浅谈非标设备的主动性维护策略

浅谈非标设备的主动性维护策略

1唐军 2陈飞荣

遵义精星航天电器有限责任公司 贵州省遵义市 563125

摘要：

    本文从非标设备主动性维护策略方面入手，对非标设备的维护难点和对策方向进行探讨。通过对非标设备维护难点的分析，引入FMEA（Failure Mode and Effect Analysis，失效模式与影响分析) 在维修策略中的应用。从“维修记录”、“突出需求”、“事前维护”三个方向进行FMEA的应用说明，对非标设备主动性维护策略进行阐述，为避免篇幅冗长，文中不对涉及到的精益生产、QC工具、FMEA等概念和知识进行展开。

关键字：主动性维护、非标设备、FMEA 

引言

    在“中国制造2025”，“智能制造”等国家战略的大背景下，制造业正逐步向自动化、智能化转型。在激烈的市场竞争中，快速优质的满足由客户个性化需求是未来企业竞争的核心；作为根据特殊要求而设计的非标自动化设备，势必成为企业设备策略的重点，由此也对相应的设备维护策略提出更高要求。非标自动化设备与传统设备相比,自身的优缺点都很明显。其优点在于满足企业个性化生产需求，新规设计便于数字化工厂的推进；其缺点在于受限于叠代，难免存在隐患，人员技术要求高、对机械、电动、气动等多技术领域要求，维护难度大。

    探讨非标设备的主动性维护策略，有利于解决生产过程中设备维护遇到的困难，有利于对设备维护策略的理论研究，更有利于推动企业智能制造转型中设备的改造和升级。

1.非标设备主动性维护策略的必要性

一般设备维护策略大体分为事后维护、预防性维护和状态维护三大类。

1.1 一般设备维护策略

1.1.1事后维护

    对故障已经发生的情况进行处置，不坏不修。这种策略的优点是最大限度利用设备系统或部件的使用寿命；缺点是设备停机时间长,经常重复性维修导致资源浪费。事后维护策略一般用于结构简单的手动或半自动治工具。

1.1.2 预防性维护

    通过有计划的定期检测、维护以及更换，预先发现并排除设备故障。这种策略的优点是预先修理，对生产的影响最小化；缺点是耗时耗力容易检查不足，设备维修频率过度。预防性维护策略一般用于复杂设备故障多发位置或结构的处置。

1.1.3 状态维护

    通过计算机技术、检测和故障诊断技术对设备状态进行监控和检测，对异常或潜在失效状态快速定位及时恢复。这种策略的优点是设备稼动率最大化，缺点是对设备技术和成本要求高难以推广使用。状态维护策略一般用于生产中关键性的设备或结构。 

1.2 非标设备维护中的困难

1.2.1 设计缺陷引起的维护难点

    非标设备是指根据产品特定生产需求而设计制造的非标准设备。非标设备的适应性、稳定性、可靠性、安全性等生产需求受限于设计者的经验和能力。设计与生产需求很难完全一致，不同于标准化设备的迭代更新不断的改进和完善；非标设备缺少叠代过程，设计缺陷带来问题，难以通过一般性维护方式难以处理。

1.2.2 生产的需求引起的维护难点

市场决定生产，当产品变化后对非标设备的要求也会随之变化；新产品的一些要求是非标设备设计时所没有的，设备本身没有对应这种变化的能力。依靠一般性维护不能解决此类问题，必须主动对设备修改。

1.2.3维修技术要求高,成本大

非标设备维修大多都会涉及机械、电气、气动、通讯等多个技术领域，且故障排查时没有标准或手册可以查询，对维修人员技术能力要求高。非标设备供应商不提供完整图纸和程序,也会加大维修难度。另外,由于没有标准设备的叠代数据,对配件的使用寿命没有评估依据；备件买多了占用资金仓库积压,备件少了设备长时间停机影响生产。

2 主动性维护策略的概念和工具

2.1主动性设备维护策略的概述

    主动性维护，该维护方式顾名思义是主动进行，对设备故障、潜在失效、功能扩展进行调查分析；针对不同设备的特性,而制定不同的维护对策。其主要特点是采取纠正措施，对引发设备故障的根源性事件进行纠正，已经远远超出了解决故障本身的范畴；有时需要对结构动作等进行设计类的更改。

    主动性设备维护策略包含但不限于全员生产维修TPM。全员生产维修TPM是基于对设备既有功能的主动维护，其范围主要在设备的可靠性和稳定性上；而主动性设备维护策略应该包含对设备适应性、安全性、经济性、稳定性、可靠性等设备全方面的维护和提升。

2.2主动性设备维护策略的工具

以结果为导向，所有设备维护相关的工具都可以利用起来。QC7道具、ECRS改善、TPM四保全；精益生产已被广泛宣导和采用，此处不在累述；主动维护策略在设备改良、预防保全、新需求对策等部分会涉及到设计。FMEA失效模式与影响分析，是设计评审和可靠性分析的重要工具；作为预防性极强的可靠性管理技术，对制定改善措施，预防故障发生也有极大作用；FMEA也是主动性设备维护策略的重要工具。

3  主动性维护

3.1 维修记录

FMEA构建的第一步是识别所有可能的失效模式，这个过程中仅维修记录是“真实数据”；其他的理论分析、工作经验、头脑风暴只能算是“参考数据”或是类似设计的“代理数据”。在主动性维护策略中，作为日常工作的维修记录有严格的填写准则。

1）完整性，维修记录伴随设备存在直至报废。

在设备的使用过程中不因人员流动、组织结构变更、设备移动等因素影响记录的保存。维修记录只与设备关联，直至设备报废前后相关的维修改进都有完整详细记录。

2）痕迹性，维修记录只允许填写，不可修改，不可删除

作为后来者的参考依据，不仅是正确的处置过程有价值；维修中的错误分析、错误判断、错误处置同样对以后设备维修有价值；从故障预防的角度来说，错误的价值比正确处置的价值还高。

3）对应性，设备的每个变动都有与之对应的维修记录。

无关变动大小必有记录，哪怕只是一个小镙丝的替换，一根电线的困扎；细小的变动经过长时间的累积，也会变成巨大差异的变化，完整的维修记录是对设备现状由来的清晰反馈。

3.2 突出生产需求

无论何种设备维护策略，其根本都是满足生产对设备状态的需求。FMEA模式中主要是对失效可能带来的损失进行评估。主动性维护策略中对设备改良或功能增加相关设计时，要抓住生产需求的重点来进行评估。

以非标设备举例来说：多数非标设备的急停按键，实际是动作暂停；主要是满足人员随时介入非标设备生产的需求，便于品质抽检、参数微调、卡料清除等情况处置。而标准设备急停按键，多数都是直接切断主回路；以满足撞机防止、人员安全的生产需求。

3.3 事前维护

    FMEA 的其核心要素是“事前”改善而非“事后”矫正【1】。在FMEA 方法应用过程中，主要是基于系统机能分析表，逐一分析对象潜在的失效模式列举，并探究其诱发因素和可能损失，根据量化值，排列优先度。FMEA 实质上是进行设计评审和可靠性分析的工具，侧重在事前防范，即根据设备生产运作过程进行前置性分析【2】。

4  结束语

综上所述，主动性设备维护策略是以TPM中的预防保全为目标，以设计常用的FMEA模式为手段；事前对非标设备主动展开FMEA分析，既可以提升改良保全的可靠性，也有助于提高设备新需求对策的成功率，对小批量生产模式下非标设备的维护十分重要。

主动维护的本质是满足生产所需，结合实际充分利用好精益生产的各种工具。并引入FMEA的非标设备主动维护策略，是未来非标设备维护策略的方向。

参考文献

【1】.冯吉，万强，王艺潼，等. 基于大数据的总装设备的预测性维护系统[J]. 上海汽车，2020，10：12-15.

【2】.常鹏瑞.南临海石油化工企业仪表自动化设备的故障预防与维护措施[J].中国设备工程，2020，19：55-56.