2018/9/26,1,工程师大讲堂,第一讲 国际设备管理最新进展,2018/9/26,2,国际设备管理 最新进展中国机械工程学会高级会员高 级 工 程 师 杨振宇E-mail:yzhy6211126.com2006年 春节假期,2018/9/26,3,15个观念碰撞 JOHN MOUBRAY,观念1 旧：维修是维持有形资产资产处于良好状态满意资产处于不良时恼怒 新：维修是维持有形资产的功能资产的功能和性能期望不仅包括产量，而且还涉及到产品质量、售后服务、运行效率和效益、操作控制、舒适、安全、环境等,2018/9/26,4,15个观念碰撞,观念2 旧：日常维修用来预防故障 新：日常维修用以避免、减少或消除故障 的后果故障的后果远比故障本身的技术特征重要；把注意力集中于有重大影响的维修工作上（如纸机的关键设备，APMP的磨机）,2018/9/26,5,15个观念碰撞,观念3 旧：维修工作的主要目标是以最低费用优化设备可用度 新：维修影响企业效益和风险的各个方面，即：安全、环境保护、能源效率、产品质量和售后服务，而不只是设备的可用度和费用如：一堂生产和维修的“驾驶课” ；QCS印刷,2018/9/26,6,15个观念碰撞,观念4 旧：随着设备的服役时间增加，大多数设备就越可能发生故障 新：随着设备的服役时间增加，大多数设备就越不可能发生故障五种“条件概率寿命”曲线检修是一项极易出错的工作,2018/9/26,7,15个观念碰撞,观念5 旧：在制定一个确实成功的维修大纲前，必须得到有关故障率的全部数据 新：维修管理决策通常在没有足够故障数据的情况下进行功能故障通常有几十个故障模式复杂性,2018/9/26,8,15个观念碰撞,观念6 旧：有三种基本维修类型：预计性维修（状态监控）、预防性维修、修复性维修 新：有四种基本维修类型：预计性维修、预防性维修、修复性维修、探测性维修（Detective maintenance 32） 如自控、电气的“软故障”，PM8的自动消防系统,2018/9/26,9,15个观念碰撞,观念7 旧：状态监控维修的频率应该基于故障的频率或设备的关键程度 新：状态监控维修的频率应该基于故障形成期（也称为“故障前工作时间”或“P-F间隔期”）状态监控维修的频率应基于下列事实：大多数故障不会在瞬间发生，在功能退化的最后阶段可以探测到正在发生的故障。P-F间隔从几秒到几十年不等，通常是用P-F的一半作为检查间隔期。,2018/9/26,10,Selection of Maintenance Strategy 维修策略的选择,Equipment type 设备类型 Failure type 失效类型 Detection methods 检测方法 Interval 时间间隔,2018/9/26,11,15个观念碰撞,观念8 旧：如果技术上两者都可行的话，定期翻修或更换通常比状态监控工作更省钱、更有效 新：如果技术上两者都可行的话，在资产的整个寿命期内状态监控维修几乎总是比定期翻修或更换更省钱、更有效 （如汽车轮胎,2mm，3000040000miles）,2018/9/26,12,15个观念碰撞,观念9 旧：由多重故障造成的严重事故或灾难事件，通常是因“运气不好”或“点子低”所造成，因此不可控制 新：在 很大程度上多重故障发生的可能性是一个可控的变量，被保护系统更是如此（故障概率定量风险评估）,2018/9/26,13,15个观念碰撞,观念10 旧：改进现有“不可靠”资产性能的最快和最保险的方式是更新设计 新：通过改进使用和维修方式，来改进不可靠资产的性能几乎总是能收到更好的成本效益在明天的重新设计前，必须考虑今天的现实；力求从设备的现有结构中总结出理想的性能；新的设计不一定会解决问题，当期望的产品性能超过了它的固有可靠性，且没有任何维修工作可以拯救它的期望性能时，才需重新设计。另可供选择的可以是改进资产、改变使用程序、或降低期望并让问题继续存在。,2018/9/26,14,15个观念碰撞,观念11 旧：一种类型的维修策略能够用于大多数的有形资产 新：同一类型的维修策略仅仅适用于操作内容相同、功能和期望的性能标准一致、同一型号的资产 （Eg:DIPs Pumps and screens vs PM8s）Spare of cutting pump,2018/9/26,15,15个观念碰撞,观念12旧：维修策略应当由管理者制订，维修计划应当由有资格的专业人员或外部承包商来起草（所谓自上而下的方法） 新：维修策略应当由接近设备的人员来制订，管理者的作用是提供工具,帮助他们制订正确的决策并确保这种决策的合理性和正确性技术有效性拥有权,2018/9/26,16,15个观念碰撞,观念13 旧：维修部门自己可以制订成功的、持久的维修大纲 新：只有维修人员和使用人员一起才能开发出成功的、持久的维修大纲如：PM8停机前的34次会议确保用户得到他们所需要的,2018/9/26,17,15个观念碰撞,观念14 旧：设备生产厂家是开发新产品维修大纲的最佳单位 新：设备生产厂家在开发新产品维修大纲的过程中仅起有限的作用如metso的维修大纲。在设备使用背景、性能标准、具体的故障模式和影响、故障后果、维修和使用人员的技能等方面，生产厂家并不了解的更多生产厂家希望得到更多的备件订单和服务订单,2018/9/26,18,15个观念碰撞,观念15 旧：有可能寻求一个快速的、一次性解决所有维修效率问题的方法 新：维修问题最好分两个阶段去解决：A 改变人们的思维方式；B 用变化了的思维方式去解决技术或方法问题(RCM,FMECA,MSG3,HAZOP,TPM,RCA, RBI,RCM2),2018/9/26,19,欧维联主席克利金 谈欧洲维修发展趋势EFNMS主要推动的工作 1. 状态监测与状态维修 2. TPM的广泛应用 3. RCM的研究应用 4. 合同化维修谨慎使用:降低企业成本，失去设备信息。未来发展：E-MAINTENANCE电子维修，数字化维修,2018/9/26,20,维修理论基础,2018/9/26,21,维修理论的基础 热力学第二定律 时间之剑（ JOEH TH BLACK ALADEN,英国） 能量从集中到分散 降落伞从高空下降，空气不断被挤出伞外，潜能在耗散 纸张燃烧与氧作用，生成水和二氧化碳，变成灰,能 位,纸张 与氧,CO2与 H2O,2018/9/26,22,维修理论的基础 热力学第二定律 能量的耗散过程,能 位,纸张 与氧,CO2与 H2O,激发能量,2018/9/26,23,维修理论的基础 热力学第二定律 故障过程系统无组织过程 故障激发器激发的能量作用于物体，促使故障发生,系统无故障工作的条件： 1、初始能级足够高； 2、初试能级与故障能级之差足够大。,能 位,初始状态,终止状态,故障状态,故障激发器,故障过程,故障机理,2018/9/26,24,维修理论的基础 热力学第二定律 第二定律的应用 1、时间与故障往往无关如无激发能量故障不会发生； 2、周期性激发能量的作用也导致故障时效劣化 3、按照第二定律，既然故障是必然倾向，维修管理应专 注于故障管理： -改变人的行为，定义人的动作规范，不产生激发能量； -清楚故障机理就是清楚故障激发能量； -检查、监测，发现激发能量的作用过程； -改变系统设计及物理状况，控制初始能量和激发能量位置。,2018/9/26,25,维修策略 与维修模式,2018/9/26,26,1960,1970,1980,1990,2000,CORRECTIVE 应急维修,PREVENTIVE 预防性维修,PREDICTIVE 预测性维修,RELIABILITY BASED 基于可靠性,TPM 全员预防俄维修,HISTORICAL DEVELOPMENT OF MAINTENANCE 维修的发展历史,RISK BASED 基于风险的维修,COMBINATION OF DIFFERENT TECHNIQUES 不同技术的结合,Development of Maintenance Strategy 维修策略的发展,2018/9/26,27,0%,2%,4%,6%,8%,10%,12%,14%,16%,ELECTICAL INSTRUMENT,MACHINE, PLASTIC FOOD,METAL,PETROLEUM PAPER, CHEMICAL,TRANSPORT,MAINTENANCE COST AS A PROCENT OF TOTAL OPERATION COST 维修成本占总体运行成本的百分比,Works Management, July 1991,Maintenance Cost vs. Total Operation Cost 维修成本和总运行成本比较,2018/9/26,28,维修策略与维修模式 寿命周期内的维修管理（GERAND，西班牙）,装置的 寿命周期,概念与产能设计,装置设计,制造,淘汰更新,安装试运行,维护与维修,使用运行,2018/9/26,29,维修策略与维修模式,制造,安装试运行,概念与产能设 计,装置设计,使用运行,淘汰更新,维护维修,计划值,实际值,计划值,时间费用分布,成本,收益,无管理,有管理,2018/9/26,30,维修策略与维修模式 隐形英雄（ JAN FRANLUND，瑞典） 显形英雄解决出现的故障问题； 隐形英雄防止故障发生！ 为什么维修被看成不必要的成本？,运行 设备,技术问题,OEE,外部维修费用,间接费用,维修总费用,直接费用,故障数量,停机时间,公司收入,2018/9/26,31,维修策略与维修模式 做隐形英雄还是显形英雄？,故障可能 性很高？,是否可 以预防？,预防费用比故障 后果费用小？,延长使用时间方式比 故障后果费用小？,是否可以预 防维修？,这种预防维修费用比 故障后果费用小？,故障是否会有严重后果？,是否可以延长使 用时间到故障？,是否可以减少 停机时间？,减少停机时间比 故障后果小？,你 会 成 为 隐 形 英 雄,无行动你会成为显形英雄,无行动,Y,Y,N,N,Y,Y,Y,Y,Y,Y,Y,Y,N,N,N,N,2018/9/26,32,维修策略与维修模式 维修投资回报,内部维修直接费用,外部维修费用,纠正性维修费用,人员、设备、材料无利用成本,净收入损失,故障的总经济后果,内部维修间接费用,总维修费用,维修投资的 总经济回报,维修投资回 报是多少？,无预防维修 将发生故障？,预防措施 的维修实际费 用有多少？,-,+,=,2018/9/26,33,维修策略与维修模式 维修效益 寿命周期利润的增值,收益,计划的无利用,100%,实现的 利用率,寿命周期利润 （LCP）,维修投入,效益增加,时间,资本费用,运行支持费用,维修费用,总费用 LCC,实现的 收入,2018/9/26,34,维修策略与维修模式 价值驱动维修（Mark Harman 荷兰） 维修价值论：四个方面的价值驱动。,价值,安全健康 与环境,资源配置,资产 利用,成本控制,价值,价值,价值,2018/9/26,35,维修策略与维修模式 维修的核心竞争能力,技能与工具管理,服务供应链管理,成本 分 析,维修预算,成本记录,维修执行,损失记录,损失 分 析,设备利 用计划,可靠性工程,计划与准备,资源配置,安全健康与环境,资产 利用,成本控制,物资供应链管理,设备知识管理,2018/9/26,36,维修策略与维修模式可靠性与可维修性现代设计的关键特性 （Samo Ulaga等，斯洛文尼亚） 可靠性：规定时间内，规定条件下，设备 完成规定功能的概率； 可维修性：当维修按照预定程序执行后， 系统或部件在规定时间内能够恢复到指定 状态的概率。,