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【优制咨询TPM好文】四种设备保全策略

设备管理分为广义的设备管理和狭义的设备管理,通常所说的设备管理是指狭义的设备管理,就是设备的使用、保全、改良和废弃。

其中主要的管理事项是设备保全,有两方面的目的:
一是提高设备的可靠性,通常用MTTR、设备故障率、OEE等指标来衡量;
二是降低设备保全的成本,通常用单位产品的维修费用、备件在库金额等指标来衡量。

既要保证设备运行的可靠性,又要降低设备保全成本,如何兼得呢?这就要策划和建立工厂的设备保全策略,合适的设备保全策略是提升设备价值的重要手段。

设备的保全策略分为被动型保全、预防型保全、预知型保全和改进型保全。



1、被动型保全策略

被动型保全通常是指事后保全(BM),即故障发生后再实施修理工作,通常表现为设备一直使用到故障之后才进行维修。设备可修则修,不行就更换。

这种保全策略也是最基础的维修反应状态,它包括立即维修、应急维修以及延迟维修三种状态。此策略比较适用于那些设备简单、故障成本低、故障恢复后对设备的性能影响很小的故障。例如:灯泡坏了,换个新灯泡成本很低,其修复后的影响也很小。

但是如果故障的成本很高或者后果很严重,这种方法就不可取了。例如:汽车发动机内部连杆断掉打穿发动机缸体,导致汽车发动机报废;冰激凌生产使用的凝冻机刮刀断裂,导致凝冻机无法出料或出料异常等等,这类故障的后果严重、维修成本高,所以不适合采用事后保全。



2、预防型保全策略

预防型保全目的是为了预防设备故障,包括日常保全(DM)和定期保全(TBM)。其中日常保全(DM)即日常对设备进行的清扫、点检、润滑、紧固等活动,是设备的基础保全,通常由设备操作人员执行。比如,清除设备表面的灰尘和油污、日常的设备点检活动和加油活动等等。

定期保全(TBM)是基于时间的保全,是通过制定适当的周期、依据周期进行保全或更换设备零部件的活动,一般针对故障成本较高的设备。实施定期保全的优点是,因为是定期的保全,所以占用维修人员的总工时较低,同时能有效预防故障的发生;缺点则是有时存在保全过度,即没必要,从而会增加不必要的保全成本。



3、预知型保全策略

预知型保全策略是基于设备状态基准的保全方式,这是目前较为先进的一种设备保全方式。预知保全是利用监测技术获取设备的实时状态并分析评估,比如利用信号分析、故障诊断、可靠性评估、寿命预测等技术判断设备的状态,识别故障的早期征兆,从而对故障的发展趋势做出分析和预测,然后根据对设备状态诊断和预知的结果推荐最佳维修策略,一般用于高故障成本的设备上。

其优点是可以防止过度保全、极限化设备寿命;缺点则是预测设备成本较高,对人员技能水平的要求也较高。



4、改进型保全策略

改进型保全策略,通常是指改良保全(CM)和保全预防(MP),与其它几个保全策略有根本性的差别。

改良保全(CM),即经过分析研究来设法延长零部件的使用寿命或者缩短保全作业时间,比如改变零部件的材质或形状从而延长使用寿命以减少劣化和故障。保全预防(MP)是指设备在设计制造阶段就认真改进其可靠性和维修性,从设计、制造上提高质量,从根本上防止故障和事故的发生,又称为无维修设计。

很多设备在机能上的不完善、不恰当,在设计阶段察觉不出来,往往在使用之后才能察觉。比如,打码机胶辊轴承材质为尼龙轴承,无论成本、硬件指标都符合设计要求,但是由于尼龙轴承稳定性差,导致在生产使用过程中很容易磨损,经过研究设计部门将轴承改为不锈钢轴承,不仅稳定性好,更是不容易磨损和变形。

因此通过改进型保全策略可以提升设备的可靠性、保全性和安全性,进而可以彻底根治问题发生的根源,避免同类问题反复发生。



以上介绍了四种设备保全的策略,选择哪种策略取决于设备的重要度以及可能存在的故障模式,比如从故障影响结果来判断是否值得管理,从设备故障模式表现的主要参数变化来制定合理的状态监测任务等,这些策略选择的思路和方法我们将在后续的文章中继续介绍,敬请期待。

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