以可靠性为中心的维修维护金宝搏违法吗管理和它的作用
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以可靠性为中心的维修(R金宝搏违法吗CM)及其变化是全球几个组织用来解决为了提高主机的可靠性问题的整体设备效率(OEE)而控制的寿命周期成本(LCC)固有的物理资产管理。RCM技术应用于任何机械系统的预防性维护计划需要应用基于风险的原则。
如今,RCM是通过国际标准定义的。但它是1960年代和1970年代的工作在1978年最终以诺兰和堆报告所有可以追溯到现代RCM维修方法。现代维修的原则开发的旅程RCM并不总是知道或理解,更不用说应用。Moubray RCM定义为“一个过程用于确定必须做些什么来确保任何物理资产继续函数以实现其预期功能在目前的操作上下文”。
维修管理的重要性和性能,需要有效和高效的维护方式,促进了RCM的发展。RCM被定义为一个方法来识别和选择管理政策未能有效地和有效地实现所需的安全性、可用性和经济的操作按照国际电工委员会(IEC)标准IEC 60300-3-11, 2009。RCM基本上结合了几个著名的技术和工具,以系统的方法管理风险,作为维护决策的基础。RCM最初是为商业开发的航空工业在1960年代末,导致出版ATA-MGS-3 [1] 2。RCM现在是证实和接受方法用于范围广泛的行业。
RCM是一个过程建立安全的最低限度的维护,同时确保设备继续执行当前操作上下文内其设计功能。它达到这样的目标,提供一种确定最佳维修和操作策略基于概率和失效模式分析的结果。
RCM是一个系统化的方法来确定厂房和设备的维护要求的操作。它使用预防性维护、预测性维护、实时监控和运行失败和主动维护。这些技术被用在一个集成的方式来增加概率这一台机器或组件将函数所需的方式在其设计寿命周期的维护。RCM的目的是创建这样的维护策略有助于降低总运营成本,同时增加系统的可靠性。
RCM不是一个独立的过程。是不可或缺的一部分操作和维护计划。RCM的引入过程包括建立工作流程的变化。成功引进的这种变化,是很重要的管理显示其决心改变,可能在政策声明的形式和个人参与和措施建立接触的那些参与或影响的变化。RCM效果最好,当采用自下而上的过程,涉及工作直接在厂房和设备的操作和维护。
RCM是基于9个原则。这些是(我)接受失败,(2)大多数失败的不是年龄相关,(3)一些失败比其他人更重要,(iv)零件磨损,导致设备故障,(v)隐藏的故障被发现,(vi)相同的设备并不意味着相同的维护,可靠性(七)不能保持,因为如果设备的固有可靠性和性能差,做更多的维修不帮助,再多的维修可以提高设计的固有可靠性,(八)良好的维修项目不浪费资源,和(ix)很好维护项目成为更好的维护项目。
RCM分析设计系统是一个系统的过程来理解(我)其功能,(ii)设备的失效模式支持这些功能,(iii)然后选择一个最优的维修,以防止失效模式的发生或检测失效模式发生故障之前,(iv)如何确定备用需求,并定期(v)如何完善和修改现有的维护。RCM的目的是实现可靠性系统的操作模式。
RCM方法的目标是确定最适用的具有成本效益的维修技术影响和失败的风险最小化和邮件创建一个工作环境,保护和保留资本投资及其功能。这一目标是通过识别对每个系统的失效模式及其后果。这允许系统和设备功能保持在最经济的方式。
RCM提供了一个决策过程来确定适用和有效的预防性维护要求,或管理操作,设备按照安全、操作和经济后果的失败,和退化机制负责这些失败。通过这个过程的最终结果是一个判断执行维护任务的必要性,设计更改或其他替代效应的改进。RCM计划的基本步骤是(我)启动和规划,(ii)功能失效分析,(3)任务选择,(iv)实现和(v)持续改进。
具体RCM目标是(我),以确保实现设备的固有安全性和可靠性水平,(2)恢复这些固有的设备水平恶化发生时,(iii)获得这些物品的信息所必需的设计改进他们的固有可靠性是不足,和实现这些目标(iv)最低总成本,包括维护成本、支持成本和经济操作失败的后果。
RCM分析,正确地进行时,是回答(i)的七个问题相关的系统功能和性能标准,(2)如何系统不能实现这些功能,(iii)会导致功能衰竭,(iv)发生故障时,会发生什么(v)的结果是当发生故障时,(vi)如何检测和防止失败,(七)是做什么,如果无法找到维护任务。
通常情况下,这些工具和技术用于执行RCM分析(i) FMEA(失效模式与影响分析)/ FMECA(故障模式、影响和临界分析)这有助于回答前五个问题,(2)RCM决策流程图有助于回答两个问题,(3)设计、工程和操作系统的知识,(iv)状态监测技术,(v)基于风险的决策(例如,失败的频率和后果的影响安全、环境和商业操作)。
所有的任务都是基于安全的人员和环境,以及运营或经济问题。不过,要指出的是,标准被认为是取决于产品的性质及其应用。作为一个例子,需要经济可行的生产工艺,严格的环境,可以敏感因素,而一个项目的国防设备操作成功,但可以有更严格的安全,经济和环境标准。
可以实现最大利益的RCM分析如果在设计阶段进行,这样的反馈分析可以影响设计。然而,RCM在操作和维护阶段也值得改进现有的维护任务,进行必要的修改或其他替代方案。
成功应用RCM需要很好地理解的设备和结构,以及操作环境,操作环境,和相关的系统和可能的故障及其后果。最大利益可以通过目标的分析故障产生严重的安全、环境、经济、或操作的影响。
RCM提高维护效率和提供了一种机制来管理维护与高度的控制和意识。潜在好处可以(我)系统可靠性可以增加使用更合适的维护活动,(2)可以减少总体成本更有效的维护工作计划,(3)一个完整的审计跟踪记录产生,(iv)审查和修改失败的过程管理政策在未来可以实现相对最小的努力,(v)维护经理有一个管理工具,提高控制和方向,和(vi)维护组织得到一种改进的理解其目标和目的的原因,它是执行计划的维护任务。
维护项目的列表的所有维护任务开发一个系统对于一个给定的操作环境和维护的概念,包括那些因RCM的过程。维护项目通常是由一个初始计划和一个正在进行的“动态”计划。有一些需要考虑的主要因素在开发阶段,在操作之前,和那些用于更新计划,根据操作的经验,一旦产品服务。
最初的维护计划,通常是供应商和用户之间的合作,之前定义操作和基于RCM方法可以包括任务。持续的维护计划,这是一个发展的最初计划,尽快启动,用户一旦开始操作,并根据实际退化或失败数据,操作环境的变化、技术的进步,材料、维修技术和工具。正在进行的项目维护使用RCM方法。最初的维护计划更新,以反映变化的项目在操作期间。
最初的RCM项目可以启动服务产品时,为了恢复和改善现有的维护计划,根据经验或制造商的建议,但没有标准方法如RCM的好处。
图1显示了整个RCM过程给出了IEC标准IEC 60300-3-11, 2009。这个过程分为五个步骤。从这个图可以看出,RCM不仅仅提供了一个全面的计划,地址分析过程也初步和后续活动必须确保RCM工作达到预期的结果。RCM过程可以应用到所有类型的系统。
图1概述RCM的过程
RCM过程形式化,记录和实现(i)的分析和决策,(2)基于操作和维护经验,逐渐进步和(iii)清晰的审计跟踪维护行动和改进了一旦这些记录和实现,这个过程是一种有效的系统来确保工程系统的可靠和安全运行。这样一个叫做RCM系统维护管理系统。
RCM集预防性维护、预测性测试和检查、修理(也称为被动维护),并主动维护增加概率这一台机器或组件将函数所需的方式在其设计生命周期最少的维护和停机时间。这些主要的维护策略,而不是独立应用,优化整合利用各自的优势,和最少的生命周期成本而获得最大的设施和设备的可靠性。这种方法的目的是减少设施的生命周期成本降到最低,同时继续允许设备功能与目的所需的可靠性和可用性。每种策略的基本程序图2所示。
图2以可靠性为中心的维修计划的组成部分金宝搏违法吗
RCM需要维护决策支持的良好的技术和经济合理性。RCM方法还考虑给定组件的失败的后果。例如,一个完全相同的制造和模型可以用于支持厕所排气扇操作或烟/清洗系统的一部分。失败的后果和维护方法的两个单位是不同的,基于所使用的系统。
RCM项目可以在几个方面并进行了实现和使用不同类型的信息。一种技术是基于严格的FMEA / FMECA,完整的数学计算的故障概率根据设计数据、历史数据、直觉、常识性的,实验数据和模型。这种方法分为两类即(i)严格的,和(2)直观。RCM计划是如何实现的决定是由最终用户基于(i)失败的后果,(ii)的概率失败,(iii)历史数据,(iv)风险容忍度(目标临界)。
严格的RCM方法(也称为古典RCM)提供了大部分的知识和数据关于系统功能、失效模式和维护行动解决故障。严格的RCM分析的方法生产最完整的文档,而其他RCM方法。正式严格的RCM分析的系统,子系统和组件通常是执行新的、独特的、高成本的系统和结构。这种方法很少需要对大多数设施和附属设备项目由于建设和失效模式是众所周知的事情。
严格的RCM主要基于FMEA / FMECA和包含的故障概率和系统可靠性计算但很少或根本没有历史性能数据的分析。严格的RCM是劳动密集型,经常推迟实施明显的预测测试和检验任务。严格的RCM方法被广泛使用在这些行业功能失败有可能导致巨额亏损,国家安全问题,或极端的环境影响。分析用于确定适当的维护任务或可能的设计需求为了解决每一个确定失效模式及其后果。
严格的RCM方法是被限制在三种情况下即(i)失败的后果导致灾难性的风险环境,健康,安全,或完成单位的经济失败,(ii)相关的结果的可靠性和维护成本仍然是不可接受的执行和实现streamlined-type FMEA / FMECA之后,和(3)系统或设备是新的组织和企业不足的维护和操作知识存在于它的功能和功能故障。
严格的RCM分析候选人包括,但不限于,风洞驱动马达,超级计算机设施,设备单点故障存在的支持系统。此外,严格的RCM分析可以为这些系统和组件需要直观的RCM方法是利用和结果可靠性仍然是不可接受的安全、安全、环境、生命周期成本,或任务的影响
直观的RCM方法(也称为流线型或缩写RCM)通常是更适合设施系统,因为严格的方法分析成本高,相对低的影响大多数设施系统的失败,系统和组件的类型维护和冗余系统的数量。直觉RCM方法使用相同的原则严格RCM方法,但承认不是所有失效模式分析。
直观的RCM方法识别和实现明显,状态维修(CBM)任务以最小的分析。低价值维护任务被丢弃或消除基于历史数据和维护和操作人员输入(M&O)。目的是减少初始分析时间为了帮助抵消成本的FMEA / FMECA和状态监测功能的发展。错误可以被依赖引入RCM过程历史记录和人员知识,创造一个没有检测隐藏的可能性,低概率的失败。直观的过程需要至少有一个人有一个全面了解的不同预测测试和检验技术。
直观的RCM方法是应用等情况(i)系统/设备的功能很好理解,和(2)系统或设备的故障不会导致生命损失,灾难性的对环境的影响,或经济组织单元的失败。直观的RCM方法所需的设施和附属设备的了解,一个更严格的方法可以保证在某些情况下。
RCM原则- RCM关注几个原则。第一个是面向功能的,也就是说。,RCMseeks to preserve system or equipment function, not just operability for operability’s sake. Redundancy of function through redundant equipment improves functional reliability but increases life-cycle cost in terms of procurement and operating costs.
第二个是系统,即。,RCMis more concerned with maintaining system function than individual component function.
他第三是可靠性为中心,即。,RCMtreats failure statistics in an actuarial manner. The relationship between operating age and the failures experienced is important. RCM is not overly concerned with simple failure rate. It seeks to know the conditional probability of failure at specific ages (the probability that failure occurs in each given operating age bracket).
第四是确认设计的局限性,即。,the objective of RCM is to maintain the inherent reliability of the equipment design, recognizing that changes in inherent reliability are the province of design rather than maintenance. Maintenance can only achieve and maintain the level of reliability for equipment which is provided for by design. RCM recognizes that maintenance feedback can improve on the original design. RCM recognizes that a difference frequently exists between the perceived design life and the intrinsic or actual design life, and addresses this through the ‘age exploration’ (AE) process.
第五是安全,安全,和经济学。要确保安全不惜任何代价而生命周期成本效益是三级标准。
第六是失败的任何不满意状况。失败可以是一个损失函数(操作停止)或可接受的质量损失(继续操作)。
第七是屏幕维护任务逻辑树。这提供了一个一致的方法来维护所有设备。
八是适用的任务。任务是解决故障模式和考虑失效模式特征。
第九个任务是有效的。任务是减少失败的可能性和成本效益。
三种类型的维护任务是(我)任务指向(预防性维护),(2)任务condition-directed(预测测试和检验指导),和(3)failure-finding(主动维护几个方面之一)的任务。它指向的任务安排在适当的时候。Condition-directed任务执行时显示需要的条件。Failure-finding任务检测隐藏的功能没有没有给失败的证据,通常时间指示。Run-to-failure (RTF)是一个有意识的决定,为一些设备是可以接受的。
生命系统- RCM收集的数据成果,提要数据回改善设计和未来的维护。这个反馈的一个重要组成部分的主动维护元素RCM计划。指出维护分析过程,如图3所示只有四个可能的结果,即(i)执行间隔(基于时间或周期)的行为,(2)执行状态(预测测试和检验指导)操作,(iii)执行任何行动和选择修复失败后,和(iv)确定没有维护行动将减少失败的概率和失败不是选择结果(重新设计或冗余)。无论技术用于确定维护的方法,这种方法是重新评估和验证。图3描述了一个迭代的RCM过程可用于大多数设施和附属设备。
RCM分析- RCM分析仔细考虑这些问题(i)系统或设备做什么和它有什么功能,(ii)功能失败可能发生什么,(iii)的可能后果是什么这些功能失败,及(iv)能做些什么来减少失败的概率,确定失败的开始,或减少失败的后果。图3显示了RCM方法和互动的过程。
图3 RCM分析考虑
RCM的好处- RCM的好处包括安全、安全、成本、可靠性、调度、和效率。组织的安全政策通常是为了避免生命损失,人身伤害、疾病、财产损失、财产损失和环境危害,确保工作人员的安全和健康条件或访问其设施。RCM方法支持分析、监测、早期和果断的行动,彻底的文档的特征组织的安全政策。另外,RCM方法提供了提高可靠性的物理障碍(如潜在障碍和运动/液压门)和应急电源(如发电机和UPS系统)通过添加预测测试和检验任务。
因为所需的初始投资的技术工具、培训、基线和设备条件,一个新的RCM计划通常导致维护成本的增加。这个增加是相对短暂的,平均两到三年。修复的成本降低故障预防和预防性维护任务状态监测所取代。的净效果是减少维修和维护成本。经常使用的节能也意识到预测测试和检验技术。图4显示了影响维修成本。
图4影响维修成本
图4显示了冲击波作用期间经历了RCM实施生命周期。最初,维护和运营成本增加主要有两个原因即(i) RCM实施成本包括采购测试设备,软件,对现有员工的培训,并在某些情况下,招聘新的人员和顾问,和(2)使用更复杂的测试技术,检测到更多的错误,导致更多的维修,直到所有的潜在故障已经解决和/或减轻。具体的成本维护的单位产品成本更便宜,因为它从运行故障预防性维护,预测性维护,最后RCM-based实践。
RCM高强调提高设备可靠性维修经验的反馈和设备状态数据设施规划者、设计师、维护经理、运营商和制造商。这个信息是仪器不断提升设备规格增加可靠性。来自RCM的可靠性增加导致更少的设备故障,对组织支持更高的可用性,降低维护成本。
预防性维修计划的能力预测维护提供了时间规划、替换零件,安排在维护环境和操作条件。预测测试和检验减少不必要的维修由它们执行维修计划,是由最小的“安全”维护任务之间的时间间隔。RCM的主要优点是它获得最大的使用设备。RCM,设备替换基于实际设备情况而不是预先确定的,一般的生命的长度。
安全是RCM的主要担忧。RCM的次要问题是成本效益。成本效益考虑优先级或组织的临界然后匹配适当的成本水平优先。RCM维修方法的灵活性上执行维护确保适当的类型的设备在需要时。现有维修标识,而不是执行是不划算的。
RCM对设备生命周期的影响——一个设施的生命周期通常分为两大阶段即(i)收购(规划、设计、施工和调试),和(2)操作。RCM影响收购的所有阶段和运营阶段在某种程度上,如图5所示。决定在采集周期的早期影响设施的生命周期成本。尽管支出厂房和设备可能发生后在收购过程中,它们的生产成本只是处于初级阶段。
图5生命周期成本的承诺
规划(包括概念设计)阶段的RCM设施生命周期影响修复设备的整体生命周期成本的三分之二。后续设计阶段确定额外的生命周期成本的29%,只留下生命周期成本的5%左右,可以影响后来的阶段。RCM的决定包括设施项目最好在计划阶段。RCM的早期决定支持允许更多的实质性的,有益的影响设施的生命周期成本。推迟决定,包括设施的RCM项目降低了整体有益影响设施的生命周期成本。RCM能够引入大量储蓄设施在运行和维护阶段的生活。节省30%到50%的年度维护预算通常是通过引入一个平衡的RCM计划。
RCM和失效分析——失败是停止的功能或性能。RCM分析失败等多个层面系统级,子系统级别,各部分组件级别,级别。
组织中一个有效的维护的目的是提供所需的系统性能以最低的成本。这意味着维修方法是基于一个清晰的理解的失败在每个系统的水平。系统组件可以退化甚至失败,仍然没有引起系统故障。举个例子,一个失败的灯停在一辆汽车的总体性能几乎没有影响汽车的汽车作为交通系统。
图6描述了整个生命周期的系统从设计意图的时刻(最低要求性能+设计安全裕度)通过退化,功能失败,随后的恢复。在图6中,发生故障的时刻系统性能低于所需的最小点的性能。操作和维护人员的作用是识别失败的边缘,估计故障的时间,预先计划需要维修,以最小化平均修复时间(MTTR)和相关的停机时间以达到最大整体设备效率(OEE)在预算约束。
图6系统性能曲线
预测测试和检查测量基线系统,组件性能和降解的数量。它预测即将发生的故障及时维修可以执行前一场灾难。如图7所示,初始退化和初始检测的点很少一致。它是必要的,任务之间的时间间隔是最初建立保守。至少要执行维护任务点的初始退化和点之间的初始检测。
图7 p曲线修改
预防性维护任务间隔设置位置的基础上,应用程序和操作环境。维护日程将被修改为远程位置不是现成的零件和服务。预测测试和检查和预防性维护任务,实际系统性能之间的差异和所需的最低性能考虑。例如,风扇操作在一个整体振动水平的5毫米每秒(毫米/秒)比一个更接近故障点相同的单元操作,整体振动水平的2.5毫米/秒的伤害,更频繁地监测。
图7和图8提供了一个概念性的降解检测图显示了基线状态以及退化的发生从最初的检测、警戒状态,最后删除从服务失败是迫在眉睫。虽然实际故障时刻的大多数系统和组件,不知道失败是迫在眉睫的。
图8显示有一个稳定的、非线性的进步从基线条件到潜在的失败,建议删除。分析所需的数据观察任何斜率的变化绘制数据。快到失败的观点是,物体的电阻失败经常以指数的方式减少。在这种情况下,几乎没有发生灾难性故障警告。一旦超过警戒限制,监视时间间隔是之前被减少到三分之一和四分之一的时间间隔。例如,如果振动数据被收集的季度,新间隔三到四个星期。随着振动水平继续上升,监视时间间隔是继续减少。相反,如果读数稳定,监测时间间隔可以增加。
图8概念降解检测图
概念呈现在图6,图7和图8要充分理解和坚持如果RCM的全部好处和预测测试和检验。状态监测活动需要频繁发生以预测潜在的失败。如图8所示,预测误差界限确实存在,通常称为假警报的检测概率和概率。
系统和系统边界——一个系统是任何用户定义的组件组设备或设施支持一个操作功能。这些操作函数定义目标临界或环境、健康、安全、管理、质量、或其他组织的需求。大多数的系统可分为独特的子系统以及用户定义的边界。选择边界的方法,将系统划分为子系统,其复杂性进行了分析通过其他方式困难。
系统边界或接口定义包含输入和输出的描述在每个边界以及电力需求和仪表和控制。设施信封是由建筑物的物理屏障,外壳,或其他结构+ 1.5米(m),例如,冷却塔或坦克。
功能和故障——函数定义了性能的期望和其几个元素可以包括物理性能、操作性能(包括输出公差)和时间要求(如连续操作或有限的可用性)。系统性能曲线类似于图7为每个操作参数存在。故障描述一个系统或子系统的不同方式可以不符合功能需求设计到设备。
一个系统或子系统操作处于退化状态但不影响任何的需求解决,没有经历过故障。重要的是要确定一个项目的所有功能是重要的在一个给定的操作环境。通过明确地定义函数的不履行,故障变得清晰。例如,它并不足以定义一个泵将水的功能。泵的功能需要定义的流量、放电和吸入压力、效率等。
失效模式-失效模式是各类设备故障和特定组件故障导致系统或子系统的故障。作为一个例子,一个机械训练由电机和泵的灾难性的失败由于绕组的彻底失败,轴承、轴、叶轮、控制器,或密封。功能性故障如果泵的性能也会发生降解,这样有压力或流量不足满足操作要求。这些操作需求时要考虑发展中维护任务。主要失效模式的失效模式负责所有项目的失败的相当大的比例。他们是最常见的失效模式。并不是所有失效模式或原因保证预防或预测维护以来发生的可能性可以远程或无关紧要的影响。
可靠性——可靠性(R (t))是一个项目的概率存在给定操作期间,在指定的操作条件下,没有失败。失败的条件概率(P (t / t1))措施项目进入一个给定的年龄区间的概率失败在这区间。条目显示磨损特征如果失败的条件概率随着年龄的增加。如果失败是常数的条件概率随着年龄的增长,由此产生的故障分布是指数和适用于大多数的设施设备。
所有物理和化学失败的根源有时间不同风险率h (t)和经常需要基于时间的任务,通常检查和/或测量。失败的条件概率反映了整体年龄对可靠性的不利影响。这不是衡量一个人的变化设备项目。故障频率,或失败率,起着相对次要的作用在维护计划,因为它太简单的判断。故障频率是有用的成本决策和确定维修间隔,但并没有告诉维护任务是适当的或失败的后果。维护的解决方案是被评估的安全或旨在防止经济后果。适用(即维护任务。,prevent failures or ameliorate failure consequences) in order to be effective.
故障特征——失败的条件概率(Pcond)故障率曲线分为六个经典模式,如图所示(Pcond与时间)在图9中。设备的比例符合每一个六穿模式确定在三个独立的研究也显示在图。
图9 6经典失败率模式的条件概率
六个经典失败率模式如下所述。
模式或类型E——此模式遵循浴缸曲线,即。,infant mortality followed by a constant or gradually increasing failure probability and then a pronounced wear-out region. An age limit can be desirable, provided a large number of units survive to the age where wear-out begins. This pattern is typical of a overhauled reciprocating engine.
B或A型模式——在此模式有常数或逐渐增加故障概率,紧随其后的是明显的磨损。一个年龄限制可以可取的。这种模式是典型的往复式发动机和泵叶轮。
F C模式或类型——在此模式中,有逐渐增加的失效概率,但没有可识别的磨损。年龄限制通常是不适用的。这种模式是典型的燃气轮机。
D和C型模式——在此模式中,有低失效概率项目是新的或检修时,紧随其后的是一个快速增加到一个相对恒定的水平。这种模式通常是发现在复杂设备在高压力的情况下测试运行后制造或修复,如液压系统。
模式E或D型——在此模式中,有相对稳定的概率失败在各个年龄段。这种模式的例子是滚子轴承和球轴承。
F或B型模式——在此模式中,有婴儿死亡率,后跟一个常数或缓慢增加失效概率。这种模式的典型例子是电子设备或组件。
A和B是典型的单件模式和简单的项目,如轮胎、压缩机叶片,刹车片,结构成员。大多数复杂的项目有条件概率曲线类似于模式C, D, E, f之间的基本区别故障模式复杂的和简单的维修项目有重要意义。整体式和简单的物品经常证明可靠性和年龄之间的直接关系。尤其如此,金属疲劳或机械磨损等因素存在或者项目设计为消耗品(短或可预测的寿命)。在这些情况下,一个年龄限制基于操作时间或压力周期可以有效地提高整体可靠性的复杂项目的一部分。
复杂项目经常展示一些婴儿死亡率,之后逐渐失效概率增加或保持不变,并明显磨损年龄是不常见的。在一些情况下计划改革增加了整体故障率通过引入高婴儿死亡率为一个不稳定的系统。故障特征本第一次在书中指出“以可靠性为中心的维修由诺兰,f·斯坦利和霍华德·f·堆。金宝搏违法吗后续研究在瑞典,美国海军,产生类似的结果。在这三个研究中,随机故障总数的77%和92%之间的失败和与年龄相关的故障特征剩余的8%到23%。
防止失败——每一个设备项目有一个特点,可以称为阻力或保证金失败。图10显示了这个概念图形。图显示,失败可以预防或项目生命延长(i)减少压力应用到项目的数量(项的生命延长f0 - f1的减压如图所示),(2)增加或恢复物品的抵抗失败(项目延长的生命周期f1, f2的阻力增加如图所示),和(3)降解速率的降低物品的阻力或保证金失败(项目的生命延长f2 - f3的电阻率降低降解如图所示)。
图10防止失败
压力是依赖于使用,可以高度可变。回顾大量名义上相同的简单的失败项目披露,大多数差不多年龄的失败受到统计变异,这些失败发生同样的原因。如果预防性维修一些简单的项目被认为是和一种方法来衡量它的抵抗失败可以发现,那么这个测量信息可以用来帮助选择一个预防的任务。
添加多余的材料磨损或消费可以增加抵抗失败。多余的力量可以弥补损失提供腐蚀或疲劳。最常见的方法恢复抵抗替换项。抗失败的一个简单的项目减少使用或时间(年龄),而是一个复杂的单位包括数以百计的交互简单项目(部分),有相当数量的失效模式。在复杂的情况下,失败的机制是相同的,但它们同时操作多个简单的组成部分和交互。故障不再发生同样的原因在同一年龄。对于这些复杂的单位,可以设计一个维护任务不太可能,除非有一些主要或关键失效模式。
FMEA应用于每个系统、子系统和组件识别边界的定义。为每一个函数确定,可以有多个失效模式。FMEA地址每个系统功能,所有可能的失败,以及与每一个失败相关的主要失效模式。然后FMEA分析失败的后果来确定效应对组织或操作失败,系统上,这台机器。尽管有多个失效模式,经常失败的影响相同或非常相似的。
从系统功能的角度来看,任何组件的结果失败可能导致系统功能退化。类似的系统和机器经常有相同的失效模式,但系统用决定了失败的后果。例如,球轴承的失效模式是一样的,不管你的机器,但是主宰失效模式,导致故障,故障机器与机器之间变化的影响。
有两个新条款中确定FMEA。这些是临界状态和故障发生的概率。临界评估提供了量化的手段多么重要的系统函数是相对于所确定的目标。选项卡1提供了一个排名系统临界的方法。这个系统,改编自汽车行业,提供10个类别的临界/严重性。它并不是唯一的方法。类别可以扩展或收缩产生组织具体的清单。
| 标签1临界/严重性类别 | ||
| 排名 | 效果 | 评论 |
| 1 | 没有一个 | 没有理由期望未能有任何影响安全、健康、环境或目标。 |
| 2 | 非常低的 | 小中断设备的功能。修复失败可以麻烦调用期间完成。 |
| 3 | 低 | 小中断设备的功能。修复失败可能超过麻烦叫但不延迟目标。 |
| 4 | 低到中度 | 温和的中断设备的功能。一部分客观需要改写或过程的延迟。 |
| 5 | 温和的 | 温和的中断设备的功能。100%的目标可能需要重做或延迟过程。 |
| 6 | 中度到高 | 温和的中断设备的功能。的一部分目的是迷路了。温和的延迟恢复功能。 |
| 7 | 高 | 高中断设备的功能。一部分的目标是迷路了。相当大的延迟恢复功能。 |
| 8 | 非常高的 | 高中断设备的功能。所有的目标是迷路了。相当大的延迟恢复功能。 |
| 9 | 危害 | 潜在的安全、健康和环境问题。发生故障时,警告。 |
| 10 | 危害 | 风险潜在的安全、健康和环境问题。故障没有警告 |
发生概率发生的概率(失败的)是基于在汽车行业工作。选项卡2提供了一个可能的方法量化失败的可能性。历史数据提供了一个强大的工具建立的排名。如果历史数据不可用,排名可以估计基于经验的类似系统设施区域。统计列可以基于操作小时,天,周期或其他单位提供一个一致的测量方法。可以调整统计基地占当地条件。
| 选项卡2发生概率类别 | ||
| 排名 | 效果 | 评论 |
| 1 | 1/5,000 | 远程事件概率,不合理的期望未能发生。 |
| 2 | 1/5,000 | 故障率低。类似于过去的设计,在过去,有低失败率为给定的体积/负载。 |
| 3 | 可以说 | 故障率低。类似于过去的设计,在过去,有低失败率为给定的体积/负载。 |
| 4 | 变换 | 偶尔的失败率。类似于过去的设计,在过去,偶尔失败率为给定的体积/负载。 |
| 5 | 1/500 | 温和的失败率。类似于过去的设计,在过去,有温和的失败率为给定的体积/负载。 |
| 6 | 1/200 | 中度到高失败率。类似于过去的设计,在过去,有温和的失败率为给定的体积/负载。 |
| 7 | 1/100 | 高失败率。类似于过去的设计,在过去,失败率很高,造成问题。 |
| 8 | 1./50 | 高失败率。类似于过去的设计,在过去,失败率很高,造成问题。 |
| 9 | 1/20 | 非常高的失败率。几乎肯定会导致问题。 |
| 10 | 1/10 + | 非常高的失败率。几乎肯定会导致问题。 |
的失败原因——功能和失效模式确定后,有必要探讨失败的原因。不了解潜在失效模式的原因,不可能选择适用的、有效的维护任务。
一个或多个设备故障和/或人为错误导致系统功能的丧失。一般设备故障影响的因素(i)设计错误,(2)错误的材料,(iii)制造和施工不当,(iv)操作不当,(v)维护不足,和(vi)维护错误。是指出,维护不影响这些因素的几个。因此,维护仅仅是提高设备可靠性的几种方法之一,因此,系统的可靠性。
RCM分析关注减少故障造成维护不足。此外,RCM艾滋病确定过早引入设备故障维护错误。在这些情况下,RCM分析可以为特定的维护活动,建议改进,如改进维护程序,提高员工绩效,或添加质量保证/质量控制任务来验证正确的性能关键的维护任务。除了改进维护、RCM分析可以推荐的设计变更和/或操作设备可靠性无法保证通过维护时改进。
通过维护,有效提高设备可靠性设计更改,或操作改进,人们了解潜在的设备故障机制,其原因和相关系统的影响。设备故障被定义为一个组件的状态或条件不再满足其设计意图的某些方面(比如,一个故障发生的设备故障)。RCM集中管理设备故障导致故障。开发一种有效的故障管理策略,策略是基于失效机理的理解。设备显示了几种不同的失效模式(例如,设备如何失败)。同时,破坏机理可以为不同的失效模式是不同的,和失败的机制可能在不同的生活设备。帮助理解这种关系,选项卡3显示了典型的硬件相关设备故障机制。
| 标签3主要物理故障硬件的机制 | |
| 类型的失败 | 失效机理 |
| 机械加载失败 | 韧性断裂 |
| 脆性断裂 | |
| 机械疲劳 | |
| 穿 | 磨料 |
| 胶粘剂 | |
| 担忧 | |
| 点蚀 | |
| 空化 | |
| 腐蚀 | 电 |
| 统一的 | |
| 应力腐蚀开裂 | |
| 跟温度有关的失败 | 蠕变 |
| 冶金转换 | |
| 热疲劳 | |
设备故障率和模式——根据主导系统故障机制,系统操作,系统操作环境,和系统维护,具体设备失效模式展示各种各样的失败率和模式。据统计,失败率表达的操作时间(或其他相关操作参数)设备运行在一个项目失败。由于变量自然失败的时间,通常是失败的密度分布是用来提供一个项目失败的可能性在一个给定的操作时间。
根据设备故障模式,不同的分布(在下面描述)是用来统计模型失败的可能性。失败的概率密度分布测量在一个给定的时间间隔(例如,时间0和8000小时的操作)。
指数分布——它是一个终生的统计分布的假定一个常数失败率为产品被模仿。
失败的分布——这是一个数学模型,描述了故障发生的概率。它也被称为概率密度函数。这个函数是集成失败的概率时间需要一个值在给定的时间间隔。这个函数是其他重要的可靠性的基础功能,包括可靠性函数、故障率函数和平均寿命。
广义伽马分布——虽然不是作为建模数据和其他生活常用分布,广义伽马分布并有能力模仿其他的属性如威布尔分布或对数正态分布的参数的值。而广义伽马分布不常用模型生命数据本身,它能够像其他更常用生活分布有时被用来确定哪些生命分布用于模型的一组特定的数据。
对数正态分布——它是一个终生的统计分布,常用的模型产品物理疲劳杰出贡献者的主要失效模式。
混合威布尔分布——这是一个变化的威布尔分布模型数据和不同的群体可以表示不同的故障特征在产品的生命周期。每个子总体中有单独的威布尔参数计算和结果相结合的混合威布尔分布来表示所有的亚群体的一个函数。
正态分布——这是一种常见的寿命统计分布已由数学家CF高斯。是一个连续分布、钟形分布是对称的意思和可以承担值从负无穷到正无穷。
概率密度函数——这是一个数学模型,描述事件发生的概率。这个函数是综合得到的概率事件时间需要一个值在给定的时间间隔。生活中的数据分析,事件是一个失败,和概率密度函数是其他重要的可靠性的基础功能,包括可靠性函数、故障率函数和平均寿命。
威布尔分布——这是一个统计分布在生活中经常使用的数据分析。它是一种常见的故障分布用于设备故障模型。这个品牌已经在瑞典数学家Waloddi威布尔,这个分布广泛应用因为它的多功能性和威布尔概率密度函数可以假设不同形状根据参数值。
威布尔分布使用三个参数来确定最佳的拟合概率密度函数提供的数据。这些参数是形状参数,尺度参数和位置参数。指两参数威布尔dstribution,位置参数被省略。位置参数是利用当数据并不在一条直线上,但落在凹向上或下凹的曲线。
威布尔分布时使用设备显示了一个常数失败率为其生命的一部分之后,增加故障率,因为磨损。此外,威布尔分析时使用有少数失败的数据。威布尔图可以用来确定(i)的失败是因为婴儿死亡率或穿,(ii)随机的,(3)早期磨损,(iv)磨损这些信息有助于确定一个适当的维护策略。威布尔图也可以关联失败的可能性和操作之间的时间。这些数据可以帮助建立任务间隔对于某些类型的维护任务(例如,重建任务)。
另一个常见的统计测量这些分布与平均失效到达时间(MTTF)。MTTF是失败的平均寿命为设备故障模式。因此,它所代表的故障下的区域分布曲线是相等的上方和下方。确定MTTF,因此,取决于类型的故障分布模型用于故障模式。
MTTF数据是有用的在决定何时执行某些类型的维护任务。例如,如果适当的维护策略是重建一个设备项目,MTTF数据可以用来帮助设置间隔重建任务。如果MTTF是由一个正态分布和MTTF间隔设置,那么可以认为有50%的可能性的项目失败之前重建。如果间隔设置小于MTTF,然后重建前项目失败的概率小于50%。如果间隔超过MTTF,那么概率是50%以上。增加或减少的概率区间移动之前或之后MTTF取决于分布的标准偏差。
一个更有用的测量,来自故障分布条件失效率或λ。条件概率失败率是发生故障的概率在接下来的瞬间的时间,考虑到失败尚未发生之前。条件故障率,因此,提供了额外的生存生活信息和用于显示故障模式。图9显示了六个经典条件失败设置模式。
理解设备故障模式可以显示不同的失效模式有重要意义在确定适当的维护策略。例如,重建或替换设备物品没有独特的磨损区域(例如,通过F C模式)在图9是毫无益处的,而且可以增加失败的婴儿死亡率和/或维护任务过程中人为错误。对于大多数的设备故障模式,具体故障模式是不知道,幸运的是,不需要做出维修决策。
然而,某些故障特征信息需要做出维修决策。这些特征是(我)在失败,也被称为“烧”或“婴儿死亡率”失败,这是由“弱”成员相关的问题,如制造缺陷和安装/维护/启动错误,(ii)随机故障是由机会失败造成的突然的压力,极端条件下,人为错误和随机等。(例如,失败是不可预测的时间),和(3)磨损故障设备由end-of-useful生活问题。设备故障特征图11所示。
图11设备生命周期
通过识别这三个设备故障的特点是设备故障模式的代表,一个可以了解到适当的维护策略。例如,如果一个设备故障模式显示了磨损模式,重建或替换设备项目可以是一个适当的策略。然而,如果一个设备的失效模式的特点是在失败,更换或重建设备项目是不可取的。最后,一个基本的了解失败率有助于确定维修或设备设计是必要的。例如,设备故障模式显示高失败率(例如,经常失败)通常是最佳的重新设计来解决,而不是应用更频繁的维护。
失败的管理策略——理解失败率和故障特征允许确定一个合适的管理策略失效模式(例如,RCM是指这是故障管理策略)。开发和利用这种理解是RCM的基础和提高设备可靠性的关键。事实已不再被认为是一项改革越多,就越可能失败。除非有一个占主导地位的与年龄相关的失效模式,年龄限制提高没有任何关系复杂项目的可靠性。有时,预定的改革可以提高整体失败率的婴儿死亡率和/或人为错误引入否则稳定系统。
在RCM,故障管理策略可以包含(i)适当的主动维护任务,(ii)设备重新设计或修改,或(3)其他操作改进。积极的维护任务的目的在故障管理策略是(我)防止故障发生之前,或(ii)检测故障的发生在足够的时间,这样可以管理失败之前发生。
设备重新设计、修改和操作改进(RCM是指这些一次性更改)试图提高设备的失败率太高或积极的维护不是有效的/有效的。失败的关键问题确定一个特定的管理策略是有效的(我)是故障管理战略技术上可行的,(2)是一个可接受的风险水平实现故障管理策略实现,和(3)失败的管理策略是有效的。
基于风险的决策工具和RCM分析过程提供一个更详细的讨论确定故障管理策略的有效性。除了积极的维护任务和一次性更改,维修任务和常规检查可以对故障管理策略至关重要。这些活动有助于确保设备故障率和故障特征是预期。例如,轴承的故障率和故障模式彻底改变如果没有适当的润滑。这些积极的维护任务,run-to-failure一次性更改,和维修和日常检查进一步描述如下。
积极主动的维护任务——积极的维护任务分为四类。第一个是计划保养任务。计划保养任务执行(也称为预防性维护)在指定的时间间隔,不管设备的条件。这种类型的任务的目的是为了防止故障发生之前。几次这种类型的任务是当没有应用状态监测的任务是确定或合理,与磨损和失效模式的特点是区域。
RCM进一步计划保养分为两个子类别即(i)恢复任务这是一个计划任务,恢复能力的一个项目在指定的时间间隔或之前(年龄限制),它提供了一个可容忍的水平的生存概率的结束另一个指定的时间间隔,和(2)放弃任务是计划任务涉及丢弃之前一个项目或一个指定的年龄限制,无论它的条件。术语“修复”和“丢弃”可以应用于相同的任务。
第二个是状态监测任务。状态监测的任务是计划任务用于检测故障的发生,这样可以采取行动防止故障。一个潜在的失败是一个可识别的条件这表明功能失败是即将发生或发生的过程。状态监测任务只能选择当检测到潜在的失败条件存在之前。在选择维护任务时,状态监测任务被认为是第一,除非检测潜在的失败条件不能被识别。状态监测的任务也被称为“预见性维护”。
第三是结合任务的选择状态监测或计划保养自己的任务似乎并不能够减少设备的故障的风险,有必要选择一个组合的维护任务。通常情况下,这种方法时使用状态监测或计划保养任务本身是不足以达到一个可接受的风险。
第四是failure-finding任务。failure-finding任务是计划任务用于检测隐藏失败时不适用状态监测或计划保养任务。它是一个将函数检查是否一个项目如果要求执行其所需功能。大多数这些物品备用或防护设备。
Run-to-failure——Run-to-failure是一个失败的管理策略,允许一个设备项目运行直到故障然后修理完成。这种维护策略是可以接受的只有失败的风险是可以接受的,没有任何积极的维护任务。
一次性的变化——一次性变化是用来减少故障率或管理失败的适当的主动维护任务不确定或无法有效地管理风险。一次性变化的基本目的是改变失败率通过或失败模式(i)设备重新设计或修改,和/或(2)操作改进。
一次性变化最有效解决设备故障模式(i),造成错误的设计和/或材料,(ii)制造和/或施工不当,误操作(iii),和(iv)维护错误。这些失败机制经常导致穿特点,因此,需要一次性改变。当没有维护策略可以发现这是适用的和有效的检测或预防失败,一次性改变是需要考虑的。失效模式的风险最高,一次性变化是强制性的。两种类型的一次性改变设备设计或修改,和(2)操作改进。
设备设计或修改包括重新设计或修改需要生理变化的设备或系统。可以修改操作改进设备的操作和/或修改的方式上执行维护设备。操作改进通常需要改变操作环境,改变操作程序,提供额外的培训操作人员或维修人员,或任何组合。
服务目的和例行检查是简单的任务(i),以确保预测的故障率和故障模式仍然执行常规服务(如润滑),和(2)发现意外损坏和/或无知或疏忽造成问题。他们提供了机会,以确保维护的一般标准是令人满意的。这些任务不是基于任何显式的潜在的失败条件。维修和例行检查也可以应用于项目失败的后果相对而言不太重要,但不应忽视(轻微泄漏、水滴等)。
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