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可靠性、维修性分析在设备选型中的应用

日期:2019-11-19 11:51
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摘要: 设备选型(plant model selection)是设备管理的首要环节之一,也是设备前期管理的重要内容,前期管理设备选型几乎决定了设备寿命周期费用的90%。设备选型建立在技术经济调查和分析论证基础之上,由此提出可供选择的多种方案,进行货比三家或比值比价,挑选出比较理想的方案。选型涉及的因素众多,价格、生产率、节能性、环保性等指标,容易量化评价和度量,而可靠性、维修性不易分析,难以量化,给选型增大了难度。 设备可靠性(reliability),指设备或系统在规定的条件下和时间内完成规定功能的能力。设备...

设备选型(plant model selection)是设备管理的首要环节之一,也是设备前期管理的重要内容,前期管理设备选型几乎决定了设备寿命周期费用的90%。设备选型建立在技术经济调查和分析论证基础之上,由此提出可供选择的多种方案,进行货比三家或比值比价,挑选出比较理想的方案。选型涉及的因素众多,价格、生产率、节能性、环保性等指标,容易量化评价和度量,而可靠性、维修性不易分析,难以量化,给选型增大了难度。


        设备可靠性(reliability),指设备或系统在规定的条件下和时间内完成规定功能的能力。设备的维修性(maintainability)是指可修复系统、设备或零部件在给定条件下进行维护修理的性能。目前各企业在选型中,存在重视设备投资价格,忽视可靠性和维修性详尽分析,主要表现为分析内容不**,无确定的比较标准,缺少定量的评价方法,选型时随意性大,造成后期维护费用高,设备投资效率差。笔者就此提出分析和解决问题的步骤和方法,供商榷。


一、收集资料与描述信息

        设备的可靠性和维修性,厂家在设计和制造阶段已进行考虑和分配,在使用维护阶段,多数企业进行过统计分析,这些都有益于设备的选择。

        选择设备时,通过考察设备设计制造厂商,走访用户,通讯咨询,利用二手资料和政府、民间公布的资料等方式收集资料。考察厂商,要求收集的资料要尽量做到**,与设计工艺人员交谈时,要**了解可靠性、维修性在设计阶段考虑和制造阶段的情况。走访用户,重点收集设备使用和维护修理方面的意见,使用的环境、年限、售后服务等。

        收集的资料做到尽量详实,注重数据。利用收集的设备图纸资料,**了解设备的结构性能和可靠性、维修性情况,对可靠性、维修性进行描述,制成表格或绘制成图形,以利于设备分析,做出初步判断。


二、相关因素分析

        收集齐全信息,做出初步判断后,再根据所选设备的使用条件、环境及一些特殊要求进行系统分析。

    设备可靠性具体表现为设备的精度、性能等,维修性通常表现为易鉴定性,易识别性,可达性,零部件的易置换性,易充填性,易排空性,易润滑性,易拆卸性,易调节性等,归纳成如下因素:

        1.技术资料完整性。要求设备图纸资料齐全、完整、适用,能指导设备操作、检查维护润滑、修理、备件准备等;

        2.设备可操作维护性。包括三个方面,设备操作方便、可靠、安全性,是否符合人机工程要求;设备的仪表、润滑、传动部位、滑动部位、安全装置等重要部位检查的直观、简便情况;调整、紧固、润滑,铁屑**打扫,切削液清理、飞溅防护等维护情况;

        3.设计结构的合理性。结构等的复杂程度;对使用维修人员的技能要求;设备的性能可靠程度;工作原理的先进程度;备品备件费用,部件互换情况;零部件的组合装配,维修时拆装、检查情况等;

        4.关联性及成套性。与已拥有设备的相似程度及成套水平。与已有设备是否属同一厂家设备、同一型号设备,结构形式是否类同;控制方式、控制系统与已有的差别;随机工具、附件、部件,主机、辅机、控制设备的配套性;

        5.先进性与自动化程度。设备自动化、先进水平,分国际先进、国内先进、国内一般水平;控制方式,分手动、半自动、自动,或继电器接触器、PLC、数字控制等;安全防护完备情况;自诊断与自维修性; 

        6.零部件、配件的通用性、标准性、互换性:即对于发生故障的零部件取得周期长短,通用程度高低,替换性,供应渠道方便程度;

        7.定期维护:主要考虑保养周期与修理周期;保养修理内容;主要件的可修复性;

        8.维修社会化及服务:初选设备的维修难度与所在区域社会维修技术力量适应程度,厂商服务及时有效性,维修服务机构的设立情况,收费标准等。


三、相关因素比较评定

        设备可靠性、维修性的优劣,*终体现在设备的故障停机和维护修理费用上。因此,可以依据各因素对设备维修费用和停机损失影响的严重程度的差距比较评定。经过初选后,差距分值确定为G={10.80.5}={细微差别,有些差别,差别较大}比较合适,分值高,设备可靠性维修性优。评定时与企业的生产规模、管理水平、自动化程度结合进行。

        选型比较一般在进口设备、进口与国产设备、不同厂家同种或不同设备、同厂家不同设备、同型号不同规格、自制与外购设备等之间比较,其侧重点有所不同,比较如下:

        1. 资料的完整性是设备维修的基本保证,如资料不齐,给操作、检查维护规范的制定和执行造成难度,维修困难,或可能造成重大损失的,比较时应纳入因素差别对待。

        2.可操作维护性:可操作维护性的评定,因操作者的数量、劳动强度、效率,在关键设备、生产线设备、连续运转设备的检查要求,设备维护的难易程度和维护内容的不同,对设备维护费用、设备效率的发挥、故障停机损失有较大影响,设备比较时差别可能较大,如数控设备(加工中心)与专用机床比较时铁屑的清扫、切削液防护相差较大。

        3.设备结构原理:不同的结构原理比较,难度较大。设备结构简单、操作维修的要求较低、性能可靠、原理先进,组合装配合理,修理拆装容易,维修工作量小、故障率低,在设备比较时可能差别较大,如制冷压缩设备的离心式、螺杆式结构差别。

        4.设备关联性、成套性差,主要增加维修、管理的难度,故障分析和排除时间延长,备件采购难度、库存资金增加;相同型号规格,不同厂商设备,会增加管理工作量;同种设备,不同的控制系统,会加大维修人员的技能要求等,相互比较时有一定差别。

        5.设备自动化程度的高低,自动化程度高,备件储备及维修人员的要求增加,比较时差别很大,同时,价格和生产效率等方面的差别较大,需结合起来进行评价。

        6.零部件、配件通用、标准化、互换性,可缩短停机时间,成本低,比较时有一定差别,特别是专机要求较高。 

        7定期维护:主要收集设备维护的内容及周期等详细信息。随着自动化水平的提高和设备管理维护体制的进步,定期维护费用占的比重增大,比较时差别较大,如设备的免维护设计。

        8.社会化维修,是设备管理的发展趋势。维修社会化及服务的发展水平,决定维修收费的高低与停机损失的大小,比较时有一定差别。设备先进、自动化程度高,设备委托修理在维修中占的比例也越大,有的甚至完全委托专业机构修理,如办公设备等。

在设备的寿命周期,对维修费用、停机损失构成比例的估算,确定相关因素权值:

可靠性维修性各因素权值(推荐)

因素(F1     2     3     4     5     6     7     8

权值    0.05  0.15   0.2   0.1   0.15    0.15  0.1    0.1

分值评定:

根据特尔斐技术法、专家小组合意法,组织选型人员包括设备维修、技术、管理等方面人员参与讨论,按评定依据逐项比较和打分,取对应权值,累加计算出设备可靠性维修性综合得分:

设备一:ΣF1=0.05F11+0.15F12+……0.1F18

设备二:ΣF2=0.05F21+0.15F22+……0.1F28

……

四、可靠性、维修性分析应用

        1.直接评定

        根据计算结果,得分多的设备较优。设备的原始价值、运行动力费用差别不大时,可直接评定优劣。

        2.结合寿命周期费用(LCC)评定

        设备结构原理不同,设备原始价值、运行动力费用相差较大时,结合寿命周期费用方法比较,方法如下:

固定资产设备寿命周期费用表

费用项目

占寿命周期费用的%

与设备价格比

原始价值

8.7

1

材料费用

13

1.5

维修费用

19.1

2.2

运行动力费

40.9

4.7

其它费用(主要是停机损失)

18.3

2.1

寿命周期费用

100

11.5

 根据上表设备原始价值为1时,运行动力费为4.7(或按实际估算),设备维修费及停机损失合计为5.8。将设备可靠性、维修性综合得分的*低分除以各得分,择算成维修费用、停机损失系数,设备可靠性、维修性综合得分低者折算为1,其余折算小于1,计算出设备的寿命周期费用进行比较,确定优劣。计算如下:

寿命周期费用一:原始价值一+5.8原始价值一*系数1+运行动力费一

寿命周期费用二:原始价值二+5.8原始价值二*系数2+运行动力费二


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