化工企业设备维修决策的重要概念

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[摘 要]随着我国“十三五”时期工业的发展和要素成本结构的改革，化工企业面临解决产能过剩、重复利用等问题。为了扩大自己的市场，降低管理管理和制造成本，企业必须采用先进的生产技术和管理方法来提高企业设备的可靠性。可靠性是化工企业设备维修决策的重要概念，该指标能够反映设备维修的必要性和可行性，通过分析能够得出多个因素对设备维修的影响，从而确定合理与实用的维修计划。

中图分类号：TM73 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0123-01

本文总结了国内外设备维修管理的研究现状之后，由化工企业设备维修的特点、故障发生的形式以及维修决策模式进一步引入了可靠性的概念。在确定了三种基本维修方式以后，分析了以可靠性为中心的维修在化工企业设备维修决策时的优势，最终选择多级模糊综合评判的方法作为维修决策的模型，以山东省某化工企业引进的一种型号设备为实例，从可靠性、维修性、经济性三个方面考虑该型号设备的维修方式。

随着生产规模的不断扩大，企业设备的管理和维修成为一项重要的任务，维修从传统的维修观念向现代化RCM维修观念转变。对企业设备不同失效模式进行维修策略的评估是一项困难并且复杂的任务，它要求多种因素的结合，如安全方面，环境问题，成本和资金构成，每个装备的平均故障间隔时间和平均维修时间等大量的有形或无形的管理因素都必须考虑进去，但尽管这个问题非常重要，但是仍然没有很多的研究来分析处理。

1.1 化工机械设备维修概述

（1）设备故障的概念

设备故障是指设备失去或降低其规定功能的事件或现象，表现为设备的某些零件失去原有的精度或性能，使设备不能正常运行、技术性能降低，致使设备中断生产或效率降低而影响生产。

（2）化工企业设备故障特点

化工企业设备故障特点它一般分为“硬故障”和“软故障”两种。硬故障是指设备突然出现某部分的故障或者完全不能工作，使制造设备处于停止生产的状态，这类故障是比较容易看出来的。软故障是指某些缓慢变化或者是老化，如设备控制系统参数出现误差，或电路偏移变化等等，这类故障比较难识别。具体来讲，生产制造设备的故障呈现出如下特点：

生产设备故障的随机性。由于现代生产设备的机械系统结构的因素，电子元件及集成电子系统的应用比较广泛，生产过程中磨损时发生的机械故障己经大为减少；相应的，由于电子零部件及集成电子系统的失灵以及生产设备设计领域的不足所导致的随机性故障则大幅度地上升。当代生产设备的结构非常复杂，其故障的产生也表现为较大的随机特性。而这些随机性的故障是很难预测和观察到的，因此属偶发性故障。

生产设备故障的多样性。生产设备的故障部位的来源有多种可能，机、电、液生产设备的停机时间过长会造成不小的经济损失，其中包括：工人误工费、生产损失费、厂房地租费、维修费以及机会成本损失等。另外，生产设备故障的发生还影响到产品质量和产品的交货期，导致和其他企业的生产合同不能按时履行，更为严重的还可能影响到企业的行业信誉和品牌影响力。

1.2 化工机械设备发生故障的几种形式

（1）磨损与疲劳

在化工机械试车、运行过程中，其机械作用引起的常见事故原因是运动副的磨损、材料的塑性变形和疲劳破坏。

按照磨损造成化工机械摩擦表面破坏的机理，主要可分为粘着磨损，磨料磨损和腐蚀磨损等类型。

其中，压缩机、风机、泵和离心泵的主轴之问间、活塞环之间的磨损为粘着磨损。外界硬颗粒或者对表面上的硬突起物在摩擦过程中引起表面材料脱落的现象为磨料磨损。在腐蚀和磨损的重复作用下，主要是因为腐蚀原因造成的磨损称为腐蚀磨损。此种磨损往往与粘着、磨料磨损结合在一起同时产生。

1.3 化工机械设备维修决策模式

化工机械设备的维修决策模式按照维修参照对象的类型分为三类：

（1）以设备状况为依据的决策模式

它的缺点是过于固守规章制度而不考虑设备的实际运行状态，致使维修工作流于形式，没有解决根本问题，或是维修过剩反而破坏了设备运行的状态。

（2）以状态监测为依据的决策模式

这种决策模式是一种在充分了解把握设备运行状况的基础上，根据设备故障出现的周期，针对设备故障类型及其发生的部位在合适的时机开展维修工作。该模式的特点是维修方案是根据设备运行过程中产生的效能来确定的，但是该方式需要对设备的状态进行实时监测，资金、人力消耗巨大，在实际的应用种中达不到理想的效果。

（3）以设备状况和状态监测为依据的决策模式

该模式融合了以设备状况为依据的决策模式和以状态监测为依据的决策模式的优点，摒弃缺点，属于组合型模式。

2.1 三种基本维修方式

设备的维修方式主要是指对设备的维修时机进行适当的选择，也就是说通过采用不同的维修方式来实现对维修的控制，也就是对维修时间、维修成本的掌握是通过采用不同的维修方式实现的。目前设备的基本维修方式大体主要包括三类策略：事后维修、定期维修和状态维修。

（1）事后维修方式

事后维修也称为故障维修。由于事后维修属于非计划性维修，剩余修理没有得到充分利用，所以具有以下几个缺点：

①因故障发生时间是随机的，因此无法有计划地安排修理时间，会打扰生产作业计划，使生产秩序陷于被动；

②为了满足生产经营的需要，经常需要抢修，容易造成修理质量不高；

③人力、备件和工具上必须有一定的保障；

④设备故障率较高，事故容易发生；

⑤没有充足的修理准备时间，工作仓促，修理时间长。

根据事后维修的特点，它适合在下列情况使用：

①故障是突发的，无法预测，而且故障的后果不影响安全性；

②故障是渐进的，但故障后果不涉及运行安全，所造成的损失小于定期维修故障的费用。

（2）定期维修方式

定期维修方式通常也称计划维修，是指按照一定周期进行维修的传统体制。定期维修方式的优点是维修生产可以有准备、有计划地进行，具有很强的计划性和可操作性，便于组织安排，可以利用生产空隙离线操作，人力、备件均有充分的准备，减少突发故障。另外，维修工作一般可在其对生产影响最小时进行，所花费时间可能比事后维修短，维修质量高，同时有较好地预防故障的作用。这种维修方式比较适合于故障特征随时间变化的设备；但这种维修方式适用于已掌握磨损规律、大批量生产使用的非重要设备，不适用于复杂的成套设备、故障无时间规律的设备。

（3）状态维修方式

状态维修（Condition Based Maintenance），也称状态检修。这种维修方式是相对事后维修和以时间为基础的定期维修而提出的。状态检修是一种基于设备状态的检修方式，它是基于大量的故障发生都有一个发展过程这样一个事实，即大部分故障在它们快要发生时都有一些预告信号，这些预告信号称为潜在故障。如果采用新技术来检测这些潜在故障，就可以发现故障过程正在继续的迹象，便可以采取相应的措施预防故障的发生或避免故障后果。

3.1 结论

设备维修属于现代企业管理科学的一个重要研究问题，随着现代科学技术的快速发展变化，对设备的维修管理提出了越来越高的要求。在这样的背景下，提出量化的RCM维修管理方式，通过对重要度的分析来确定化工企业设备的维修决策，并将其与可靠性、经济性与维修性相结合，在保证设备安全的基础上确定维修管理方案，以延长工作时间、提高生产效率和减少维修成本。

3.2 展望

设备维修决策面临的问题是繁杂的，在实际的生产运行中，需要遵循理论研究的基础上，将其与可靠性工程、设备维修管理及概率统计等多种学科融合，并在实践中不断地检验和改进以恰当地运用到维修管理中，帮助企业制定更加准确、有说服力的检维修策略。