可靠性設(shè)備的預(yù)防維護(hù)及其管理畢業(yè)論文

1、<p>　　羋葿蚅羂膄薈螇螅肀薇蕆羀羆膄蕿螃羂膃螁聿芁膂蒁袂膇膁薃肇肅膀蚆袀罿膀螈蚃羋艿蒈袈膄羋薀蟻?lái)逼P螂袆肆芆蒂蝿羂芅薄羅芀芅蚇螈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈莂薁羈襖莁蚃螄膃莀莃羀腿荿薅袂肅荿蚇肈羈莈螀袁艿莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃蒃蒆蝕節(jié)蒃蚈羆膈蒂螁螈肄蒁蒀羄羀蒀薃螇羋葿蚅羂膄薈螇螅肀薇蕆羀羆膄蕿螃羂膃螁聿芁膂蒁袂膇膁薃肇肅膀蚆袀罿膀螈蚃羋艿蒈袈膄羋薀蟻?lái)逼P螂袆肆芆蒂蝿羂芅薄羅芀芅蚇螈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈莂薁羈襖莁蚃螄膃莀莃羀腿

2、荿薅袂肅荿蚇肈羈莈螀袁艿莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃蒃蒆蝕節(jié)蒃蚈羆膈蒂螁螈肄蒁蒀羄羀蒀薃螇羋葿蚅羂膄薈螇螅肀薇蕆羀羆膄蕿螃羂膃螁聿芁膂蒁袂膇膁薃肇肅膀蚆袀罿膀螈蚃羋艿蒈袈膄羋薀蟻?lái)逼P螂袆肆芆蒂蝿羂芅薄羅芀芅蚇螈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈莂薁羈襖莁蚃螄膃莀莃羀腿荿薅袂肅荿蚇肈羈莈螀袁艿莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃蒃蒆蝕節(jié)蒃蚈羆膈蒂螁螈肄蒁蒀羄羀蒀薃螇羋葿蚅羂膄薈螇螅肀薇蕆羀羆膄蕿螃羂膃螁聿芁膂蒁袂膇膁薃肇肅膀蚆袀罿膀螈蚃羋艿蒈袈膄羋薀蟻?lái)?/p>

3、芇螂袆肆芆蒂蝿羂芅薄羅芀芅蚇螈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈莂薁羈襖莁蚃螄膃莀莃羀腿荿薅袂肅荿蚇肈羈莈螀袁艿莇葿蚃膅莆薂衿肁蒅蚄螞羇蒄莄袇袃蒃蒆蝕節(jié)蒃蚈羆</p><p>　　邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文</p><p>　　可靠性設(shè)備的預(yù)防維護(hù)及其管理</p><p>　　專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械制造與自動(dòng)化</p><p>　　班 級(jí) 機(jī)制091

4、 </p><p>　　姓 名 XXX </p><p>　　學(xué) 號(hào) 0900030101XX </p><p>　　指導(dǎo)老師 XXX 老師 </p><p>　　日 期 2012年6月 </p><p><b>　　摘 要&

5、lt;/b></p><p>　　設(shè)備是工業(yè)革命的起點(diǎn)，是不同經(jīng)濟(jì)時(shí)代的重要標(biāo)志，是企業(yè)生產(chǎn)賴(lài)以運(yùn)行的載休。設(shè)備管理是企業(yè)管理的一個(gè)重要組成部分，對(duì)企業(yè)當(dāng)前的生產(chǎn)和長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展起著極為重要的保證作用。維修是為保持或恢復(fù)設(shè)備能完成規(guī)定功能的能力而采取的各種技術(shù)和管理措施，也是設(shè)備運(yùn)行階段的主要管理內(nèi)容。</p><p>　　本文首先對(duì)設(shè)備預(yù)防維修進(jìn)行理論分析，提出了設(shè)備預(yù)防維修管理模型，

6、在此基礎(chǔ)上主要進(jìn)行了以下方面的工作:</p><p>　　1 通過(guò)對(duì)設(shè)備故障過(guò)程的分析，運(yùn)用可靠性壽命分布建模與分析的方法，對(duì)設(shè)備故障特征量及數(shù)據(jù)的收集。</p><p>　　2 在維修理論模型的基礎(chǔ)上，研究了預(yù)防維修決策問(wèn)題，結(jié)合企業(yè)工程實(shí)際，綜合考慮維修費(fèi)用，尋求一種更為接近實(shí)際情況的模型 ,來(lái)求解最優(yōu)預(yù)防維修周期，為維修計(jì)劃的制定提供可靠的依據(jù)。</p><p&g

7、t;　　3 在備件的優(yōu)化模型中，考慮設(shè)備系統(tǒng)中組件備件可靠性與成本之間關(guān)系的多樣性。</p><p>　　本文提出的上述以過(guò)程為基礎(chǔ)的預(yù)防維修決策模型，綜合考慮了各種維修方式，結(jié)合工程實(shí)際情況，做出維修決策，包括維修方式的選擇。</p><p>　　關(guān)鍵詞 :設(shè)備管理，預(yù)防維修，維修策略，故障曲線，備件</p><p><b>　　目 錄</b>

8、;</p><p>　　摘 要…………………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　目 錄…………………………………………………………………………………Ⅱ</p><p>　　第一章 緒論………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1 設(shè)備維修及管理在企業(yè)中的重要性………

9、………………………………1</p><p>　　1.2 設(shè)備維修管理發(fā)展的歷程…………………………………………………2</p><p>　　1.3我國(guó)企業(yè)傳統(tǒng)設(shè)備維修及管理的局限性及面臨的問(wèn)題…………………3</p><p>　　1.4 設(shè)備維修及管理的發(fā)展趨勢(shì)………………………………………………4</p><p>　　第二章 設(shè)備故障理論

10、和故障分布統(tǒng)計(jì)建?！?</p><p>　　2.1 故障率曲線…………………………………………………………………5</p><p>　　2.2 浴盤(pán)曲線故障率的數(shù)學(xué)模型………………………………………………6</p><p>　　2.3 故障率曲線的基本模式……………………………………………………8</p><p>　

11、　2.4 設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)建模的一般方法…………………………………………11</p><p>　　2.5 故障數(shù)據(jù)的收集………………………………………………………11</p><p>　　第三章 設(shè)備維護(hù)的相關(guān)理論……………………………………………………13</p><p>　　3.1 設(shè)備維護(hù)理論……………………………………………………………13</p>

12、<p>　　3.2 設(shè)備維護(hù)及建模方法……………………………………………………14</p><p>　　3.2.1 設(shè)備維護(hù)的方式……………………………………………………14</p><p>　　3.2.3 維護(hù)建模方法………………………………………………………15</p><p>　　3.3 可靠性理論………………………………………………………………

13、15</p><p>　　3.3.1 可靠性定義及分類(lèi)…………………………………………………15</p><p>　　3.3.2可靠性特征量………………………………………………………16</p><p>　　3.4 RCM維護(hù)優(yōu)化模型………………………………………………………17</p><p>　　3.4.1 RCM中經(jīng)常采用的方法…………

14、…………………………………17</p><p>　　3.4.2 RCM優(yōu)化模型綜述…………………………………………………18</p><p>　　第四章 可靠性設(shè)備的備件優(yōu)化模型………………………………………19</p><p>　　4.1 備件庫(kù)存模型與策略……………………………………………………19</p><p>　　4.2 備件庫(kù)存

15、決策模型………………………………………………………19</p><p>　　4.3 備件優(yōu)化模型設(shè)計(jì)………………………………………………………20</p><p>　　4.4 確定備件品種的一般可靠性方法…………………………………20</p><p>　　第五章 總結(jié)………………………………………………………………………21</p><p>

16、;　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………22</p><p>　　致 謝…………………………………………………………………………………23</p><p>　　第一章 緒 論</p><p>　　1.1設(shè)備維修及管理在企業(yè)中的重要性</p><p>　　設(shè)備是工業(yè)革命的起點(diǎn)，是不同經(jīng)濟(jì)時(shí)代的重要標(biāo)志，是

17、企業(yè)生產(chǎn)賴(lài)以運(yùn)行的載體。馬克思說(shuō):“設(shè)備是企業(yè)的骨骼、肌肉和脈管” 。</p><p>　　在當(dāng)代,科學(xué)技術(shù)呈現(xiàn)突飛猛進(jìn)的發(fā)展,先進(jìn)的生產(chǎn)制造系統(tǒng)接連出現(xiàn)。加工與成形制造技術(shù)日益向精密化、多樣化、復(fù)合化方向發(fā)展，如精益生產(chǎn)、特種制造等；制造自動(dòng)化系統(tǒng)日益向柔性化、集成化、智能化、全球化方向發(fā)展，如柔性制造、智能制造等；傳統(tǒng)制造技術(shù)日益向高效化、敏捷化、清潔化方向發(fā)展，如清潔生產(chǎn)、敏捷制造等。先進(jìn)的設(shè)備是這些先進(jìn)生

18、產(chǎn)制造系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)之一。同時(shí)，企業(yè)越來(lái)越向資本密集型、技術(shù)密集型發(fā)展，而資本和技術(shù)是依靠設(shè)備來(lái)體現(xiàn)的。因此，從某種意義上來(lái)講，設(shè)備對(duì)產(chǎn)品的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量，對(duì)成本、市場(chǎng)和效益具有重要的影響。</p><p>　　企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模越來(lái)越龐大，設(shè)備越來(lái)越復(fù)雜，設(shè)備維修及管理的環(huán)境發(fā)生了很大的變化，導(dǎo)致設(shè)備的管理理念、管理方式和維修方式革命性變化。當(dāng)今的設(shè)備維修管理是由設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計(jì)、制造、選型、購(gòu)置、安裝、使用、維護(hù)

19、、修理、改造、報(bào)廢直至更新諸環(huán)節(jié)構(gòu)成的設(shè)備生命全過(guò)程的管理。所謂“工欲善其事，必先利其器；君欲利其器，首當(dāng)順其制?！?lt;/p><p>　　設(shè)備維修管理是安全生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量和增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的基本保證，體現(xiàn)在設(shè)備生命全過(guò)程的管理中。設(shè)備維修管理不當(dāng)，設(shè)備容易出現(xiàn)故障停機(jī)，造成某些環(huán)節(jié)中斷，更嚴(yán)重的會(huì)引起生產(chǎn)全線停機(jī)，造成巨大損失。生產(chǎn)設(shè)備尤其是關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)不良，疏于維修保養(yǎng)，不僅使得設(shè)備使用壽命下降，而且會(huì)造

20、成生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量下降和各方面的消耗增加。也就是說(shuō)，設(shè)備管理既影響企業(yè)的產(chǎn)出，又影響企業(yè)的投入，是生產(chǎn)中至關(guān)重要的因素。</p><p>　　因此 ，只有加強(qiáng)設(shè)備管理，正確操作使用設(shè)備，精心地維護(hù)保養(yǎng)設(shè)備，進(jìn)行恰當(dāng)?shù)脑O(shè)備維修，使設(shè)備始終處于良好的技術(shù)狀態(tài)，才能夠保證生產(chǎn)過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定地進(jìn)行，生產(chǎn)出低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品，保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)利益的提高和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　1.2設(shè)備

21、維修管理發(fā)展的歷程</p><p>　　圖1-1 設(shè)備維修管理發(fā)展的歷程</p><p>　　人們從事生產(chǎn)，離不開(kāi)設(shè)備，也就離不開(kāi)設(shè)備的管理和維修。隨著生產(chǎn)設(shè)各分別朝著集成化、大型化、精密化、自動(dòng)化、流程化的方向發(fā)展， 設(shè)備的維修管理方式也在不斷地發(fā)生著變革。國(guó)際上設(shè)各維修管理體系大致經(jīng)歷了如圖1-1所示的四個(gè)發(fā)展階段。</p><p>　　(1）事后維修階段(B

22、reakdown Maintenance,縮寫(xiě)為BM) (1950年) </p><p>　　這個(gè)階段有兩個(gè)“時(shí)代”組成，即兼修時(shí)代和專(zhuān)修時(shí)代。在兼修時(shí)代，由于設(shè)備比較簡(jiǎn)單，設(shè)備的操作人員也就是維修人員；隨著設(shè)備技術(shù)復(fù)雜程度不斷提高，操作人員的技能不能滿(mǎn)足維修的需要，開(kāi)始有了專(zhuān)業(yè)分工,操作工專(zhuān)門(mén)操作，維修工專(zhuān)門(mén)維修，進(jìn)入了專(zhuān)修時(shí)代。這個(gè)階段的維修特點(diǎn)是設(shè)備壞了才修，不壞不修。在這一階段，對(duì)設(shè)備維修不受重

23、視，而且.,對(duì)科學(xué)技術(shù)的掌握和應(yīng)用也有限。因此，工廠由于故障導(dǎo)致停機(jī)停產(chǎn)的損失巨大。</p><p>　?。?）預(yù)防維修階段(Preventive Maintenance,縮寫(xiě)為PM) (1950-1960) </p><p>　　國(guó)際上有兩大體系共存，一個(gè)是以前蘇聯(lián)為首的計(jì)劃維修體制，另一個(gè)是以美國(guó)為首的預(yù)防維修休制。這兩大體制本質(zhì)相同.都是以摩擦學(xué)理論基礎(chǔ)，但在具體的形式和做法上有所小

24、同，效果上也有差異。</p><p>　?。?）生產(chǎn)維修階段(Productive Maintenance,縮寫(xiě)為PM) (1960-1970)</p><p>　　生產(chǎn)維修體制是以預(yù)防性維修為中心，兼顧生產(chǎn)和設(shè)備設(shè)計(jì)制造而采取的多樣、綜合的設(shè)備管理方法。以美國(guó)為代表的西方國(guó)家的企業(yè)多采有此維修管理體制。生產(chǎn)維修由四部分組成，即:事后維修、預(yù)防維修、改善維修、維修預(yù)防。這一維修體制突出了維

25、修策略的靈活性，吸收了后勤工程學(xué)的內(nèi)容，提出了維修預(yù)防、提高設(shè)備可靠性設(shè)計(jì)水平以及無(wú)維修設(shè)計(jì)思想。</p><p>　?。?）各種設(shè)備管理模式并行階段(1970年至今)</p><p><b>　　a)綜合工程學(xué)</b></p><p>　　綜合工程學(xué)是由英國(guó)的丹尼斯巴克思在70年代的一次國(guó)際會(huì)議上提出。其定義為:“為使資產(chǎn)壽命周期費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)，

26、把相關(guān)的工程技術(shù)、管理、財(cái)務(wù)及業(yè)務(wù)加以綜合的學(xué)科?！?lt;/p><p>　　b)全員生產(chǎn)維修(Total Production Maintenance,縮寫(xiě)為T(mén)PM)</p><p>　　全員生產(chǎn)維修是日本在學(xué)習(xí)美國(guó)設(shè)備預(yù)防性維護(hù)的基礎(chǔ)上，吸收英國(guó)設(shè)備綜合工程學(xué)和我國(guó)鞍鋼憲法中的群眾路線的觀點(diǎn)，繼承本國(guó)傳統(tǒng)管理觀念，逐漸形成發(fā)展起來(lái)的一種設(shè)備管理和維護(hù)制度。關(guān)于全員生產(chǎn)維修的詳細(xì)闡述可參閱文

27、獻(xiàn)。</p><p><b>　　c) 設(shè)備綜合管理</b></p><p>　　20世紀(jì)80年代，我國(guó)在前蘇聯(lián)的計(jì)劃預(yù)修體制基礎(chǔ)上，吸收生產(chǎn)維修綜合工程學(xué)、后勤工程以及日本全員生產(chǎn)維修的相關(guān)內(nèi)容，提出對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合管理的思想體系。</p><p>　　1.3我國(guó)企業(yè)傳統(tǒng)設(shè)備維修及管理的局限性及面臨的問(wèn)題</p><p>

28、;　　經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)企業(yè)的設(shè)備維修管理在長(zhǎng)期的發(fā)展過(guò)程中，逐步積累了自己的管理理念和維修風(fēng)格，并隨著設(shè)備維修管理發(fā)展，逐漸呈現(xiàn)多樣性。但目前企業(yè)廣泛采用的設(shè)備管理方式方法仍然是以前蘇聯(lián)的計(jì)劃維修制為主，制約著生產(chǎn)的發(fā)展，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:</p><p>　　（1） 設(shè)備管理僅限于使用和維修過(guò)程的管理，維修固然很重要，但就維修的本質(zhì)來(lái)說(shuō)，是事后(后天)的救護(hù)。</p><p>

29、;　?。?） 設(shè)備設(shè)計(jì)制造過(guò)程管理和設(shè)備使用維修過(guò)程的管理彼此互不通氣，缺少信息反饋，而這些反饋是現(xiàn)代工程技術(shù)中必不可少的。</p><p>　?。?）設(shè)備管理把技術(shù)管理和經(jīng)濟(jì)管理分割開(kāi)來(lái)，設(shè)備管理往往是重技術(shù)輕管理，缺乏系統(tǒng)性的概念和管理科學(xué)的理論基礎(chǔ)。</p><p>　　由于我國(guó)的企業(yè)在相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)歷史時(shí)期處于相對(duì)封閉的狀態(tài)，與國(guó)外企業(yè)之間缺乏交流，加上基礎(chǔ)薄弱，市場(chǎng)發(fā)育不充分，與國(guó)

30、外企業(yè)的設(shè)備維修管理有較大的差距，主要表現(xiàn)如下:</p><p>　?。?）缺乏有效的設(shè)各維修管理理論的指導(dǎo)。</p><p>　　我國(guó)企業(yè)早期實(shí)行計(jì)劃經(jīng)濟(jì)，受前蘇聯(lián)計(jì)劃預(yù)修制的影響較大，而這種理論越來(lái)越不適應(yīng)生產(chǎn)設(shè)務(wù)日益向復(fù)雜化、智能化、集成化方向發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)維修的經(jīng)濟(jì)性考慮性甚少。</p><p>　?。?）企業(yè)缺乏符合維修管理規(guī)律的策略謀劃</p>

31、;<p>　　設(shè)備是為生產(chǎn)服務(wù)的，因此，企業(yè)容易以生產(chǎn)管理的規(guī)律強(qiáng)加設(shè)備維修管理，設(shè)備成為生產(chǎn)的附庸。重?fù)屝蓿p管理，重眼前前，輕長(zhǎng)遠(yuǎn),是我國(guó)設(shè)備維修管理的通病。</p><p>　?。?）忽視對(duì)人的研究，組織體系陳舊</p><p>　　傳統(tǒng)的設(shè)備維修管理較少研究人力資本，沒(méi)有將知識(shí)作為管理的一個(gè)關(guān)鍵要素。另外，社會(huì)協(xié)作體系不完善，檢修市場(chǎng)發(fā)育不充分，社會(huì)資源不能有效整合，

32、使企業(yè)在圍繞設(shè)備維修的資源配置上“大而全、小而全”，造成重復(fù)配置 , 資金分散，效率低下的現(xiàn)象。</p><p>　　1.4設(shè)備維修及管理的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　當(dāng)前企業(yè)設(shè)備的維修管理呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢(shì)：</p><p>　?。?）設(shè)備維修與管理的重要性成為越來(lái)越多企業(yè)的共識(shí)，世界上越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到設(shè)備在企業(yè)生產(chǎn)中的重要性?！熬S修是生產(chǎn)力”?！?一個(gè)成功的

33、企業(yè)必須具備世界級(jí)的維修管理?！笔澜缟瞎I(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的企業(yè)都認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，把設(shè)備維修管理放在十分重要的位置，向設(shè)備要效益。</p><p>　?。?）重視設(shè)備的綜合管理，著眼于全過(guò)程管理。設(shè)備投產(chǎn)后的運(yùn)行操作、維護(hù)檢修、更新改造直至報(bào)廢的后半生管理固然重要，但對(duì)設(shè)備進(jìn)行綜合管理要著眼于設(shè)備一生全過(guò)程的管理，更重要的是設(shè)備前半生的管理。</p><p>　?。?）強(qiáng)調(diào)設(shè)備的全員管理，操作人員要

34、參與維修活動(dòng)。</p><p>　　（4）隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在工程中應(yīng)用的日益普及，設(shè)備維修管理信息化所產(chǎn)生的效益也日益顯著。計(jì)算機(jī)及信息處理技術(shù)在設(shè)備維修管理中發(fā)揮的作用將越來(lái)越大，并將得到飛速發(fā)展。 </p><p>　　第二章 設(shè)備故障理論和故障分布統(tǒng)計(jì)建模</p><p>　　進(jìn)行維修的原因是因?yàn)樵O(shè)備出了故障或?yàn)榱藴p少設(shè)備故障發(fā)生的概率，因此有必要對(duì)故障進(jìn)

35、行了解。故障是指系統(tǒng)、設(shè)備或零部件喪失其規(guī)定功能的狀態(tài)。故障理論包括故障宏觀理論和故障微觀理論兩大方面。</p><p>　　故障宏觀理論是把故障的出現(xiàn)看作是一個(gè)隨機(jī)事件，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出故障發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的宏觀管理。故障微觀理論則研究故障機(jī)理，即從微觀或亞微觀角度研究引起故障發(fā)生的物理、化學(xué)等變化的內(nèi)在原因及其發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，并山此提出預(yù)防和排除故障的措施，它屬于失效物理分析的范疇。<

36、;/p><p><b>　　2.1故障率曲線</b></p><p>　　研究故障宏觀統(tǒng)計(jì)規(guī)律主要是研究故障率隨時(shí)間變化的規(guī)律。在早期的預(yù)防維修體制時(shí)代，認(rèn)為最具代表性的是呈浴盆狀的故障率曲線，這條曲線是根據(jù)設(shè)備的磨損規(guī)律得出的。它的表現(xiàn)形態(tài)可分為三個(gè)階段:早期故障期，偶發(fā)故障期和磨損故期。如圖3-1所示。</p><p>　　圖2-1 設(shè)備典型

37、是效率曲線</p><p>　　(1) 早期故障期(跑合階段)</p><p>　　這一階段是故障率下降型，如圖2-1的(I)階段所示，即隨著時(shí)間的推移故障</p><p>　　率逐漸下降。設(shè)備投入使用的早期，失效率較高且下降很快。這主要是由于設(shè)備的零部件在設(shè)計(jì)、制造時(shí)的各種質(zhì)量缺陷造成，即為質(zhì)量問(wèn)題造成，也有貯存、運(yùn)輸、安裝、調(diào)試、起動(dòng)不當(dāng)?shù)热藶橐蛩厮斐傻氖А?/p>

38、當(dāng)這些不良因素造成的失效得到徹底、有效的處置后，運(yùn)轉(zhuǎn)也就逐漸正常，而失效率就趨于穩(wěn)定，到t。時(shí)失效率曲線己開(kāi)始變平。t0以前稱(chēng)為早期失效期。</p><p>　　(2) 偶發(fā)故障期(穩(wěn)定階段)</p><p>　　失效率曲線為恒定型，即t。到t1間的失效率近似為常數(shù)，故障率比較低。如圖2-1的(Ⅱ)階段所示。失效主要是由于非預(yù)期的過(guò)載、誤操作、工藝缺陷、環(huán)境因素以及一些尚不清楚的偶然因素所

39、造成，也就是設(shè)備的可靠性問(wèn)題造成。由于失效原因多屬偶然，故稱(chēng)為偶然失效期。偶然失效期也是設(shè)備有效工作的時(shí)期，這段時(shí)間稱(chēng)為有效壽命。</p><p>　　(3) 損耗故障期(磨損階段)</p><p>　　經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的偶發(fā)故障期后，出于設(shè)備的磨損、疲勞、老化、損耗、阻抗增大、腐蝕、介電常數(shù)波動(dòng)等原因，設(shè)備的故障率開(kāi)始增加，這種故障率逐漸增加的時(shí)期稱(chēng)為損耗故障期，其故障率隨時(shí)間移而增加,如圖2

40、-1的（Ⅲ）階段所示。 三種性質(zhì)的故障從理論上說(shuō)都可以貫穿于設(shè)備的整個(gè)壽命期，只是每個(gè)時(shí)期有一種性質(zhì)的故障占支配地位。即在早期故障期內(nèi)以質(zhì)量問(wèn)題為主；在偶然故障期內(nèi)以可靠性問(wèn)題為主；而在損耗故障期內(nèi)以損耗問(wèn)題為主。這一典型的曲線是計(jì)劃預(yù)修制進(jìn)行維修決策的理論依據(jù)。通常根據(jù)設(shè)備的損耗情況和維修能力，制定出一條“容許故障率”的界限線，以控制實(shí)際故障率不要超過(guò)此范圍。</p><p>　　2.2浴盤(pán)曲線故障率的

41、數(shù)學(xué)模型</p><p>　　從上可知，浴盆曲線中的故障率在三個(gè)時(shí)期內(nèi)均包含三種故障性質(zhì)的變化情況，很難用某一函數(shù)，比如指數(shù)函數(shù)數(shù)、正態(tài)分布函數(shù)完整地將其特性描述出來(lái)。但結(jié)果針對(duì)不同時(shí)期的主要因素來(lái)選擇適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)，其特性是能夠描述的。設(shè)它的總故障率表達(dá)式為:</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中:為早期故障率

42、；為偶然故障率；為耗損故障率。</p><p>　　這三種故障率的綜合結(jié)果如圖2-2所示。在早期故障期。則主要考慮早期故障率和偶然故障率。在偶然故障期，排除了絕大部分早期故障問(wèn)題， 而大部分的零部件的損耗期尚未到來(lái)，因此常用偶然故障率近似表示總故障率。而在損耗故障期，主要考慮偶然故障率和損耗故障率。</p><p>　　圖2-2 故障率曲線的數(shù)學(xué)模型</p><p>

43、;　　(1)早期故障期的數(shù)學(xué)模型</p><p>　　這一階段是故障率下降型，它的故障密度函數(shù)和可靠性函數(shù)大體服從超指數(shù)分布或m<1的威布爾分布。</p><p><b>　　（2-2）</b></p><p>　　這是由于設(shè)計(jì)、制造、貯存、運(yùn)輸?shù)仍斐扇毕?，以及安裝、調(diào)試、起動(dòng)不當(dāng)?shù)热藶橐蛩厮斐傻氖?。?dāng)這些不良因素造成的失效得到徹底、

44、有效的處置后，運(yùn)轉(zhuǎn)也就逐漸正常，而失效率就趨于穩(wěn)定，進(jìn)入偶然故障期。</p><p>　　對(duì)于早期故障期，只能在發(fā)現(xiàn)故障后立即采取排除措施，不適合采取定時(shí)更換的維修對(duì)策。因?yàn)樵谠缙诠收下矢叩那橄拢绻髨D以新品更換使用品，就等于用故障率高的機(jī)件更換故障率低的機(jī)件。不僅不能降低總的故障率 ，反而會(huì)產(chǎn)生相反的效果。</p><p>　　(2)偶然故障期的數(shù)學(xué)模型</p><

45、p>　　在偶然故障期內(nèi)，總故障率用偶然故障率來(lái)代替，故障率近似為常數(shù)，故障時(shí)間服從指數(shù)分布，其故障密度函數(shù)和可靠度函數(shù)分別為:</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　在實(shí)際運(yùn)用中，人們常常關(guān)心在某段執(zhí)行任務(wù)時(shí)間的可靠度，稱(chēng)為任務(wù)可靠度。偶然故障不能用定時(shí)更換的辦法來(lái)預(yù)防，更換零件，故障率不會(huì)發(fā)生大的變化，而進(jìn)行維修可能會(huì)附加早期故障

46、。</p><p>　　(3)損耗故障期的數(shù)學(xué)模型</p><p>　　在這一時(shí)期內(nèi)，設(shè)備故障率開(kāi)始隨時(shí)間的增加而迅速列高如果在進(jìn)入損耗故障期之前進(jìn)行預(yù)防維修和更換，使失效率減緩上升趨勢(shì)，以延長(zhǎng)有效壽命。要確定維修更換的周期，需要建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。</p><p>　　在損耗故障期的總故障率(t)主要考慮偶然故障和損耗故障，即</p><p&g

47、t;<b>　?。?-4）</b></p><p>　　2.3故障率曲線的基本模式</p><p>　　很長(zhǎng)一段時(shí)間里，人們認(rèn)為浴盆曲線是設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中典型的故障率曲線，但實(shí)際情況并不完全是這樣，并不是所有的設(shè)備都具有顯著的三個(gè)典型故障期。</p><p>　　70年代后期，美國(guó)聯(lián)合航空公司在創(chuàng)立以可靠性為中心的維修理論過(guò)程中，統(tǒng)計(jì)分析了航空設(shè)

48、備的故障率，發(fā)現(xiàn)包括浴盆曲線外，還存在五種基本形式的故障率曲線，如圖2-3所示途中縱坐標(biāo)代表故障率，橫坐標(biāo)代表設(shè)備使用時(shí)間。</p><p>　　圖2-3 各類(lèi)故障率曲線</p><p>　　從上圖可以看出，a)和b)存明顯的損耗故障期，符合這兩種形式的是各種零部件或簡(jiǎn)單產(chǎn)品的故障，如輪胎、剎車(chē)片、活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸、渦輪式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)葉片和飛機(jī)的結(jié)構(gòu)元件的故障。c)隨著使用時(shí)間的增加

49、而增加，噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)的故障率曲線屬于這一型式。具有以上三種型式的故障率曲線的設(shè)備占ll%，而89%的設(shè)備則沒(méi)有損耗期(d,e,f型)。有一半以上航空設(shè)備顯示出有早期故障率，即剛安裝以后的故障率往往相當(dāng)高，隨后趨向平穩(wěn)，如a,f型。由此可見(jiàn)，只有故障率符合a,b,c三型的占I1%的設(shè)備可以采用定期維修或更換取得一定的成效，對(duì)于屬于其他故障率曲線的設(shè)備采取定期維修可能會(huì)適得其反。</p><p>　　在面的上六種故障

50、率曲線中，除去浴盤(pán)曲線，其他皆可用威布爾分布的故障曲線獲得</p><p><b>　?。?-5）</b></p><p>　　式中:m— 形狀參數(shù)，η— 尺寸參數(shù)，δ— 位置參數(shù)。當(dāng)</p><p>　　m>2時(shí) ，為b型的故障率曲線;</p><p>　　m=2時(shí) ，為c型的故障率曲線;</p>

51、<p>　　1<m<2時(shí)，為d型的故障率曲線;</p><p>　　m=l時(shí)，為e型的故障率曲線;</p><p>　　m<1時(shí)，為f型的故障率曲線。</p><p>　　圖2-4形狀參數(shù)對(duì)故障率曲線的影響</p><p>　　由此可見(jiàn)，威布爾分布應(yīng)是故障率分布中最常見(jiàn)的重要分布之一。</p><

52、;p>　　在機(jī)械設(shè)備中，一般零件的靜強(qiáng)度、材料性能、尺寸偏差等等，基本可歸納為正態(tài)分布，使得機(jī)械零件的故障率曲線很多屬于正態(tài)分布。正態(tài)分布的故障率函數(shù)及曲線如下</p><p>　　-<t<+ （2-6）</p><p>　　式中— 位置參數(shù) — 尺寸參數(shù)，且有E[X]= V[X]=</p><p>　　圖2一5正態(tài)分布的故障率

53、曲線的數(shù)學(xué)模型</p><p>　　2.4設(shè)備故障統(tǒng)計(jì)建模的一般方法</p><p>　　所謂故障分布模型是指故障的分布函數(shù)，屬于故障宏觀理論的范疇。一個(gè)好的模型既要便于數(shù)學(xué)計(jì)算，又要能夠反映系統(tǒng)的主要特征或問(wèn)題描述了統(tǒng)計(jì)建模的一般過(guò)程，可為以幾步驟:</p><p>　　步驟 1: 明確問(wèn)題，規(guī)劃數(shù)據(jù)收集方法和收集故障數(shù)據(jù)；</p><p&g

54、t;　　步驟 2: 對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析；</p><p>　　步驟 3: 故障分布模型選抒及檢驗(yàn)；</p><p>　　2.5故障數(shù)據(jù)的收集</p><p>　　在收集任何數(shù)據(jù)時(shí)一必須注意兩點(diǎn):一是數(shù)據(jù)的有效性:二是對(duì)設(shè)備故障應(yīng)有明確的定義。故障管理信息主要包括以下內(nèi)容:</p><p>　　(1)故障對(duì)象(設(shè)備、零部件)的識(shí)別數(shù)據(jù):設(shè)備

55、名稱(chēng)、設(shè)備編號(hào)、部件名稱(chēng)、部件編號(hào)、生產(chǎn)廠家、出場(chǎng)日期、投產(chǎn)日期、使用狀況、設(shè)備歸類(lèi)等。</p><p>　　(2)故障識(shí)別數(shù)據(jù):故障類(lèi)別、發(fā)生時(shí)間、故障狀況等。</p><p>　　(3)故障特征數(shù)據(jù):故障現(xiàn)象、故障原因、故障主要特征值等。</p><p>　　(4)故障的歷史記錄:故障的累計(jì)次數(shù)、故障間隔時(shí)間、設(shè)備維修記錄、設(shè)備檢查記錄等。如圖2-5、圖2-6和

56、圖3-7所示。</p><p>　　圖2-5 設(shè)備臺(tái)賬管理界面</p><p>　　圖2-6 設(shè)備故障管理界面</p><p>　　圖2-7 設(shè)備定期檢查管理界面</p><p>　　第三章 設(shè)備維護(hù)的相關(guān)理論</p><p>　　設(shè)備是企業(yè)獲取市場(chǎng)的重要物質(zhì)資源與保障，是企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件之一。為了解決

57、使用現(xiàn)代化設(shè)備所帶來(lái)的一系列技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、管理上的新問(wèn)題，擺脫傳統(tǒng)設(shè)備管理的局限性，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)無(wú)事故、無(wú)缺陷、無(wú)傷亡、無(wú)公害的要求，世界上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家先后提出了適應(yīng)上述要求的設(shè)備維護(hù)理論。</p><p><b>　　3.1設(shè)備維護(hù)理論</b></p><p>　　設(shè)備維護(hù)是以設(shè)備管理理論為理論基礎(chǔ)的。目前國(guó)際上有代表性的設(shè)備管理理論主要包括：</p>

58、<p><b>　　1、后勤學(xué)：</b></p><p>　　19世紀(jì)60年代美國(guó)在經(jīng)典的產(chǎn)品和設(shè)備壽命周期基礎(chǔ)上，吸取了壽命周期費(fèi)用、可靠性工程及維修性工程等現(xiàn)代理論形成了后勤學(xué)，定義為“研究資源需求、設(shè)備、供應(yīng)和維修，并以后勤保障、計(jì)劃作為對(duì)象的管理藝術(shù)、管理科學(xué)和工程技術(shù)活動(dòng)”。它是以產(chǎn)品、系統(tǒng)、計(jì)劃、設(shè)備等所有資源為對(duì)象，追求壽命周期費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用于各種資源的整個(gè)周期

59、過(guò)程，包括系統(tǒng)管理、系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)支援及流通過(guò)程的管理與服務(wù)。</p><p><b>　　2、設(shè)備綜合工程學(xué)</b></p><p>　　設(shè)備綜合工程學(xué)(Terotechnology)的觀點(diǎn)和概念引自英國(guó)設(shè)備綜合工程中心的丹尼斯?巴庫(kù)斯(Dennis Parkes)1971年在美國(guó)的一次國(guó)際設(shè)備工程學(xué)術(shù)會(huì)議上宣讀的設(shè)備綜合工程學(xué)研究報(bào)告。該報(bào)告運(yùn)用系統(tǒng)論、控制

60、論、信息論的基本原理，提出了一種新的設(shè)備管理理論一“設(shè)備綜合工程學(xué)”(Terotechnology)。經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)踐和發(fā)展，1974年英國(guó)工商部將設(shè)備綜合工程學(xué)原來(lái)的定義修改為： “為了求得最經(jīng)濟(jì)的壽命周期費(fèi)用而把適用于有形資產(chǎn)的有關(guān)工程技術(shù)、管理、財(cái)務(wù)以及其它業(yè)務(wù)工作加以綜合的科學(xué)就是設(shè)備綜合工程學(xué)。具體地說(shuō)，就是關(guān)于為提高成套設(shè)備、裝置、建筑物、構(gòu)筑物的可靠性和維修性而對(duì)方案、設(shè)計(jì)、制造、安裝、調(diào)試、試運(yùn)轉(zhuǎn)、使用、維修、改造和更新等

61、一系列環(huán)節(jié)做出綜合考慮，進(jìn)而在設(shè)計(jì)、使用、費(fèi)用等方面開(kāi)展信息反饋的技術(shù)”。</p><p><b>　　3、全員生產(chǎn)維護(hù)</b></p><p>　　1971年日本在學(xué)習(xí)英美維護(hù)理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)本國(guó)企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)，將可靠性工程理論和現(xiàn)代管理技術(shù)加以綜合應(yīng)用，逐步形成了全員生產(chǎn)維護(hù)，它是全員參加的、以提高設(shè)備綜合效能為目標(biāo)，以設(shè)備壽命周期為對(duì)象的生產(chǎn)維護(hù)制度。具體內(nèi)容

62、為：（1）是使設(shè)備的綜合效能最大；(2)建立包括設(shè)備整個(gè)壽命周期的生產(chǎn)維護(hù)系統(tǒng)(即管理設(shè)備的一生)；(3)包括與設(shè)備有關(guān)的所有部門(mén)，如設(shè)備規(guī)劃、設(shè)備使用、維護(hù)部門(mén)等等：(4)從最高管理部門(mén)到基層員工的全體人員都參加；(5)開(kāi)展小組自主活動(dòng)，推進(jìn)生產(chǎn)維護(hù)與管理。</p><p>　　3.2設(shè)備維護(hù)及建模方法</p><p>　　對(duì)于很多制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，設(shè)備的投資占用了企業(yè)的很大部分資金，而大部

63、分的設(shè)備往往是可以通過(guò)日常的維護(hù)和維修而保持正常功能狀態(tài)的。維護(hù)優(yōu)化研究的對(duì)象涉及領(lǐng)域很廣，包括維護(hù)人力資源管理、維護(hù)備件管理、維護(hù)策略選擇與優(yōu)化、維護(hù)評(píng)價(jià)，以及不同領(lǐng)域間的組合優(yōu)化，本文主要研究工業(yè)企業(yè)設(shè)備維護(hù)中的可靠性與壽命周期費(fèi)用優(yōu)化、基于可靠性的單設(shè)備系統(tǒng)的維修方式或維護(hù)周期、維護(hù)次數(shù)優(yōu)化及維護(hù)備件的優(yōu)化問(wèn)題。</p><p>　　3.2.1設(shè)備維護(hù)的方式</p><p>　　設(shè)備

64、的維護(hù)方式一般來(lái)說(shuō)可概括為事后維修、預(yù)防性維護(hù)和改善性維護(hù)三種。</p><p>　　事后維修，也稱(chēng)故障維修，是在設(shè)備運(yùn)行至故障停機(jī)，或在點(diǎn)檢或日常定期檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷所進(jìn)行的非計(jì)劃性維修，維修的目的是消除故障。在第一次產(chǎn)業(yè)革命時(shí)期，這一維修方式最為普遍。由于當(dāng)時(shí)的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，還沒(méi)有出現(xiàn)流水線生產(chǎn)，設(shè)備故障的影響范圍僅局限于設(shè)備自身，故障后果一般并不嚴(yán)重，采用事后維修的方式能夠最大限度地提高設(shè)備利用率，減少不必

65、要的檢修造成的浪費(fèi)。不過(guò)，隨著生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化程度和復(fù)雜性的不斷提高，事后維修方式下設(shè)備故障的不斷發(fā)生給企業(yè)帶來(lái)了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。</p><p>　　預(yù)防性維護(hù)，是以預(yù)防故障為目的，通過(guò)對(duì)設(shè)備的檢查、檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)故障征兆或?yàn)榉乐构收习l(fā)生使其保持設(shè)計(jì)功能狀態(tài)，在故障發(fā)生之前所進(jìn)行的各種維護(hù)維修活動(dòng)。預(yù)防性維護(hù)是防止設(shè)備故障發(fā)生的有效手段，其己成為現(xiàn)代制造企業(yè)所普遍采用的一種維護(hù)方式。</p><p

66、>　　改善性維護(hù)，是利用完成其他設(shè)備維護(hù)任務(wù)的時(shí)機(jī)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行局部結(jié)構(gòu)或部分系統(tǒng)改造，消除設(shè)備的先天缺陷，或?yàn)榉乐固囟ü收系闹貜?fù)發(fā)生，以及日常維護(hù)、檢查、修理方便而進(jìn)行的改良性維護(hù)，以提高設(shè)備的固有可靠性、維護(hù)性和安全水平。改進(jìn)性維護(hù)結(jié)合技術(shù)改進(jìn)和改造，是維護(hù)工作的擴(kuò)展，實(shí)質(zhì)上是設(shè)備設(shè)計(jì)的修改，應(yīng)屬于設(shè)計(jì)、制造部門(mén)的工作范疇。不過(guò)，由于維護(hù)部門(mén)的職責(zé)是保持、恢復(fù)設(shè)備的良好狀態(tài)，也最了解設(shè)備使用和維護(hù)中的問(wèn)題所在，因此在設(shè)備固有可靠

67、性、維護(hù)性和安全性水平不足時(shí)提出改進(jìn)性維護(hù)是進(jìn)行有效預(yù)防維護(hù)工作而采取的一種補(bǔ)充手段。</p><p>　　在以上三種維護(hù)方式中，以預(yù)防性維護(hù)最為常見(jiàn)。目前，預(yù)防性維護(hù)又可分為周期預(yù)防性維護(hù)和狀態(tài)維護(hù)兩種方式。</p><p>　　3.2.3維護(hù)建模方法</p><p>　　依據(jù)不同的維護(hù)目標(biāo)和維護(hù)策略，維護(hù)活動(dòng)的建模有不同的方式方法。</p><

68、;p>　　設(shè)備維護(hù)活動(dòng)最常見(jiàn)的數(shù)學(xué)表達(dá)方式是解析法。在這一方法中，設(shè)備的維護(hù)活動(dòng)可用一連串的等式來(lái)描述，其目標(biāo)函數(shù)可表示為系統(tǒng)變量的線性或非線性組合，并輔以較為明確的約束條件方程。</p><p>　　另一種較為常見(jiàn)的數(shù)學(xué)建模方式是馬爾可夫過(guò)程。為了應(yīng)用這一方法，必須假設(shè)設(shè)備系統(tǒng)具有一組較為明確的過(guò)程狀態(tài)，并可用唯一的一組參數(shù)來(lái)表示。</p><p><b>　　3.3可靠

69、性理論</b></p><p>　　3.3.1可靠性定義及分類(lèi)</p><p><b>　　1、可靠性定義</b></p><p>　　GB/T3187-44對(duì)可靠性的定義如下：可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。這一定義是通常采用的“三規(guī)定一能力’’的可靠性定義，它包含了與可靠性密切相關(guān)的五個(gè)要點(diǎn)：產(chǎn)品

70、、條件、時(shí)間、功能、能力。</p><p>　　(1)“產(chǎn)品”，即可靠性研究的對(duì)象。它可以是硬件、軟件，或者是兩者的組合，也可以是系統(tǒng)、子系統(tǒng)，或者是部件、元器件。</p><p>　　(2)“規(guī)定的條件’’，通常指的是使用條件、維護(hù)條件、環(huán)境條件和操作技術(shù)等。這些條件對(duì)產(chǎn)品的可靠性都會(huì)產(chǎn)生直接的影響。在不同條件下，同一產(chǎn)品的可靠性是不同的。因此，要保證產(chǎn)品使用的可靠性，就必須嚴(yán)格明確使用

71、條件和環(huán)境。另外，同一產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)條件和現(xiàn)場(chǎng)使用條件下的可靠性往往也不一樣，</p><p>　　有時(shí)甚至相差幾十倍。</p><p>　　(3)“規(guī)定的時(shí)間”，是指可靠性的時(shí)間尺度或壽命尺度。規(guī)定時(shí)間的長(zhǎng)短可隨產(chǎn)品對(duì)象而變，因使用目的不同而異。通常，產(chǎn)品的可靠性隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而下降?？煽啃杂懻撝幸?guī)定：當(dāng)規(guī)定時(shí)間為零時(shí)，可靠性恒為“l(fā)’’。因此，可靠性是時(shí)間的非負(fù)遞減、幾乎處處連續(xù)的函數(shù)。時(shí)

72、間的單位是廣義的，它可以是</p><p>　　統(tǒng)計(jì)的日歷小時(shí)或年月日，也可以是工作循環(huán)次數(shù)、作業(yè)班次或行使里程等，甚至可以使用一種以上的不同單位。</p><p>　　(4)“規(guī)定的功能”，是指產(chǎn)品規(guī)格說(shuō)明書(shū)中給出的正常工作的性能指標(biāo)，即產(chǎn)品的適用性質(zhì)量。具體產(chǎn)品的“規(guī)定功能”需要作具體的規(guī)定，通常以各種性能指標(biāo)及其要求來(lái)表示。產(chǎn)品是否具有規(guī)定功能可以通過(guò)試驗(yàn)或者使用來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。<

73、/p><p>　　(5)“能力"，是指產(chǎn)品可靠性在上述三個(gè)“規(guī)定”上的綜合體現(xiàn)，也是度量可靠性的總體性指標(biāo)?？煽啃允钱a(chǎn)品的一種內(nèi)在的能力，是產(chǎn)品的一種特性，是產(chǎn)品質(zhì)量的重要組成部分。</p><p><b>　　2、可靠性分類(lèi)</b></p><p>　　根據(jù)不同使用要求、不同角度、不同產(chǎn)品，通常將可靠性分成以下幾類(lèi)：</p>

74、<p>　　(1)廣義可靠性和狹義可靠性。對(duì)于實(shí)行維修制度的產(chǎn)品，不發(fā)生故障固然很好，發(fā)生故障后能夠迅速修復(fù)也很重要。產(chǎn)品的維修性定義為：產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時(shí)，保持或恢復(fù)其規(guī)定狀態(tài)的能力。產(chǎn)品維修性的提出，使得可靠性有廣義和狹義之分。廣義可靠性是指產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。它包括狹義可靠性和維修性，故可表示為：</p><p>　　廣義可靠性=

75、狹義可靠性+維修性。</p><p>　　廣義可靠性對(duì)于可維修的產(chǎn)品和不可維修的產(chǎn)品有不同的意義。對(duì)可維修的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，除了要考慮提高其可靠性之外，還要考慮提高其維修性；而對(duì)于不可維修的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，由于不存在維修的問(wèn)題，只須考慮提高可靠性即可。廣義可靠性實(shí)質(zhì)上就是產(chǎn)品的有效性。</p><p>　　(2)固有可靠性和使用可靠性。固有可靠性是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造中賦予的，是產(chǎn)品的一種固有特性，也是產(chǎn)

76、品的開(kāi)發(fā)者可以控制的。它所考慮的中心問(wèn)題是狹義可靠性。使用可靠性是產(chǎn)品在實(shí)際使用過(guò)程中表現(xiàn)的一種性能能力的特性。它除了考慮固有可靠性的影響因素外，還要考慮產(chǎn)品安裝、操作使用和維修保障等方面因素的影響，因此它所考慮的是廣義可靠性。</p><p>　　3.3.2可靠性特征量</p><p>　　可靠性的確切含義是“產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力"。我們把表示和

77、衡量產(chǎn)品的可靠性的各種數(shù)量指標(biāo)統(tǒng)稱(chēng)為可靠性特征量。</p><p>　　產(chǎn)品的可靠性特征量主要有可靠度、失效概率密度、積累失效概率。</p><p>　　1、可靠度是“產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率’’。顯然，規(guī)定的時(shí)間越短，產(chǎn)品完成規(guī)定的功能的可能性越大；規(guī)定的時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)品完成規(guī)定功能的可靠性就越小?？梢?jiàn)，可靠度是時(shí)間t的函數(shù)，故也稱(chēng)為可靠度函數(shù)，記作R(t)。通常表示

78、為</p><p>　　R(t)=P (T>t) (2-1)</p><p>　　式中t為規(guī)定的時(shí)間；T表示產(chǎn)品壽命。根據(jù)可靠度定義可知，R(t)描述了</p><p>　　產(chǎn)品[0，t]時(shí)間段內(nèi)完好的概率，且R(O)=1，R()=0。</p><p>　　2、失效概

79、率密度f(wàn)(t)和積累失效概率F(t)</p><p>　　積累失效概率就是壽命的分布函數(shù)，也稱(chēng)為不可靠度，記作F(f)。它是產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失效的概率，通常表示為：</p><p>　　F(t)=P(T≤t)或F(t)=1一R(t) (2-2)</p><p>　　因此F(O)=0，F(xiàn)(+)=1。

80、</p><p>　　失效概率密度是積累失效概率對(duì)時(shí)間t的導(dǎo)數(shù)，記作f(t)。它是產(chǎn)品在包含f的單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的概率，可以用下式表示F(t)=f(t)dt。 </p><p>　　3.4 RCM維護(hù)優(yōu)化模型</p><p>　　當(dāng)前，我國(guó)企業(yè)設(shè)備工作正處在轉(zhuǎn)型時(shí)期，以可靠性為中心的設(shè)備維修勢(shì)在</p><p>　　必行。與西方發(fā)達(dá)國(guó)家比

81、較，目前我國(guó)企業(yè)設(shè)備的維修間隔明顯偏短，而且也尚</p><p>　　未對(duì)維修間隔的優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究。企業(yè)設(shè)備維修的間隔與內(nèi)容必須優(yōu)</p><p>　　化，因?yàn)槔碚撋暇S修費(fèi)用越高運(yùn)行費(fèi)用就越低，這樣兩者之和應(yīng)有一個(gè)最優(yōu)值，</p><p>　　采用RCM方法可以?xún)?yōu)化企業(yè)的預(yù)防維護(hù)工作。</p><p>　　3.4.1 RCM中經(jīng)常采用

82、的方法</p><p>　　以可靠性為中心的維護(hù)(RCM)是一種系統(tǒng)化考慮系統(tǒng)功能、功能失效的方法，它是預(yù)防維護(hù)中的一個(gè)重要方法，只有放在整個(gè)預(yù)防維護(hù)中才能發(fā)揮最大功效，同時(shí)它又是一種綜合的維護(hù)方法，對(duì)關(guān)鍵元件也體現(xiàn)了狀態(tài)監(jiān)控思想。它主要用于產(chǎn)生及總控工廠主要設(shè)施的維護(hù)程序。目前研究中涉及到?jīng)Q策與方法如表3-1。采用的模型有多原則決策制定模型和基于規(guī)則的模糊邏輯模型(對(duì)AHP分析法和模糊邏輯集成)、比例風(fēng)險(xiǎn)模型(

83、基于比例性風(fēng)險(xiǎn)的維護(hù))等。表3-1為RCM中經(jīng)常采用的方法。</p><p>　　表3-1 RCM中經(jīng)常采用的方法</p><p>　　3.4.2 RCM優(yōu)化模型綜述</p><p>　　在當(dāng)前企業(yè)運(yùn)作趨于整體化，企業(yè)內(nèi)活動(dòng)相互間聯(lián)系越來(lái)越緊密。設(shè)備維護(hù)</p><p>　　決策研究領(lǐng)域涉及的RCM理論，根據(jù)模型研究的關(guān)注點(diǎn)的不同大概可以分為

84、以下幾類(lèi)：</p><p><b>　　1、使用導(dǎo)向</b></p><p>　　認(rèn)為一般情況下大部分產(chǎn)品需要在不同環(huán)境下工作且具有不同的故障率函數(shù)，于是引入產(chǎn)品固有壽命概念而建立在隨機(jī)環(huán)境下的更換周期的最優(yōu)化模型。</p><p><b>　　2、經(jīng)濟(jì)導(dǎo)向</b></p><p>　　針對(duì)RCM中

85、的功能檢查決策建立了其成本模型。相對(duì)于以往的基于延長(zhǎng)時(shí)間的成本模型具有更高的精度和更快的運(yùn)算速度。</p><p><b>　　3、集成導(dǎo)向</b></p><p>　　分析了實(shí)際情況中維護(hù)和備件庫(kù)存策略總是被獨(dú)立地或順次地解決的現(xiàn)狀，提出維護(hù)計(jì)劃的設(shè)計(jì)應(yīng)該考慮維護(hù)和與之相關(guān)的庫(kù)存成本的共同降低。研究了一個(gè)考慮到了隨機(jī)故障備件替換和訂貨至交貨時(shí)間的生產(chǎn)制造系統(tǒng)，該模型

86、采用大量的可成組替換的低成本操作單元的隨機(jī)故障，備件庫(kù)存通過(guò)帶有預(yù)設(shè)的訂單發(fā)出訂貨和隨機(jī)的訂單送貨時(shí)間的連續(xù)觀察系統(tǒng)來(lái)控制。</p><p>　　第四章 可靠性設(shè)備的備件優(yōu)化模型</p><p>　　設(shè)備系統(tǒng)備件占用資金的減少是企業(yè)盤(pán)活資金、降低成本的重要手段。備件管理是為了按計(jì)劃進(jìn)行設(shè)備維修，縮短修理停機(jī)時(shí)間，減少修理費(fèi)用而對(duì)備件的計(jì)劃、生產(chǎn)、訂貨、采購(gòu)、儲(chǔ)存、供應(yīng)、合理使用等方面進(jìn)行

87、的業(yè)務(wù)工作。備件管理是維護(hù)工作的重要組成部分，科學(xué)的儲(chǔ)備和供應(yīng)高質(zhì)量的備件，不僅能有助于按期完成維護(hù)工作，而且能提高設(shè)備的可靠性。本章將對(duì)基于可靠性的備件的優(yōu)化模型進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　4.1備件庫(kù)存模型與策略</p><p>　　1、單級(jí)備件庫(kù)存模型與策略</p><p>　　對(duì)維修庫(kù)存進(jìn)行了綜合研究,給出了一個(gè)計(jì)算最優(yōu)訂貨點(diǎn)和訂貨批量的方法。他認(rèn)為訂貨

88、點(diǎn)等于采購(gòu)提前期內(nèi)的需求，雖然計(jì)算訂貨點(diǎn)和訂貨批量的方法容易理解和計(jì)算，但它沒(méi)有把波動(dòng)的需求率和難以確定的訂貨成本考慮進(jìn)去。低需求的貴重備件的庫(kù)存成本提供了一個(gè)滿(mǎn)意解，它考慮到了備件故障導(dǎo)致的貴重設(shè)備工作不正常導(dǎo)致的巨大缺貨成本情況。確定期初采購(gòu)時(shí)，假設(shè)設(shè)備具有無(wú)限生命周期，而在確定常規(guī)采購(gòu)時(shí)，其生命周期卻假設(shè)為有限的。</p><p>　　2、多級(jí)備件庫(kù)存系統(tǒng)的庫(kù)存模型與策略</p><p&

89、gt;　　對(duì)多級(jí)備件庫(kù)存系統(tǒng)研究的最早成果是的模型,在從理論上研究了多級(jí)庫(kù)存系統(tǒng)備件需求規(guī)律及系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)等問(wèn)題的基礎(chǔ)上，針對(duì)多級(jí)備件庫(kù)存供應(yīng)實(shí)際問(wèn)題，建立了模型。對(duì)模型做了進(jìn)一步的擴(kuò)展，給出了多備件、多訂單情況下的系統(tǒng)MOD模型。</p><p>　　4.2備件庫(kù)存決策模型</p><p>　　以可靠性為中心的維修理論(RCM)認(rèn)為復(fù)雜設(shè)備故障的發(fā)生是隨機(jī)的，又因?yàn)樵O(shè)備的壽命是服從隨機(jī)分

90、布的，因此備件的需求也是服從隨機(jī)分布的。為了保證在這種隨機(jī)性產(chǎn)生時(shí)候保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，需要預(yù)先盡量多地儲(chǔ)備一些備件，而儲(chǔ)備備件需要占用大量的資金，怎樣才能在保證故障發(fā)生的情況下，即能及時(shí)更換備件，又能更少的占用資金。綜合考慮以上因素，在滿(mǎn)足系統(tǒng)一定可靠性的前提下，根據(jù)備件的最低庫(kù)存量來(lái)決定備件的儲(chǔ)備量，以達(dá)到備件存儲(chǔ)費(fèi)用最低的目標(biāo)。</p><p>　　4．3備件優(yōu)化模型設(shè)計(jì)</p><p&g

91、t;　　備件保障有三個(gè)要素：數(shù)量、品種和成本。首先討論備件品種的確定方法，其次研究在滿(mǎn)足一定可靠性及成本條件下，系統(tǒng)備件的優(yōu)化設(shè)計(jì)。確定備件品種的方法包括：邏輯決斷法、價(jià)值工程法、可靠性方法和模糊綜合評(píng)判方法等。邏輯決斷法按預(yù)定程序?qū)浼贩N逐一進(jìn)行邏輯決斷，以確定是否設(shè)置該類(lèi)備件。</p><p>　　價(jià)值工程法通過(guò)功能分析和評(píng)價(jià)，計(jì)算出功能價(jià)值，選定備件品種。可靠性方法</p><p>

92、;　　是通過(guò)對(duì)零部件的維修策略、維修方式等分析研究，確定備件品種。模糊綜合評(píng)</p><p>　　判方法應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)法綜合評(píng)判，進(jìn)行備件品種的決策。</p><p>　　4.4 確定備件品種的一般可靠性方法</p><p>　　為衡量備件的品種是否合理，提出備件品種保障度(k)和備件的有用比例兩個(gè)參數(shù)。(k)用來(lái)衡量備件品種的保障程度，即在規(guī)定維修級(jí)別和規(guī)定任務(wù)周期

93、內(nèi)備件消耗的品種數(shù) X 小于規(guī)定貯存品種數(shù)的概率，即：</p><p>　　(k)=p(X≤k) (4-6)</p><p>　　用來(lái)衡量所備備件的有用程度，即在一批備件運(yùn)行一個(gè)時(shí)期后，使用過(guò)的備件品種數(shù)與總備件品種數(shù)N之比，即：</p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　

94、　盡管在確定備件的品種時(shí)經(jīng)過(guò)論證和計(jì)算，但在實(shí)際中仍可能存在有些備件長(zhǎng)期不用，造成浪費(fèi)。所以是統(tǒng)計(jì)數(shù)量，可為以后工作提供經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。影響品種保障度(k)和備件的有用比例兩個(gè)參數(shù)的因素很多，可歸納為：</p><p>　　(1)維修級(jí)別。不同的維修級(jí)別有不同的維修任務(wù)和維修深度，備件的品種</p><p><b>　　亦不同；</b></p><p&g

95、t;　　(2)備件在裝備上的使用失效率。失效率大的零部件優(yōu)先貯備，且失效率越</p><p>　　大，相應(yīng)備件的數(shù)量越大。備件在貯存狀態(tài)下也會(huì)失效，可不考慮；</p><p>　　(3)備件結(jié)構(gòu)和實(shí)際工作條件。如在工作和運(yùn)輸中有的容易受到外力的沖擊</p><p>　　以致?lián)p壞，全天連續(xù)工作比間歇工作的失效情況多。風(fēng)沙、溫度、濕度、鹽霧等</p>&l

96、t;p>　　環(huán)境條件也直接影響著備件的品種。</p><p><b>　　第五章 總 結(jié)</b></p><p>　　維護(hù)優(yōu)化是企業(yè)對(duì)高效維護(hù)管理的需求不斷提高的結(jié)果。在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下和科技快速發(fā)展的條件下，企業(yè)設(shè)備的復(fù)雜程度和資金密集程度達(dá)到了空前的水平，這給設(shè)備的維護(hù)帶來(lái)了很大的困難，同時(shí)也為設(shè)備維護(hù)的研究提出了新的問(wèn)題。維護(hù)管理模式在經(jīng)歷了傳統(tǒng)的計(jì)劃

97、維護(hù)和預(yù)測(cè)維護(hù)的發(fā)展后，出現(xiàn)了多種不同維護(hù)管理模式全面發(fā)展的階段，包括RCM、RAM、BCM、TPM、設(shè)備綜合工程學(xué)、后勤工程學(xué)等理論在企業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　維護(hù)優(yōu)化模型是利用數(shù)學(xué)工具建立的反映維護(hù)變化規(guī)律的計(jì)算模型。目前，維護(hù)優(yōu)化研究的對(duì)象涉及不同維護(hù)技術(shù)人員的構(gòu)成比例、維護(hù)備件的管理、維護(hù)策略的優(yōu)化與選擇、維護(hù)評(píng)價(jià)、維護(hù)管理戰(zhàn)略等；使用的技術(shù)方法也很多，為了便于模型的應(yīng)用，提高模型的可

98、操作性，主觀數(shù)據(jù)和客觀的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)都成為建模的數(shù)據(jù)來(lái)源。RCM中不僅包括傳統(tǒng)的維護(hù)計(jì)劃優(yōu)化問(wèn)題，還包括可靠性的優(yōu)化控制方法，這使RCM的維護(hù)優(yōu)化具有更廣泛的含義。基于可靠性的維護(hù)研究是從眾多維護(hù)理論中脫穎而出并逐步被接受的一種維護(hù)方法，它是建立在設(shè)備的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、運(yùn)行功能、失效模式和后果分析的基礎(chǔ)上，以滿(mǎn)足設(shè)備的使用可靠性為目的，是比較新的領(lǐng)域。本文主要分析了基于可靠性的設(shè)備維護(hù)優(yōu)化模型，尋求以最小維護(hù)成本滿(mǎn)足系統(tǒng)的可靠性要求的途徑。完成了

99、以下工作：</p><p>　　1、借鑒多設(shè)備系統(tǒng)維護(hù)中的機(jī)會(huì)維護(hù)策略，建立了基于可靠性的單設(shè)備系統(tǒng)預(yù)防性維護(hù)優(yōu)化模型，綜合考慮企業(yè)的生產(chǎn)與維護(hù)兩方面的情況，減小大修維護(hù)造成的停機(jī)損失。在建模時(shí)考慮了不同維護(hù)活動(dòng)對(duì)系統(tǒng)可靠性的動(dòng)態(tài)變化影響情況，使模型與實(shí)際更貼近。</p><p>　　2、對(duì)基于可靠性的設(shè)備更新模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)，綜合考慮在滿(mǎn)足一定可靠性要求下，設(shè)備更新時(shí)機(jī)和維護(hù)周期優(yōu)化，確定

100、設(shè)備的維護(hù)周期和維護(hù)次數(shù)。建立基于系統(tǒng)最低可接受可靠度的可變維護(hù)周期最優(yōu)維護(hù)模型，在確保設(shè)備連續(xù)安全生產(chǎn)的同時(shí)，最小化設(shè)備的單位時(shí)間維護(hù)費(fèi)用。</p><p>　　3、在備件的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，考慮設(shè)備系統(tǒng)中組件備件可靠性與成本之間關(guān)系的多樣性，建立了求解基于可靠性的備件優(yōu)化的混合整數(shù)非線性規(guī)劃數(shù)學(xué)模型。在建立模型過(guò)程中假定系統(tǒng)配置情況為已知，實(shí)際上只是根據(jù)實(shí)際情況大致確定系統(tǒng)的可能組成，只要能確定每一級(jí)子系統(tǒng)中各類(lèi)元

101、件的最大可能備件數(shù)目，通過(guò)模型的求解即可準(zhǔn)確確定系統(tǒng)組成、可靠性和成本。</p><p>　　通過(guò)對(duì)以上這些問(wèn)題的分析、模型的構(gòu)建，豐富了設(shè)備維護(hù)的理論，同時(shí)通過(guò)案例分析表明所提出的方法對(duì)企業(yè)設(shè)備維護(hù)具有一定的指導(dǎo)作用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]陳學(xué)楚，現(xiàn)代維修理論，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2003

102、，3</p><p>　　[2]李葆文，設(shè)備管理新思維新模式，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003，4</p><p>　　[3]趙艷萍，姚冠新，陳駿，設(shè)備管理與維修，北京：北京化學(xué)工業(yè)出版社，2004，8</p><p>　　[4]李葆文，國(guó)外設(shè)備管理模式及發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)備維修與管理，2000，7～2001，2</p><p>　　[5]趙濤，設(shè)備

103、管理理論體系與發(fā)展趨勢(shì)，工業(yè)工程，2001，6：17—18</p><p>　　[6]鐘云峰，以可靠性為中心的維修，機(jī)械工程師，2006，3：80～81</p><p>　　[7]高社生，張玲霞，可靠性理論與工程應(yīng)用，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2002，</p><p>　　[9]徐濱士，設(shè)備管理的歷史和發(fā)展，設(shè)備管理，2001，l：50～51</p>&

104、lt;p>　　[10]徐揚(yáng)光，設(shè)備綜合工程學(xué)概論，北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1998，5</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文是在指導(dǎo)老師XX的悉心指導(dǎo)下完成的。XX嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度給我樹(shù)立了榜樣，使我受益匪淺。在此老師的關(guān)心和幫助表示誠(chéng)摯的敬意和衷心的感謝！</p><p>　　在論文工作的過(guò)程中，XXXX有

105、限公司為我的課題研究提供了良好的條件，使我順利完成了論文的工作，在此向他們致以崇高的謝意！向在論文完成過(guò)程中給予我支持和幫助的老師、同學(xué)們表示謝意！</p><p>　　膇蟻螇襖莀蒄蚃襖蒂莇羂袃膂薂袈袂芄蒞螄袁莆薀蠆羀肆莃薅罿膈蕿襖羈芁莁袀羈蒃薇螆羇膂蒀螞羆芅蚅薈羅莇蒈袇羄肇蚃螃肅腿蒆蠆肂芁螞薅肂莄蒅羃肁膃芇衿肀芆薃螅聿莈莆蟻肈肈薁薇肇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膆蒞莂蚈膅肄薈薄膄芆莁羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕螈芃蕆薆袇蒞蚃裊

106、袆肅蒅螁裊膇蟻螇襖莀蒄蚃襖蒂莇羂袃膂薂袈袂芄蒞螄袁莆薀蠆羀肆莃薅罿膈蕿襖羈芁莁袀羈蒃薇螆羇膂蒀螞羆芅蚅薈羅莇蒈袇羄肇蚃螃肅腿蒆蠆肂芁螞薅肂莄蒅羃肁膃芇衿肀芆薃螅聿莈莆蟻肈肈薁薇肇膀莄袆膆節(jié)蕿螂膆蒞莂蚈膅肄薈薄膄芆莁羂膃荿蚆袈膂蒁葿螄膁膁蚄蝕螈芃蕆薆袇蒞蚃裊袆肅蒅螁裊膇蟻螇襖莀蒄蚃襖蒂莇羂袃膂薂袈袂芄蒞螄袁莆薀蠆羀肆莃薅罿膈蕿襖羈芁莁袀羈蒃薇螆羇膂蒀螞羆芅蚅薈羅莇蒈袇羄肇蚃螃肅腿蒆蠆肂芁螞薅肂莄蒅羃肁膃芇衿肀芆薃螅聿莈莆蟻肈肈薁薇肇膀莄袆