TPM設(shè)備故障分析與管理
來(lái)源/作者： TPM咨詢服務(wù)中心 丨 發(fā)布時(shí)間：2017-12-31 丨 瀏覽次數(shù)：
在設(shè)備故障分析管理工作中，不但要對(duì)每一項(xiàng)具體的設(shè)備故障進(jìn)行分析，查明發(fā)生的原因和機(jī)理，采取預(yù)防措施，防止故障重復(fù)出現(xiàn)。同時(shí)，還必須對(duì)本系統(tǒng)、企業(yè)全部設(shè)備的故障基本狀況、主要問(wèn)題、發(fā)展趨勢(shì)等有全面的了解，找出管理中的薄弱環(huán)節(jié)，并從本企業(yè)設(shè)備著眼，采取針對(duì)性措施，預(yù)防或減少故障，改善技術(shù)狀態(tài)。因此，對(duì)故障的統(tǒng)計(jì)分析是故障管理中必不可少的內(nèi)容，是制定管理目標(biāo)的主要依據(jù)。
1.TPM培訓(xùn)公司故障信息數(shù)據(jù)收集與統(tǒng)計(jì)
?。?）故障信息的主要內(nèi)容
①故障對(duì)象的有關(guān)數(shù)據(jù)有系統(tǒng)、設(shè)備的種類、編號(hào)、生產(chǎn)廠家、使用經(jīng)歷等；
?、诠收献R(shí)別數(shù)據(jù)有故障類型、故障現(xiàn)場(chǎng)的形態(tài)表述、故障時(shí)間等；
?、酃收翔b定數(shù)據(jù)有故障現(xiàn)象、故障原因、測(cè)試數(shù)據(jù)等；
?、苡嘘P(guān)故障設(shè)備的歷史資料。
?。?）故障信息的來(lái)源
①故障現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料；
②故障專題分析報(bào)告；
?、酃收闲蘩韱危?/div>
?、茉O(shè)備使用情況報(bào)告（運(yùn)行日志）；
?、荻ㄆ跈z查記錄；
?、逘顟B(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷記錄；
?、弋a(chǎn)品說(shuō)明書(shū)，出廠檢驗(yàn)、試驗(yàn)數(shù)據(jù)；
⑧設(shè)備安裝、調(diào)試記錄；
⑨修理檢驗(yàn)記錄。
設(shè)備故障分析
?。?）收集故障數(shù)據(jù)資料的注意事項(xiàng)
?、侔匆?guī)定的程序和方法收集數(shù)據(jù)；
?、趯?duì)故障要有具體的判斷標(biāo)準(zhǔn)；
?、鄹鞣N時(shí)間要素的定義要準(zhǔn)確，計(jì)算各種有關(guān)費(fèi)用的方法和標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一；
?、軘?shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、真實(shí)、可靠、完整，要對(duì)記錄人員進(jìn)行教育、培訓(xùn)，健全責(zé)任制；
?、菔占畔⒁皶r(shí)。
?。?）做好設(shè)備故障的原始記錄
?、俑嗑S修人員做好檢修記錄，要詳細(xì)記錄設(shè)備故障的全過(guò)程，如故障部位、停機(jī)時(shí)間、處理情況、產(chǎn)生的原因等，對(duì)一些不能立即處理的設(shè)備隱患也要詳細(xì)記載；
②操作工人要做好設(shè)備點(diǎn)檢（日常的定期預(yù)防性檢查）記錄，每班按點(diǎn)檢要求對(duì)設(shè)備做逐點(diǎn)檢查、逐項(xiàng)記錄，對(duì)點(diǎn)檢中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備隱患，除按規(guī)定要求進(jìn)行處理外，對(duì)隱患處理情況也要按要求認(rèn)真填寫(xiě)，以上檢修記錄和點(diǎn)檢記錄定期匯集整理后，上交企業(yè)設(shè)備管理部門(mén)；
?、厶詈迷O(shè)備故障修理單，當(dāng)有關(guān)技術(shù)人員會(huì)同維修人員對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行分析處理后，要把詳細(xì)情況填入故障修理單，故障修理單是故障管理中的主要信息源。
2.設(shè)備故障分析內(nèi)容
?。?）故障原因分類
開(kāi)展故障原因分析時(shí)，對(duì)故障原因種類的劃分應(yīng)有統(tǒng)一的原則。因此，首先應(yīng)將本企業(yè)的故障原因種類規(guī)范化，明確每種故障所包含的內(nèi)容。劃分故障原因種類時(shí)，要結(jié)合本企業(yè)擁有的設(shè)備種類和故障管理的實(shí)際需要。其準(zhǔn)則應(yīng)是根據(jù)劃分的故障原因種類，容易看出每種故障的主要原因或存在的問(wèn)題。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后進(jìn)行鑒定時(shí)，要按同一規(guī)定確定故障的原因（種類）。當(dāng)每種故障所包含的內(nèi)容已有明確規(guī)定時(shí)，便不難根據(jù)故障原因的統(tǒng)計(jì)資料發(fā)現(xiàn)本企業(yè)產(chǎn)生設(shè)備故障的主要原因或問(wèn)題。
?。?）典型故障分析
在原因分類分析時(shí)，由于各種原因造成的故障后果不同，所以，通過(guò)這種分析方法來(lái)改善管理與提高經(jīng)濟(jì)性的效果并不明顯。
典型故障分析則從故障造成的后果出發(fā)，抓住影響經(jīng)濟(jì)效果的主要因素進(jìn)行分析，并采取針對(duì)性的措施，有重點(diǎn)地改進(jìn)管理，以求取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。這樣不斷循環(huán)，效果就更顯著。
影響經(jīng)濟(jì)性的三個(gè)主要因素是：故障頻率、故障停機(jī)時(shí)間和修理費(fèi)用。故障頻率是指某一系統(tǒng)或單臺(tái)設(shè)備在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)（如一年）發(fā)生故障的次數(shù)；故障停機(jī)時(shí)間是指每次故障發(fā)生后系統(tǒng)或單機(jī)停止生產(chǎn)運(yùn)行的時(shí)間（如小時(shí)）。以上兩個(gè)因素都直接影響產(chǎn)品輸出，降低經(jīng)濟(jì)效益。修理費(fèi)用是指修復(fù)故障的直接費(fèi)用損失，包括工時(shí)費(fèi)和材料費(fèi)。
典型故障分析就是將一個(gè)時(shí)期內(nèi)（如一年）企業(yè)（或車間）所發(fā)生的故障情況，根據(jù)上述三個(gè)因素的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行排列，提出三組最高數(shù)據(jù)，每一組的數(shù)量可以根據(jù)企業(yè)的管理力量和發(fā)生故障的實(shí)際情況來(lái)定，如定10個(gè)數(shù)，則分別將三個(gè)因素中最高的10個(gè)數(shù)據(jù)的原始憑證提取出來(lái)，根據(jù)記錄的情況進(jìn)一步分析和提出改進(jìn)措施。
（3）MTBF分析
設(shè)備的MTBF是一項(xiàng)在設(shè)備投入使用后較易測(cè)定的可靠性參數(shù)，它被廣泛用于評(píng)價(jià)設(shè)備使用期的可靠性。設(shè)備的MTBF可通過(guò)MTBF分析求得，同時(shí)還可以對(duì)設(shè)備故障是怎樣發(fā)生的有所了解。MTBF分析一般按下述步驟進(jìn)行。
①選擇分析對(duì)象。為了分析同一型號(hào)、規(guī)格且使用條件相似的多臺(tái)設(shè)備的故障規(guī)律及MTBF,所選分析對(duì)象（設(shè)備）應(yīng)具有代表性，它在使用中的各種條件，如使用環(huán)境、操作人員、加工產(chǎn)品、切削負(fù)荷，臺(tái)時(shí)利用、維修保養(yǎng)等條件，都應(yīng)處于設(shè)備允許范圍的中間值以上。這樣，測(cè)得的數(shù)據(jù)才能代表該設(shè)備群的特性。如果分析對(duì)象（設(shè)備）在一臺(tái)以上，其MTBF可以取平均值。各分析對(duì)象的MTBF不應(yīng)相差懸殊，否則，應(yīng)認(rèn)真檢查原始記錄有無(wú)問(wèn)題。對(duì)使用條件、故障內(nèi)容等作詳細(xì)研究分析，確定是否是由起支配作用的故障造成。若查不出原因，就只能將MTBF分析結(jié)果作廢。
?、谝?guī)定觀測(cè)時(shí)間。記錄下觀測(cè)時(shí)間內(nèi)該設(shè)備的全部故障（故障修理）。觀測(cè)時(shí)間應(yīng)不短于該設(shè)備中壽命較長(zhǎng)的磨損件的修理（更換）期，一般連續(xù)觀測(cè)記錄2～3年，可充分發(fā)現(xiàn)影響MTBF的故障（失效）。要全部記錄下觀測(cè)期內(nèi)發(fā)生的全部故障（無(wú)論停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)短），包括突發(fā)故障（事后修復(fù)）和將要發(fā)生的故障（通過(guò)預(yù)防維修排除）的有關(guān)數(shù)據(jù)資料，故障部位（內(nèi)容），處理方法，發(fā)生日期，停機(jī)時(shí)間，修理的工時(shí)，修理人員數(shù)等，并保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
?、蹟?shù)據(jù)分析。將在觀測(cè)期內(nèi)，設(shè)備的故障間隔期和維修停機(jī)時(shí)間按發(fā)生時(shí)間先后依次排列形成。
將各故障間隔時(shí)間t1、t2、...、tn相加，除以故障次數(shù)n即可以得MTBF。
如果MTBF的分析目的是為了了解故障的發(fā)生規(guī)律，則應(yīng)把不管什么原因造成的故障，包括非設(shè)備本身原因造成的故障，都統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。如果測(cè)定MTBF的目的是求得可靠性數(shù)據(jù)，則應(yīng)在故障統(tǒng)計(jì)中剔除那些非正常情況造成的故障，如明顯的超設(shè)備性能使用、人為的破壞，自然災(zāi)害等造成的設(shè)備故障。
如果把記錄故障的工作一直延續(xù)進(jìn)行下去，當(dāng)設(shè)備進(jìn)人使用的后期（損耗故障期），將會(huì)出現(xiàn)故障密集觀象，不但易損件，就連一些基礎(chǔ)件也連續(xù)發(fā)生故障而形成故障流，且故障流的間隔時(shí)間也顯著縮短。通過(guò)多臺(tái)相同設(shè)備的故障記錄分析，就可以科學(xué)地估計(jì)該設(shè)備進(jìn)入損耗故障期的時(shí)間，為合理地確定進(jìn)行預(yù)防修理的時(shí)間創(chuàng)造條件。
?。?）設(shè)備故障分析法
故障樹(shù)分析（FaultTreeAnalysis，簡(jiǎn)稱FTA）是一種演繹推理法，這種方法把系統(tǒng)可能發(fā)生的某種故障與導(dǎo)致故障發(fā)生的各種原因之間的邏輯關(guān)系用一種稱為故障樹(shù)的樹(shù)形圖表示，通過(guò)對(duì)故障樹(shù)的定性與定量分析，找出故障發(fā)生的主要原因，為確定安全對(duì)策提供可靠依據(jù)，以達(dá)到預(yù)測(cè)與預(yù)防故障發(fā)生的目的，F(xiàn)TA法具有以下特點(diǎn)。①故障樹(shù)分析是一種圖形演繹方法，是故障事件在一定條件下的邏輯推理方法。它可以圍繞某特定的故障作層層深人的分析，因而在清晰的故障樹(shù)圖形下，表達(dá)了系統(tǒng)內(nèi)各事件間的內(nèi)在聯(lián)系，并指出單元故障與系統(tǒng)故障之間的邏輯關(guān)系，便于找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。
?、贔TA具有很大的靈活性，故障樹(shù)分析法可以分析由單一構(gòu)件故障所誘發(fā)的系統(tǒng)故障，還可以分析兩個(gè)以上構(gòu)件同時(shí)發(fā)生故障時(shí)所導(dǎo)致的系統(tǒng)故障?？梢杂糜诜治鲈O(shè)備、系統(tǒng)中零部件故障的影響，也可以考慮維修、環(huán)境因素、人為操作或決策失誤的影響，即不僅可反映系統(tǒng)內(nèi)部單元與系統(tǒng)的故障關(guān)系，也能反映出系統(tǒng)外部因素所可能造成的后果。③進(jìn)行FTA的過(guò)程，是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)更深入認(rèn)識(shí)的過(guò)程，它要求分析人員把握系統(tǒng)內(nèi)各要素間的內(nèi)在聯(lián)系，弄清各種潛在因素對(duì)故障發(fā)生影響的途徑和程度，因而許多問(wèn)題在分析的過(guò)程中就被發(fā)現(xiàn)和解決了，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
?、芾霉收蠘?shù)模型可以定量計(jì)算復(fù)雜系統(tǒng)發(fā)生故障的概率，為改善和評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。
故障樹(shù)分析的不足之處主要是：FTA需要花費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間；FTA的難度較大，建樹(shù)過(guò)程復(fù)雜，需要經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員參加，即使這樣也難免發(fā)生遺漏和錯(cuò)誤；FTA只考慮（0,1）狀態(tài)的事件，而大部分系統(tǒng)存在局部正常、局部故障的狀態(tài)，因而建立數(shù)學(xué)模型時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大誤差；FTA雖然可以考慮人的因素，但人的失誤很難量化。
故障樹(shù)分析是根據(jù)系統(tǒng)可能發(fā)生的故障或已經(jīng)發(fā)生的故障所提供的信息，去尋找同故障發(fā)生有關(guān)的原因，從而采取有效的防范措施，防止故障發(fā)生。這種分析方法一般可按下述步驟進(jìn)行。
準(zhǔn)備階段
i．確定所要分析的系統(tǒng)。在分析過(guò)程中，合理地處理好所要分析系統(tǒng)與外界環(huán)境及其邊界條件，確定所要分析系統(tǒng)的范圍，明確影響系統(tǒng)安全的主要因素。
ii．熟悉系統(tǒng)。這是故障樹(shù)分析的基礎(chǔ)和依據(jù)。對(duì)于已經(jīng)確定的系統(tǒng)進(jìn)行深入的調(diào)查研究，收集系統(tǒng)的有關(guān)資料與數(shù)據(jù)，包括系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、性能、工藝流程、運(yùn)行條件、故障類型、維修情況、環(huán)境因素等。
ii．調(diào)查系統(tǒng)發(fā)生的故障。收集、調(diào)查所分析系統(tǒng)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)的故障和將來(lái)有可能發(fā)生的故障，同時(shí)還要收集、調(diào)查本單位與外單位、國(guó)內(nèi)與國(guó)外同類系統(tǒng)曾發(fā)生的所有故障。故障樹(shù)的編制
i．確定故障樹(shù)的頂事件。確定頂事件是指確定所要分析的對(duì)象事件。根據(jù)故障調(diào)查報(bào)告分析其損失大小和故障頻率，選擇易于發(fā)生且后果嚴(yán)重的故障作為故障的頂事件。ii．調(diào)查與頂事件有關(guān)的所有原因事件。從人、機(jī)、環(huán)境和信息等方面調(diào)查與故障樹(shù)頂事件有關(guān)的所有故障原因，確定故障原因并進(jìn)行影響分析。
iii．編制故障樹(shù)。把故障樹(shù)頂事件與引起頂事件的原因事件，采用一些規(guī)定的符號(hào)，按照一定的邏輯關(guān)系，繪制反映因果關(guān)系的樹(shù)形圖。
故障樹(shù)定性分析
故障樹(shù)定性分析主要是按故障樹(shù)結(jié)構(gòu)，求取故障樹(shù)的最小割集或最小徑集，以及基本事件的結(jié)構(gòu)重要度，根據(jù)定性分析的結(jié)果，確定預(yù)防故障的安全保障措施。
故障樹(shù)定量分析
故障樹(shù)定量分析主要是根據(jù)引起故障發(fā)生的各基本事件的發(fā)生概率，計(jì)算故障樹(shù)頂事件發(fā)生的概率；計(jì)算各基本事件的概率重要度和關(guān)鍵重要度。根據(jù)定量分析的結(jié)果以及故障發(fā)生以后可能造成的危害，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析，以確定故障管理的重點(diǎn)。
故障樹(shù)分析的結(jié)果總結(jié)與應(yīng)用
必須及時(shí)對(duì)設(shè)備故障分析樹(shù)分析的結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)、總結(jié)，提出改進(jìn)建議，整理、儲(chǔ)存故障樹(shù)定性和定量分析的全部資料與數(shù)據(jù)，并注重綜合利用各種故障分析的資料，提出預(yù)防故障與消除故障的對(duì)策。
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