度地增加了設備的使用壽命，節約了成本，也減少了維修人員的勞動強度。

3 曲線化維修模式實施效果

自實施曲線化維修模式以來，山東鋼鐵集團萊蕪分公司煉鐵廠6座高爐均實現了8個月設備故障休風率為0的目標，4臺燒結機也實現了7個月設備0故障，豎爐實現了8個月設備0故障，回轉窯實現了10個月設備0故障。6座高爐工藝設備故障休風率為0.027%，設備故障慢風率0.01%；4臺燒結機設備故障停機率為0.21%；豎爐設備故障休風率為0.12%；回轉窯故障停機率為0.06%。均達到歷史最好水平。設備故障停機率、休慢風率指標，低于同行業平均水平，實現了全年較大設備事故為0的目標。

4 結 語

參考文獻：

適應性維修模式的產生，必定需要特定市場環境的孕育。當前鋼鐵市場持續低迷，只有不斷降低生產成本，提高設備利用率，才能獲得最大的經濟效益。而曲線化維修正是適應這一市場的需求，產生的新型維修模式。山東鋼鐵集團萊蕪分公司煉鐵廠通過1 a的生產實踐證明，曲線化維修模式最大程度地降低了設備故障率，節約了維修成本，對維修模式的不斷創新和發展產生了深遠的意義。

［1］ 李葆文，徐保強.規范化的設備維修管理：SOON［M］.北京：機械工業出版社，2006：26-58.

［2］ 李葆文.設備管理新思維新模式［M］.北京：機械工業出版社，2010：69-151.

［3］ 張琦.現代機電設備維修質量管理概論［M］.北京：北方交通大學出版社，2004：99-121.