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    1 定修模式的缺陷和RCM 的發(fā)展

    在二次世界大戰(zhàn)期間，戰(zhàn)爭帶來的壓力增加了對各種物品的需求，而產(chǎn)業(yè)勞動力銳減，導致了世界范圍內(nèi)生產(chǎn)設備機械化程度的提高，設備也日趨復雜，生產(chǎn)開始依賴設備的可靠性，停機時間成為突出的問題。這使得企業(yè)想到應該預防設備故障，進而形成了預防性維修的概念，在60年代，預防性維修主要表現(xiàn)為對設備的定期大修。

    這種定修模式基于這樣一個概念，既：設備中的每一個部件都有一個“正常的工齡 ”，達到此工齡就必須要大修，以確保安全和運行可靠性。然而近年來，設備的制造日趨大型化、復雜化、自動化，新的研究發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)設備的運行工齡似乎與故障幾率的聯(lián)系變得原來越小，而設備的故障模式也由原來的一種，變成六種之多，根據(jù)對民用飛機的研究表明： 約82%的設備故障與工齡沒有直接關系。這些研究導致了以下兩個結論：

    1： 對于復雜系統(tǒng)，除非其部件有1-2個支配性的、與工齡相關的故障模式，否則定修對可靠性的用處很小 （事實上，如果把“早期損壞率“-引入到本應穩(wěn)定的系統(tǒng)中，度維修只能增加整體故障率，如下圖）

          

    2： 在復雜系統(tǒng)中，存在大量的單元，找不到適合它們的、有效維修的周期

    以上的結論使得維修管理者們非常困惑，如果設備的故障防不勝防，那么應該如何制定設備維護方式？難道要放棄預防性維修的做法嗎？

    RCM（以設備可靠性為中心的維修）就是為了解決以上的問題產(chǎn)生的，它最先起源于60年代美國的航空業(yè)，并在70年代美國軍方、核電行業(yè)得以應用。 近年來，推廣到全球的多個工業(yè)領域。準確的說：RCM 不是一項具體的維修方式， 也不是籠統(tǒng)意義上的維修思想，事實上，RCM 是一套分析過程和方法， 它的基本思路是： 對系統(tǒng)進行功能和故障分析，明確故障的后果，然后用規(guī)范的邏輯決斷方式，確定不同設備的維修方式。對這些方法的討論，超出了本文的范圍。然而，RCM 的發(fā)展，直接促進了狀態(tài)檢測技術的發(fā)展，同時，使得設備的現(xiàn)場管理顯得更為重要。在以下的文章中，將根據(jù)RCM的幾項研究成果，討論在現(xiàn)場管理給化工企業(yè)帶來的變化和挑戰(zhàn)。

    2 RCM與現(xiàn)場管理

    由于與工齡無關的設備故障大量存在， 以及傳統(tǒng)定修技術越來越無能為力， 促進了新型預防工作的發(fā)展，位于前列的就是狀態(tài)檢測

    狀態(tài)檢測基于這樣一個事實： 大量的故障不會瞬間發(fā)生，實際上故障要發(fā)展一段時間，如果能在這期間發(fā)現(xiàn)故障，則可能采取有效的方式預防故障、或避免嚴重的后果，如下圖所示：

        

    RCM 的貢獻之一，就是把故障分成“潛在故障”和“功能故障”，如上圖的P點是潛在故障的發(fā)生點，例如，電機振動，可能意味著軸承的磨損，但是暫時還不影響電機的工作。圖中的F點，可能表示軸承卡死，電機保護裝置啟動，從而導致電機停止工作。

    P-F之間表示“潛在故障”發(fā)展到“功能故障”的時間間隔。如果定期對設備的狀態(tài)進行檢查，跟蹤其趨勢，就可以較好地在“功能故障”發(fā)生前，進行修復。然而，實際情況并不簡單，原因是： 不同故障模型的P-F 的間隔可能從數(shù)秒到數(shù)年不等，這就帶來了狀態(tài)檢測的第一個問題，那就是：應該用什么樣的頻率去檢測（ 毫無疑問，頻繁的檢查，將導致員工負荷增加，而間隔太長，又錯失了預防機會）。

    確定狀態(tài)檢測的頻率和諸多的因素相關：

    1：故障后果（如某些化工企業(yè)，泄漏可能帶來立即的安全問題，則生產(chǎn)巡檢的頻率達每小時一次）

    2：和修復故障所需要的時間有關系 （故障的修復本身需要時間去組織材料和安排人員，這個過程從數(shù)小時到數(shù)周不等，如果檢測頻率不夠的話，即便發(fā)現(xiàn)了問題，依然可能因為修復來不及，造成生產(chǎn)上的損失）

    3：歷史數(shù)據(jù)的分析（根據(jù)歷史隱患發(fā)生的頻度，確定更為科學合理的檢測頻率）

    總而言之， 狀態(tài)檢測的頻率是企業(yè)根據(jù)其實際情況，不斷分析和調整的過程，甚至在一段時間內(nèi)，因為某些潛在故障的發(fā)生，可能臨時增加檢測的頻率和檢查的內(nèi)容。這需要來自現(xiàn)場的數(shù)據(jù)記錄反饋和分析

    狀態(tài)檢測的另一個基本假設是： 故障發(fā)生時，有可以被發(fā)現(xiàn)的跡象。隨著潛在故障的發(fā)展，其故障的表象是不同，不同的表象意味著不同的設備劣化程度。這就帶來了第二個問題，那就是什么時候，設備管理者可以發(fā)現(xiàn)各種跡象？舉例而言：

    考慮到一個滾動軸承，其故障被描述為： “ 由于缺乏潤滑而最終被卡死 ”,則在此過程中，不同的階段，通過不同的狀態(tài)檢測手段，可以探測到不同的特征，如下圖：

        

    以上的圖例至少說明了以下幾個問題：

    首先，如果采用先進的點檢技術，可以及早發(fā)現(xiàn)隱患

    功能故障的消除有效性，不在何時發(fā)現(xiàn)了那種狀態(tài)，而是，什么時候這些問題得到匯報（不幸的是， 今天，很多工廠無法連最基本的巡查工作都無法保證，或者由于交接班的記錄缺失，導致問題得不到有效跟蹤）

    當人的感官發(fā)現(xiàn)問題時，大多數(shù)情況下設備已經(jīng)接近功能故障，低效的問題匯報和甄別流程，將延誤維修的戰(zhàn)機

    考慮到不同設備P-F間隔的變化（從數(shù)秒到數(shù)年），在很多情況下，需要故障發(fā)現(xiàn)人及時采取現(xiàn)場的行動（如：啟動備用設備、或安全報警裝置等），這需要對現(xiàn)場的員工提供培訓，以及在此異常條件下，有針對性的操作指導

    狀態(tài)檢測技術近年來有了較大的發(fā)展，象：振動測試、轉速測試、紅外成像、油品分析等。但這只解決了問題的一個方面。

    另一個方面需要解決的是： 如何合理定義狀態(tài)檢測的頻率，如何理順現(xiàn)場的問題發(fā)現(xiàn)、反應、匯報、審核、跟蹤的流程，如何將不斷優(yōu)化的狀態(tài)檢測策略，和企業(yè)積累的知識及時傳遞到現(xiàn)場，這對現(xiàn)場管理的組織有效性，和實施效率都帶來了更高的要求。

    4 RCM在現(xiàn)場應用遇到的挑戰(zhàn)

    隨著RCM理論的成熟和發(fā)展，企業(yè)更加關注設備的現(xiàn)場工作狀態(tài)，從而也使現(xiàn)場的保養(yǎng)、巡檢、點檢等工作大量增加。然而，在大多數(shù)企業(yè)，這項工作進行的并不順利，從管理的角度上講，其原因可能有如下幾點：

    1：管理者無法監(jiān)控是否到位檢查 （包括生產(chǎn)人員的巡檢、設備人員的點檢等）。

    雖然有些企業(yè)有紙面的檢查單據(jù)和翻牌制度，但這種做法完全依賴于員工的主動性，紙面的記錄單極容易被員工隨意填寫，這容易讓員工產(chǎn)生懶惰的心理，反正去或不去都一樣，做得好做不好也一樣，反正管理層并不了解。

    2：現(xiàn)場任務的安排不完全科學與合理

    很多企業(yè)定義了各種現(xiàn)場作業(yè)規(guī)范，一旦開始實施，就很少認真去根據(jù)現(xiàn)場的反饋，進行合理的評估和調整，隨著設備運行的狀況發(fā)生變化，有的應該檢查，或應該更頻繁檢查的項目，沒有被補充到新的作業(yè)規(guī)程中，有的明顯故障率較低的設備，卻被要求頻繁檢查，這讓員工本身對檢查項目的科學性產(chǎn)生質疑。

    另一方面，隨著設備的運行時間增加，設備暴露的問題增多，以及國家和企業(yè)對安全生產(chǎn)方面的要求越來越嚴格，現(xiàn)場檢查的項目也不斷增加，在此情況下，科學合理的安排工作顯得尤其重要。然而，目前企業(yè)很少對現(xiàn)場巡檢的實際工作時間進行評估。在某些企業(yè)的調研過程中， 員工反映：巡檢周期的長短和巡檢的內(nèi)容不合理，很難準時完成。
造成這個問題的原因，一方面是現(xiàn)場數(shù)據(jù)不完整，或者是分析手段的缺乏

    3：對現(xiàn)場作業(yè)的指導不足

    設備可靠運行的關鍵，首先要確保相關人員在發(fā)現(xiàn)問題時，及時采取必要措施，防止故障的放大（考慮P-F的間隔有時非常短），然而令人尷尬的是：由于沒有IT 系統(tǒng)的支持，員工往往遇到兩難的局面。

    舉例而言：當巡檢人員聽到壓縮機發(fā)出異響，并發(fā)現(xiàn)設備讀數(shù)接近臨界，這時是應該關掉壓縮機，中斷生產(chǎn)而造成停線損失？還是冒著設備故障的風險，讓壓縮機繼續(xù)運行，由此留下其它的安全隱患呢？在這種情況下，也許不同的員工基于其自身的經(jīng)驗，采取的行動截然不同。

    在這種情況下，員工不能得到有效的決策支持（如過去的處理方法是什么等）

    4：檢查結果無法量化

    目前獲取現(xiàn)場很多設備信息的方式仍采用傳統(tǒng)經(jīng)驗方式，如用手測溫，用耳聽聲音等感官測量方式，獲得的結果不能精確量化。舉例如現(xiàn)場電機軸承，由于目前沒有好的巡檢方式檢驗其是否不能使用，使得大量軸承未到最長使用壽命便被更換

    5：反應的問題不能及時得到處理

    由于紙面的檢查記錄，或者不能將現(xiàn)場的問題及時提交給專業(yè)人員，不少現(xiàn)場反應的問題得不到有效的跟蹤、快速的處理，都使得員工對現(xiàn)場檢查的重要程度，產(chǎn)生了懷疑心理
簡而言之，企業(yè)在重視設備可靠性的同時，如果缺乏信息化的技術手段，來持續(xù)地有效的管理現(xiàn)場作業(yè)，作業(yè)的規(guī)范將難以“落地”，從而也很難從根本上提高設備可靠性。 維護人員忙于搶修故障，更沒有時間來從事必要的日常檢查工作，從而可能導致維修人員忙的不可開交，但設備故障依然不斷的“怪圈”

    4 IntelaTrac移動作業(yè)的應用

    IntelaTrac? 移動作業(yè)和決策支持系統(tǒng)是美國Wonderware公司最新導入中國市場的、采用最新移動技術的、面向設備巡檢、點檢、生產(chǎn)操作、安全環(huán)保等設備現(xiàn)場管理的信息化系統(tǒng)，為客戶解決了以上問題。

    IntelaTrac?由軟件和掌上電腦等硬件兩部分組成，企業(yè)可以將設備巡檢和點檢的“五定要求 ”（定人、定點、定量、定周期、定標準）建立在軟件系統(tǒng)中，形成電子化、標準化的現(xiàn)場作業(yè)規(guī)程，這些規(guī)程實時下達到掌上電腦-現(xiàn)場作業(yè)人員的移動終端設備上。

                           

    當工人開始日常巡檢時，可攜帶移動終端，并從中獲取任務指令，而不再需要筆和紙進行記錄。系統(tǒng)會告訴相關人員應該去檢查那些設備，檢查那些項目，和設備的目標值等。當工人輸入數(shù)據(jù)時，如果實際數(shù)據(jù)超過上下限，IntelaTrac? 會發(fā)出警告。并提示工人最佳操作步驟，及時防范事故的發(fā)生。必要時，還可以自動向后臺支持系統(tǒng)（如EAM 系統(tǒng)）發(fā)出設維修請求。并發(fā)送信息給相關生產(chǎn)主管和安全人員，現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)利用通過網(wǎng)絡上傳、審核、監(jiān)控，構建了一個閉環(huán)的移動作業(yè)現(xiàn)場管理體系，提高了設備現(xiàn)場管理的透明度和執(zhí)行力。

    4.1設備管理知識數(shù)據(jù)庫

    IntelaTrac?  為生產(chǎn)或設備主管依據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗和管理規(guī)章，創(chuàng)建點檢、巡檢作業(yè)程序，提供了一個工具。這些程序的建立與改進，形成了一整套設備故障預防、識別、改正的電子化的現(xiàn)場作業(yè)規(guī)范，這些規(guī)范可以隨時下達到員工的移動終端上，供員工查詢，并對日常工作進行指導。

    4.2靈活的排程功能

    Intelatrac 提供了靈活的排程功能，他可以安排定期或臨時的現(xiàn)場檢查任務，并可以定義和調整現(xiàn)場的周期，任務可以分派給班組和個人，也可以統(tǒng)計工作的開始時間、結束時間和執(zhí)行的次數(shù)，并可以將實際的時間和計劃的時間進行對比，從而更合理的平衡工人的負荷。
它也可以將任務定義成必須完成的，以確保關鍵的任務不會被遺漏。

    4.3現(xiàn)場作業(yè)決策支持

    IntelaTrac?  系統(tǒng)可以針對巡檢和點檢發(fā)現(xiàn)的異常問題，在移動終端上，指導員工做出正確和及時的操作，以消除設備隱患，避免現(xiàn)場人員“視而不見、視而不以為然”的情況。在移動終端上，現(xiàn)場作業(yè)人員可以查詢設備趨勢，歷史的巡檢、點檢記錄、同時，現(xiàn)場的異常情況可以實時傳遞給相關專業(yè)人員和管理層，便于跟蹤與報告

    4.4現(xiàn)場作業(yè)的透明化管理

    IntelaTrac ?報告與分析功能，可以自動統(tǒng)計作業(yè)人員是否按質、按量、按時完成現(xiàn)場檢查任務，系統(tǒng)還幫助管理層對工作加以檢查，找出不良因素，并查看現(xiàn)場所提供的實際工作日志。作為流程的一部分，用戶還可以批準、編輯、退回提交的巡檢報告，也對滯后的巡檢任務進行跟蹤，提高現(xiàn)場執(zhí)行力。

                             

4.5 提高設備安全可靠運行能力

    IntelaTrac?  是所有“高效安全生產(chǎn)管理”系統(tǒng)的一個重要組成部分，它為消除設備隱患、提高設備可靠運行能力，提供了一個 “策劃、執(zhí)行、監(jiān)控、改善” 的 信息化管理平臺，在系統(tǒng)中可以定義關鍵的生產(chǎn)設備、安全與環(huán)保設備的監(jiān)控點、并確保在需要的時間、執(zhí)行需要的任務，滿足政府和行業(yè)的符合性審查要求。

    同時，系統(tǒng)可以與振動、紅外成像等便攜式點檢設備集成， 點檢收集的數(shù)據(jù)，形成了設備的量化的健康趨勢，為故障預測、以及可靠性分析奠定了基礎。

    利用系統(tǒng)，可以擺脫繁瑣的紙面記錄，同樣的人力可以管理更多的設備，使企業(yè)有能力把設備的巡檢和點檢工作進一步細化、量化，從而提高設備安全可靠運行的能力。
作者簡介：莫軍，現(xiàn)為Wonderware 中國區(qū)業(yè)務發(fā)展經(jīng)理，負責 “IntelaTrac移動作業(yè)和決策支持系統(tǒng)” 在中國市場的業(yè)務導入和推廣。

                                                 此文章摘自：中國工控網(wǎng)