可靠性設(shè)備的預(yù)防維護及其管理畢業(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肀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肀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

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肀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肀

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)防維護及其管理</p><p>　　專 業(yè) 機械制造與自動化</p><p>　　班 級 機制091

4、 </p><p>　　姓 名 XXX </p><p>　　學(xué) 號 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，是不同經(jīng)濟時代的重要標志，是企業(yè)生產(chǎn)賴以運行的載休。設(shè)備管理是企業(yè)管理的一個重要組成部分，對企業(yè)當(dāng)前的生產(chǎn)和長遠的發(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)備運行階段的主要管理內(nèi)容。</p><p>　　本文首先對設(shè)備預(yù)防維修進行理論分析，提出了設(shè)備預(yù)防維修管理模型，

6、在此基礎(chǔ)上主要進行了以下方面的工作:</p><p>　　1 通過對設(shè)備故障過程的分析，運用可靠性壽命分布建模與分析的方法，對設(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)防維修決策問題，結(jié)合企業(yè)工程實際，綜合考慮維修費用，尋求一種更為接近實際情況的模型 ,來求解最優(yōu)預(yù)防維修周期，為維修計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我國企業(yè)傳統(tǒng)設(shè)備維修及管理的局限性及面臨的問題…………………3</p><p>　　1.4 設(shè)備維修及管理的發(fā)展趨勢………………………………………………4</p><p>　　第二章 設(shè)備故障理論

10、和故障分布統(tǒng)計建?！?</p><p>　　2.1 故障率曲線…………………………………………………………………5</p><p>　　2.2 浴盤曲線故障率的數(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)備維護的相關(guān)理論……………………………………………………13</p><p>　　3.1 設(shè)備維護理論……………………………………………………………13</p>

12、<p>　　3.2 設(shè)備維護及建模方法……………………………………………………14</p><p>　　3.2.1 設(shè)備維護的方式……………………………………………………14</p><p>　　3.2.3 維護建模方法………………………………………………………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…………………………………………………15</p><p>　　3.3.2可靠性特征量………………………………………………………16</p><p>　　3.4 RCM維護優(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 備件庫存模型與策略……………………………………………………19</p><p>　　4.2 備件庫存

15、決策模型………………………………………………………19</p><p>　　4.3 備件優(yōu)化模型設(shè)計………………………………………………………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…………………………………………………………………………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，是不同經(jīng)濟時代的重要標志，是

17、企業(yè)生產(chǎn)賴以運行的載體。馬克思說:“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)突飛猛進的發(fā)展,先進的生產(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。先進的設(shè)備是這些先進生

18、產(chǎn)制造系統(tǒng)存在的基礎(chǔ)之一。同時，企業(yè)越來越向資本密集型、技術(shù)密集型發(fā)展，而資本和技術(shù)是依靠設(shè)備來體現(xiàn)的。因此，從某種意義上來講，設(shè)備對產(chǎn)品的品種、質(zhì)量和產(chǎn)量，對成本、市場和效益具有重要的影響。</p><p>　　企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模越來越龐大，設(shè)備越來越復(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、制造、選型、購置、安裝、使用、維護

19、、修理、改造、報廢直至更新諸環(huán)節(jié)構(gòu)成的設(shè)備生命全過程的管理。所謂“工欲善其事，必先利其器；君欲利其器，首當(dāng)順其制。”</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)濟效益的基本保證，體現(xiàn)在設(shè)備生命全過程的管理中。設(shè)備維修管理不當(dāng)，設(shè)備容易出現(xiàn)故障停機，造成某些環(huán)節(jié)中斷，更嚴重的會引起生產(chǎn)全線停機，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，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 ，只有加強設(shè)備管理，正確操作使用設(shè)備，精心地維護保養(yǎng)設(shè)備，進行恰當(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)過程連續(xù)穩(wěn)定地進行，生產(chǎn)出低成本、高質(zhì)量的產(chǎn)品，保證企業(yè)經(jīng)濟利益的提高和長遠發(fā)展目標的實現(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)，離不開設(shè)備，也就離不開設(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所示的四個發(fā)展階段。</p><p>　　(1）事后維修階段(B

22、reakdown Maintenance,縮寫為BM) (1950年) </p><p>　　這個階段有兩個“時代”組成，即兼修時代和專修時代。在兼修時代，由于設(shè)備比較簡單，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足維修的需要，開始有了專業(yè)分工,操作工專門操作，維修工專門維修，進入了專修時代。這個階段的維修特點是設(shè)備壞了才修，不壞不修。在這一階段，對設(shè)備維修不受重

23、視，而且.,對科學(xué)技術(shù)的掌握和應(yīng)用也有限。因此，工廠由于故障導(dǎo)致停機停產(chǎn)的損失巨大。</p><p>　　（2）預(yù)防維修階段(Preventive Maintenance,縮寫為PM) (1950-1960) </p><p>　　國際上有兩大體系共存，一個是以前蘇聯(lián)為首的計劃維修體制，另一個是以美國為首的預(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>　　（3）生產(chǎn)維修階段(Productive Maintenance,縮寫為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)計制造而采取的多樣、綜合的設(shè)備管理方法。以美國為代表的西方國家的企業(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)計水平以及無維修設(shè)計思想。</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)是由英國的丹尼斯巴克思在70年代的一次國際會議上提出。其定義為:“為使資產(chǎn)壽命周期費用最經(jīng)濟，

26、把相關(guān)的工程技術(shù)、管理、財務(wù)及業(yè)務(wù)加以綜合的學(xué)科。”</p><p>　　b)全員生產(chǎn)維修(Total Production Maintenance,縮寫為TPM)</p><p>　　全員生產(chǎn)維修是日本在學(xué)習(xí)美國設(shè)備預(yù)防性維護的基礎(chǔ)上，吸收英國設(shè)備綜合工程學(xué)和我國鞍鋼憲法中的群眾路線的觀點，繼承本國傳統(tǒng)管理觀念，逐漸形成發(fā)展起來的一種設(shè)備管理和維護制度。關(guān)于全員生產(chǎn)維修的詳細闡述可參閱文

27、獻。</p><p><b>　　c) 設(shè)備綜合管理</b></p><p>　　20世紀80年代，我國在前蘇聯(lián)的計劃預(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，提出對設(shè)備進行綜合管理的思想體系。</p><p>　　1.3我國企業(yè)傳統(tǒng)設(shè)備維修及管理的局限性及面臨的問題</p><p>

28、;　　經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國企業(yè)的設(shè)備維修管理在長期的發(fā)展過程中，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)在如下幾個方面:</p><p>　?。?） 設(shè)備管理僅限于使用和維修過程的管理，維修固然很重要，但就維修的本質(zhì)來說，是事后(后天)的救護。</p><p>

29、;　?。?） 設(shè)備設(shè)計制造過程管理和設(shè)備使用維修過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>　　（3）設(shè)備管理把技術(shù)管理和經(jīng)濟管理分割開來，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>　　由于我國的企業(yè)在相當(dāng)長的一個歷史時期處于相對封閉的狀態(tài)，與國外企業(yè)之間缺乏交流，加上基礎(chǔ)薄弱，市場發(fā)育不充分，與國

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>　　我國企業(yè)早期實行計劃經(jīng)濟，受前蘇聯(lián)計劃預(yù)修制的影響較大，而這種理論越來越不適應(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，對維修的經(jīng)濟性考慮性甚少。</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)律強加設(shè)備維修管理，設(shè)備成為生產(chǎn)的附庸。重搶修，輕管理，重眼前前，輕長遠,是我國設(shè)備維修管理的通病。</p><p>　?。?）忽視對人的研究，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，沒有將知識作為管理的一個關(guān)鍵要素。另外，社會協(xié)作體系不完善，檢修市場發(fā)育不充分，社會資源不能有效整合，

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</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：</p><p>　　（1）設(shè)備維修與管理的重要性成為越來越多企業(yè)的共識，世界上越來越多的企業(yè)認識到設(shè)備在企業(yè)生產(chǎn)中的重要性?！熬S修是生產(chǎn)力”?！?一個成功的

33、企業(yè)必須具備世界級的維修管理。”世界上工業(yè)發(fā)達國家的企業(yè)都認識到這一點，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，著眼于全過程管理。設(shè)備投產(chǎn)后的運行操作、維護檢修、更新改造直至報廢的后半生管理固然重要，但對設(shè)備進行綜合管理要著眼于設(shè)備一生全過程的管理，更重要的是設(shè)備前半生的管理。</p><p>　　（3）強調(diào)設(shè)備的全員管理，操作人員要

34、參與維修活動。</p><p>　?。?）隨著計算機技術(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。計算機及信息處理技術(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)計建模</p><p>　　進行維修的原因是因為設(shè)備出了故障或為了減少設(shè)備故障發(fā)生的概率，因此有必要對故障進

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)看作是一個隨機事件，進行統(tǒng)計分析，找出故障發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律，從而實現(xiàn)對故障的宏觀管理。故障微觀理論則研究故障機理，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)計規(guī)律主要是研究故障率隨時間變化的規(guī)律。在早期的預(yù)防維修體制時代，認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、制造時的各種質(zhì)量缺陷造成，即為質(zhì)量問題造成，也有貯存、運輸、安裝、調(diào)試、起動不當(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，運轉(zhuǎn)也就逐漸正常，而失效率就趨于穩(wěn)定，到t。時失效率曲線己開始變平。t0以前稱為早期失效期。</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)備的可靠性問題造成。由于失效原因多屬偶然，故稱為偶然失效期。偶然失效期也是設(shè)備有效工作的時期，這段時間稱為有效壽命。</p><p>　　(3) 損耗故障期(磨損階段)</p><p>　　經(jīng)過相當(dāng)長的偶發(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)波動等原因，設(shè)備的故障率開始增加，這種故障率逐漸增加的時期稱為損耗故障期，其故障率隨時間移而增加,如圖2

40、-1的（Ⅲ）階段所示。 三種性質(zhì)的故障從理論上說都可以貫穿于設(shè)備的整個壽命期，只是每個時期有一種性質(zhì)的故障占支配地位。即在早期故障期內(nèi)以質(zhì)量問題為主；在偶然故障期內(nèi)以可靠性問題為主；而在損耗故障期內(nèi)以損耗問題為主。這一典型的曲線是計劃預(yù)修制進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，以控制實際故障率不要超過此范圍。</p><p>　　2.2浴盤曲線故障率的

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時期內(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。但結(jié)果針對不同時期的主要因素來選擇適當(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題， 而大部分的零部件的損耗期尚未到來，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）</b></p><p>　　這是由于設(shè)計、制造、貯存、運輸?shù)仍斐扇毕?，以及安裝、調(diào)試、起動不當(dāng)?shù)热藶橐蛩厮斐傻氖А．?dāng)這些不良因素造成的失效得到徹底、

44、有效的處置后，運轉(zhuǎn)也就逐漸正常，而失效率就趨于穩(wěn)定，進入偶然故障期。</p><p>　　對于早期故障期，只能在發(fā)現(xiàn)故障后立即采取排除措施，不適合采取定時更換的維修對策。因為在早期故障率高的情下，如果企圖以新品更換使用品，就等于用故障率高的機件更換故障率低的機件。不僅不能降低總的故障率 ，反而會產(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代替，故障率近似為常數(shù)，故障時間服從指數(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>　　在實際運用中，人們常常關(guān)心在某段執(zhí)行任務(wù)時間的可靠度，稱為任務(wù)可靠度。偶然故障不能用定時更換的辦法來預(yù)防，更換零件，故障率不會發(fā)生大的變化，而進行維修可能會附加早期故障

46、。</p><p>　　(3)損耗故障期的數(shù)學(xué)模型</p><p>　　在這一時期內(nèi)，設(shè)備故障率開始隨時間的增加而迅速列高如果在進入損耗故障期之前進行預(yù)防維修和更換，使失效率減緩上升趨勢，以延長有效壽命。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>　　很長一段時間里，人們認為浴盆曲線是設(shè)備運行過程中典型的故障率曲線，但實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典型故障期。</p><p>　　70年代后期，美國聯(lián)合航空公司在創(chuàng)立以可靠性為中心的維修理論過程中，統(tǒng)計分析了航空設(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所示途中縱坐標代表故障率，橫坐標代表設(shè)備使用時間。</p><p>　　圖2-3 各類故障率曲線</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單產(chǎn)品的故障，如輪胎、剎車片、活塞式發(fā)動機的氣缸、渦輪式發(fā)動機的壓氣機葉片和飛機的結(jié)構(gòu)元件的故障。c)隨著使用時間的增加

49、而增加，噴氣式發(fā)動機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，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，對于屬于其他故障率曲線的設(shè)備采取定期維修可能會適得其反。</p><p>　　在面的上六種故障

50、率曲線中，除去浴盤曲線，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 ，為b型的故障率曲線;</p><p>　　m=2時 ，為c型的故障率曲線;</p>

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

52、;p>　　在機械設(shè)備中，一般零件的靜強度、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。一個好的模型既要便于數(shù)學(xué)計算，又要能夠反映系統(tǒng)的主要特征或問題描述了統(tǒng)計建模的一般過程，可為以幾步驟:</p><p>　　步驟 1: 明確問題，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: 對故障數(shù)據(jù)進行初步分析；</p><p>　　步驟 3: 故障分布模型選抒及檢驗；</p><p>　　2.5故障數(shù)據(jù)的收集</p><p>　　在收集任何數(shù)據(jù)時一必須注意兩點:一是數(shù)據(jù)的有效性:二是對設(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)故障對象(設(shè)備、零部件)的識別數(shù)據(jù):設(shè)備

55、名稱、設(shè)備編號、部件名稱、部件編號、生產(chǎn)廠家、出場日期、投產(chǎn)日期、使用狀況、設(shè)備歸類等。</p><p>　　(2)故障識別數(shù)據(jù):故障類別、發(fā)生時間、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:故障的累計次數(shù)、故障間隔時間、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)備維護的相關(guān)理論</p><p>　　設(shè)備是企業(yè)獲取市場的重要物質(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)備所帶來的一系列技術(shù)、經(jīng)濟、管理上的新問題，擺脫傳統(tǒng)設(shè)備管理的局限性，實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)無事故、無缺陷、無傷亡、無公害的要求，世界上工業(yè)發(fā)達國家先后提出了適應(yīng)上述要求的設(shè)備維護理論。</p><p><b>　　3.1設(shè)備維護理論</b></p><p>　　設(shè)備維護是以設(shè)備管理理論為理論基礎(chǔ)的。目前國際上有代表性的設(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60年代美國在經(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、計劃作為對象的管理藝術(shù)、管理科學(xué)和工程技術(shù)活動”。它是以產(chǎn)品、系統(tǒng)、計劃、設(shè)備等所有資源為對象，追求壽命周期費用最經(jīng)濟，應(yīng)用于各種資源的整個周期

59、過程，包括系統(tǒng)管理、系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)、生產(chǎn)支援及流通過程的管理與服務(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)的觀點和概念引自英國設(shè)備綜合工程中心的丹尼斯?巴庫斯(Dennis Parkes)1971年在美國的一次國際設(shè)備工程學(xué)術(shù)會議上宣讀的設(shè)備綜合工程學(xué)研究報告。該報告運用系統(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)過不斷的實踐和發(fā)展，1974年英國工商部將設(shè)備綜合工程學(xué)原來的定義修改為： “為了求得最經(jīng)濟的壽命周期費用而把適用于有形資產(chǎn)的有關(guān)工程技術(shù)、管理、財務(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，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方案、設(shè)計、制造、安裝、調(diào)試、試運轉(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，進而在設(shè)計、使用、費用等方面開展信息反饋的技術(shù)”。</p><p><b>　　3、全員生產(chǎn)維護</b></p><p>　　1971年日本在學(xué)習(xí)英美維護理論的基礎(chǔ)上，根據(jù)本國企業(yè)的管理經(jīng)驗，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，它是全員參加的、以提高設(shè)備綜合效能為目標，以設(shè)備壽命周期為對象的生產(chǎn)維護制度。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)備整個壽命周期的生產(chǎn)維護系統(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，如設(shè)備規(guī)劃、設(shè)備使用、維護部門等等：(4)從最高管理部門到基層員工的全體人員都參加；(5)開展小組自主活動，推進生產(chǎn)維護與管理。</p><p>　　3.2設(shè)備維護及建模方法</p><p>　　對于很多制造企業(yè)來說，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)備往往是可以通過日常的維護和維修而保持正常功能狀態(tài)的。維護優(yōu)化研究的對象涉及領(lǐng)域很廣，包括維護人力資源管理、維護備件管理、維護策略選擇與優(yōu)化、維護評價，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)備維護中的可靠性與壽命周期費用優(yōu)化、基于可靠性的單設(shè)備系統(tǒng)的維修方式或維護周期、維護次數(shù)優(yōu)化及維護備件的優(yōu)化問題。</p><p>　　3.2.1設(shè)備維護的方式</p><p>　　設(shè)備

64、的維護方式一般來說可概括為事后維修、預(yù)防性維護和改善性維護三種。</p><p>　　事后維修，也稱故障維修，是在設(shè)備運行至故障停機，或在點檢或日常定期檢查時發(fā)現(xiàn)缺陷所進行的非計劃性維修，維修的目的是消除故障。在第一次產(chǎn)業(yè)革命時期，這一維修方式最為普遍。由于當(dāng)時的工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模小，還沒有出現(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。不過，隨著生產(chǎn)系統(tǒng)自動化程度和復(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)帶來了沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。</p><p>　　預(yù)防性維護，是以預(yù)防故障為目的，通過對設(shè)備的檢查、檢測，發(fā)現(xiàn)故障征兆或為防止故障發(fā)生使其保持設(shè)計功能狀態(tài)，在故障發(fā)生之前所進行的各種維護維修活動。預(yù)防性維護是防止設(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方式。</p><p

66、>　　改善性維護，是利用完成其他設(shè)備維護任務(wù)的時機，對設(shè)備進行局部結(jié)構(gòu)或部分系統(tǒng)改造，消除設(shè)備的先天缺陷，或為防止特定故障的重復(fù)發(fā)生，以及日常維護、檢查、修理方便而進行的改良性維護，以提高設(shè)備的固有可靠性、維護性和安全水平。改進性維護結(jié)合技術(shù)改進和改造，是維護工作的擴展，實質(zhì)上是設(shè)備設(shè)計的修改，應(yīng)屬于設(shè)計、制造部門的工作范疇。不過，由于維護部門的職責(zé)是保持、恢復(fù)設(shè)備的良好狀態(tài)，也最了解設(shè)備使用和維護中的問題所在，因此在設(shè)備固有可靠

67、性、維護性和安全性水平不足時提出改進性維護是進行有效預(yù)防維護工作而采取的一種補充手段。</p><p>　　在以上三種維護方式中，以預(yù)防性維護最為常見。目前，預(yù)防性維護又可分為周期預(yù)防性維護和狀態(tài)維護兩種方式。</p><p>　　3.2.3維護建模方法</p><p>　　依據(jù)不同的維護目標和維護策略，維護活動的建模有不同的方式方法。</p><

68、;p>　　設(shè)備維護活動最常見的數(shù)學(xué)表達方式是解析法。在這一方法中，設(shè)備的維護活動可用一連串的等式來描述，其目標函數(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>　　另一種較為常見的數(shù)學(xué)建模方式是馬爾可夫過程。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程狀態(tài)，并可用唯一的一組參數(shù)來表示。</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</p><p><b>　　1、可靠性定義</b></p><p>　　GB/T3187-44對可靠性的定義如下：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)的五個要點：產(chǎn)品

70、、條件、時間、功能、能力。</p><p>　　(1)“產(chǎn)品”，即可靠性研究的對象。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、維護條件、環(huán)境條件和操作技術(shù)等。這些條件對產(chǎn)品的可靠性都會產(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，就必須嚴格明確使用

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

72、間的單位是廣義的，它可以是</p><p>　　統(tǒng)計的日歷小時或年月日，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)格說明書中給出的正常工作的性能指標，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及其要求來表示。產(chǎn)品是否具有規(guī)定功能可以通過試驗或者使用來進行驗證。<

73、/p><p>　　(5)“能力"，是指產(chǎn)品可靠性在上述三個“規(guī)定”上的綜合體現(xiàn)，也是度量可靠性的總體性指標?？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</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：</p>

74、<p>　　(1)廣義可靠性和狹義可靠性。對于實行維修制度的產(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)定的時間內(nèi)，按規(guī)定的程序和方法進行維修時，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>　　廣義可靠性對于可維修的產(chǎn)品和不可維修的產(chǎn)品有不同的意義。對可維修的產(chǎn)品來說，除了要考慮提高其可靠性之外，還要考慮提高其維修性；而對于不可維修的產(chǎn)品來說，由于不存在維修的問題，只須考慮提高可靠性即可。廣義可靠性實質(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、制造中賦予的，是產(chǎn)品的一種固有特性，也是產(chǎn)

76、品的開發(fā)者可以控制的。它所考慮的中心問題是狹義可靠性。使用可靠性是產(chǎn)品在實際使用過程中表現(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)量指標統(tǒng)稱為可靠性特征量。</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)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率’’。顯然，規(guī)定的時間越短，產(chǎn)品完成規(guī)定的功能的可能性越大；規(guī)定的時間越長，產(chǎn)品完成規(guī)定功能的可靠性就越小?？梢姡煽慷仁菚r間t的函數(shù)，故也稱為可靠度函數(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(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時間t的導(dǎo)數(shù)，記作f(t)。它是產(chǎn)品在包含f的單位時間內(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維護優(yōu)化模型</p><p>　　當(dāng)前，我國企業(yè)設(shè)備工作正處在轉(zhuǎn)型時期，以可靠性為中心的設(shè)備維修勢在</p><p>　　必行。與西方發(fā)達國家比

81、較，目前我國企業(yè)設(shè)備的維修間隔明顯偏短，而且也尚</p><p>　　未對維修間隔的優(yōu)化問題進行專門的研究。企業(yè)設(shè)備維修的間隔與內(nèi)容必須優(yōu)</p><p>　　化，因為理論上維修費用越高運行費用就越低，這樣兩者之和應(yīng)有一個最優(yōu)值，</p><p>　　采用RCM方法可以優(yōu)化企業(yè)的預(yù)防維護工作。</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(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)防維護中的一個重要方法，只有放在整個預(yù)防維護中才能發(fā)揮最大功效，同時它又是一種綜合的維護方法，對關(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AHP分析法和模糊邏輯集成)、比例風(fēng)險模型(

83、基于比例性風(fēng)險的維護)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)運作趨于整體化，企業(yè)內(nèi)活動相互間聯(lián)系越來越緊密。設(shè)備維護</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)注點的不同大概可以分為

84、以下幾類：</p><p><b>　　1、使用導(dǎo)向</b></p><p>　　認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環(huán)境下的更換周期的最優(yōu)化模型。</p><p><b>　　2、經(jīng)濟導(dǎo)向</b></p><p>　　針對RCM中

85、的功能檢查決策建立了其成本模型。相對于以往的基于延長時間的成本模型具有更高的精度和更快的運算速度。</p><p><b>　　3、集成導(dǎo)向</b></p><p>　　分析了實際情況中維護和備件庫存策略總是被獨立地或順次地解決的現(xiàn)狀，提出維護計劃的設(shè)計應(yīng)該考慮維護和與之相關(guān)的庫存成本的共同降低。研究了一個考慮到了隨機故障備件替換和訂貨至交貨時間的生產(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故障，備件庫存通過帶有預(yù)設(shè)的訂單發(fā)出訂貨和隨機的訂單送貨時間的連續(xù)觀察系統(tǒng)來控制。</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)盤活資金、降低成本的重要手段。備件管理是為了按計劃進行設(shè)備維修，縮短修理停機時間，減少修理費用而對備件的計劃、生產(chǎn)、訂貨、采購、儲存、供應(yīng)、合理使用等方面進行

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

88、點等于采購提前期內(nèi)的需求，雖然計算訂貨點和訂貨批量的方法容易理解和計算，但它沒有把波動的需求率和難以確定的訂貨成本考慮進去。低需求的貴重備件的庫存成本提供了一個滿意解，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。確定期初采購時，假設(shè)設(shè)備具有無限生命周期，而在確定常規(guī)采購時，其生命周期卻假設(shè)為有限的。</p><p>　　2、多級備件庫存系統(tǒng)的庫存模型與策略</p><p&

89、gt;　　對多級備件庫存系統(tǒng)研究的最早成果是的模型,在從理論上研究了多級庫存系統(tǒng)備件需求規(guī)律及系統(tǒng)目標函數(shù)等問題的基礎(chǔ)上，針對多級備件庫存供應(yīng)實際問題，建立了模型。對模型做了進一步的擴展，給出了多備件、多訂單情況下的系統(tǒng)MOD模型。</p><p>　　4.2備件庫存決策模型</p><p>　　以可靠性為中心的維修理論(RCM)認為復(fù)雜設(shè)備故障的發(fā)生是隨機的，又因為設(shè)備的壽命是服從隨機分

90、布的，因此備件的需求也是服從隨機分布的。為了保證在這種隨機性產(chǎn)生時候保證生產(chǎn)順利進行，需要預(yù)先盡量多地儲備一些備件，而儲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，即能及時更換備件，又能更少的占用資金。綜合考慮以上因素，在滿足系統(tǒng)一定可靠性的前提下，根據(jù)備件的最低庫存量來決定備件的儲備量，以達到備件存儲費用最低的目標。</p><p>　　4．3備件優(yōu)化模型設(shè)計</p><p&g

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

92、;　　是通過對零部件的維修策略、維修方式等分析研究，確定備件品種。模糊綜合評</p><p>　　判方法應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)法綜合評判，進行備件品種的決策。</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參數(shù)。(k)用來衡量備件品種的保障程度，即在規(guī)定維修級別和規(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>　　用來衡量所備備件的有用程度，即在一批備件運行一個時期后，使用過的備件品種數(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經(jīng)過論證和計算，但在實際中仍可能存在有些備件長期不用，造成浪費。所以是統(tǒng)計數(shù)量，可為以后工作提供經(jīng)驗數(shù)據(jù)。影響品種保障度(k)和備件的有用比例兩個參數(shù)的因素很多，可歸納為：</p><p>　　(1)維修級別。不同的維修級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)下也會失效，可不考慮；</p><p>　　(3)備件結(jié)構(gòu)和實際工作條件。如在工作和運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>　　維護優(yōu)化是企業(yè)對高效維護管理的需求不斷提高的結(jié)果。在經(jīng)濟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到了空前的水平，這給設(shè)備的維護帶來了很大的困難，同時也為設(shè)備維護的研究提出了新的問題。維護管理模式在經(jīng)歷了傳統(tǒng)的計劃

97、維護和預(yù)測維護的發(fā)展后，出現(xiàn)了多種不同維護管理模式全面發(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>　　維護優(yōu)化模型是利用數(shù)學(xué)工具建立的反映維護變化規(guī)律的計算模型。目前，維護優(yōu)化研究的對象涉及不同維護技術(shù)人員的構(gòu)成比例、維護備件的管理、維護策略的優(yōu)化與選擇、維護評價、維護管理戰(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)計數(shù)據(jù)都成為建模的數(shù)據(jù)來源。RCM中不僅包括傳統(tǒng)的維護計劃優(yōu)化問題，還包括可靠性的優(yōu)化控制方法，這使RCM的維護優(yōu)化具有更廣泛的含義?；诳煽啃缘木S護研究是從眾多維護理論中脫穎而出并逐步被接受的一種維護方法，它是建立在設(shè)備的設(shè)計特點、運行功能、失效模式和后果分析的基礎(chǔ)上，以滿足設(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)備維護優(yōu)化模型，尋求以最小維護成本滿足系統(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)維護中的機會維護策略，建立了基于可靠性的單設(shè)備系統(tǒng)預(yù)防性維護優(yōu)化模型，綜合考慮企業(yè)的生產(chǎn)與維護兩方面的情況，減小大修維護造成的停機損失。在建模時考慮了不同維護活動對系統(tǒng)可靠性的動態(tài)變化影響情況，使模型與實際更貼近。</p><p>　　2、對基于可靠性的設(shè)備更新模型進行了設(shè)計，綜合考慮在滿足一定可靠性要求下，設(shè)備更新時機和維護周期優(yōu)化，確定

100、設(shè)備的維護周期和維護次數(shù)。建立基于系統(tǒng)最低可接受可靠度的可變維護周期最優(yōu)維護模型，在確保設(shè)備連續(xù)安全生產(chǎn)的同時，最小化設(shè)備的單位時間維護費用。</p><p>　　3、在備件的優(yōu)化設(shè)計中，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。在建立模型過程中假定系統(tǒng)配置情況為已知，實際上只是根據(jù)實際情況大致確定系統(tǒng)的可能組成，只要能確定每一級子系統(tǒng)中各類元

101、件的最大可能備件數(shù)目，通過模型的求解即可準確確定系統(tǒng)組成、可靠性和成本。</p><p>　　通過對以上這些問題的分析、模型的構(gòu)建，豐富了設(shè)備維護的理論，同時通過案例分析表明所提出的方法對企業(yè)設(shè)備維護具有一定的指導(dǎo)作用。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]陳學(xué)楚，現(xiàn)代維修理論，北京：國防工業(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，國外設(shè)備管理模式及發(fā)展趨勢，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，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]徐揚光，設(shè)備綜合工程學(xué)概論，北京：國防工業(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嚴謹治學(xué)的態(tài)度給我樹立了榜樣，使我受益匪淺。在此老師的關(guān)心和幫助表示誠摯的敬意和衷心的感謝！</p><p>　　在論文工作的過程中，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