摘要
RCM （以設(shè)備可靠性為中心的維修）研究表明：在復(fù)雜的設(shè)備系統(tǒng)中，除非其部件有1-2個(gè)與工齡有關(guān)的支配性失效模式，否則預(yù)防性維修對系統(tǒng)可靠性影響甚微。這對傳統(tǒng)的定修模式帶來了巨大的挑戰(zhàn)。RCM 的研究甚至認(rèn)為：過度的維修會帶來更多的故障。
RCM的理論促進(jìn)了“設(shè)備狀態(tài)檢測”維修技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)使設(shè)備的日常巡檢、點(diǎn)檢等基礎(chǔ)的狀態(tài)檢測工作變得更為重要，本文將討論化工行業(yè)目前現(xiàn)場管理的模式，及對設(shè)備可靠性帶來的影響
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(dǎo)致了世界范圍內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械化程度的提高，設(shè)備也日趨復(fù)雜，生產(chǎn)開始依賴設(shè)備的可靠性，停機(jī)時(shí)間成為突出的問題。這使得企業(yè)想到應(yīng)該預(yù)防設(shè)備故障，進(jìn)而形成了預(yù)防性維修的概念，在60年代，預(yù)防性維修主要表現(xiàn)為對設(shè)備的定期大修。
這種定修模式基于這樣一個(gè)概念，既：設(shè)備中的每一個(gè)部件都有一個(gè)“正常的工齡 ”，達(dá)到此工齡就必須要大修，以確保安全和運(yùn)行可靠性。然而近年來，設(shè)備的制造日趨大型化、復(fù)雜化、自動化，新的研究發(fā)現(xiàn)：大多數(shù)設(shè)備的運(yùn)行工齡似乎與故障幾率的聯(lián)系變得原來越小，而設(shè)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(jī)的研究表明： 約82%的設(shè)備故障與工齡沒有直接關(guān)系。這些研究導(dǎo)致了以下兩個(gè)結(jié)論：
1： 對于復(fù)雜系統(tǒng)，除非其部件有1-2個(gè)支配性的、與工齡相關(guān)的故障模式，否則定修對可靠性的用處很小（事實(shí)上，如果把“早期損壞率“-引入到本應(yīng)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(fù)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(jié)論使得維修管理者們非常困惑，如果設(shè)備的故障防不勝防，那么應(yīng)該如何制定設(shè)備維護(hù)方式？難道要放棄預(yù)防性維修的做法嗎？
RCM（以設(shè)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(yīng)用。 近年來，推廣到全球的多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。準(zhǔn)確的說：RCM 不是一項(xiàng)具體的維修方式， 也不是籠統(tǒng)意義上的維修思想，事實(shí)上，RCM 是一套分析過程和方法， 它的基本思路是： 對系統(tǒng)進(jìn)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(shè)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(jìn)了狀態(tài)檢測技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)，使得設(shè)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(xiàng)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(guān)的設(shè)備故障大量存在， 以及傳統(tǒng)定修技術(shù)越來越無能為力， 促進(jìn)了新型預(yù)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(gè)事實(shí)： 大量的故障不會瞬間發(fā)生，實(shí)際上故障要發(fā)展一段時(shí)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(yù)防故障、或避免嚴(yán)重的后果，如下圖所示：
RCM 的貢獻(xiàn)之一，就是把故障分成“潛在故障”和“功能故障”，如上圖的P點(diǎn)是潛在故障的發(fā)生點(diǎn)，例如，電機(jī)振動，可能意味著軸承的磨損，但是暫時(shí)還不影響電機(jī)的工作。圖中的F點(diǎn)，可能表示軸承卡死，電機(jī)保護(hù)裝置啟動，從而導(dǎo)致電機(jī)停止工作。
P-F之間表示“潛在故障”發(fā)展到“功能故障”的時(shí)間間隔。如果定期對設(shè)備的狀態(tài)進(jìn)行檢查，跟蹤其趨勢，就可以較好地在“功能故障”發(fā)生前，進(jìn)行修復(fù)。然而，實(shí)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(gè)問題，那就是：應(yīng)該用什么樣的頻率去檢測（ 毫無疑問，頻繁的檢查，將導(dǎo)致員工負(fù)荷增加，而間隔太長，又錯(cuò)失了預(yù)防機(jī)會）
確定狀態(tài)檢測的頻率和諸多的因素相關(guān)：
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(dá)每小時(shí)一次）
2：和修復(fù)故障所需要的時(shí)間有關(guān)系 （故障的修復(fù)本身需要時(shí)間去組織材料和安排人員，這個(gè)過程從數(shù)小時(shí)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?yàn)樾迯?fù)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(xué)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(shí)際情況，不斷分析和調(diào)整的過程，甚至在一段時(shí)間內(nèi)，因?yàn)槟承撛诠收系陌l(fā)生，可能臨時(shí)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(gè)基本假設(shè)是： 故障發(fā)生時(shí)，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(shè)備劣化程度。這就帶來了第二個(gè)問題，那就是什么時(shí)候，設(shè)備管理者可以發(fā)現(xiàn)各種跡象？舉例而言：
考慮到一個(gè)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(gè)問題：
-首先，如果采用先進(jìn)的點(diǎn)檢技術(shù)，可以及早發(fā)現(xiàn)隱患
-功能故障的消除有效性，不在何時(shí)發(fā)現(xiàn)了那種狀態(tài)，而是，什么時(shí)候這些問題得到匯報(bào)（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(dǎo)致問題得不到有效跟蹤）
-當(dāng)人的感官發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，大多數(shù)情況下設(shè)備已經(jīng)接近功能故障，低效的問題匯報(bào)和甄別流程，將延誤維修的戰(zhàn)機(jī)
-考慮到不同設(shè)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(shí)采取現(xiàn)場的行動（如：啟動備用設(shè)備、或安全報(bào)警裝置等），這需要對現(xiàn)場的員工提供培訓(xùn)，以及在此異常條件下，有針對性的操作指導(dǎo)
狀態(tài)檢測技術(shù)近年來有了較大的發(fā)展，象：振動測試、轉(zhuǎn)速測試、紅外成像、油品分析等。但這只解決了問題的一個(gè)方面。
另一個(gè)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(yīng)、匯報(bào)、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(shí)傳遞到現(xiàn)場，這對現(xiàn)場管理的組織有效性，和實(shí)施效率都帶來了更高的要求。
3 RCM在現(xiàn)場應(yīng)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(guān)注設(shè)備的現(xiàn)場工作狀態(tài)，從而也使現(xiàn)場的保養(yǎng)、巡檢、點(diǎn)檢等工作大量增加。然而，在大多數(shù)企業(yè)，這項(xiàng)工作進(jìn)行的并不順利，從管理的角度上講，其原因可能有如下幾點(diǎn)：
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(shè)備人員的點(diǎn)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(wù)的安排不完全科學(xué)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(shí)施，就很少認(rèn)真去根據(jù)現(xiàn)場的反饋，進(jìn)行合理的評估和調(diào)整，隨著設(shè)備運(yùn)行的狀況發(fā)生變化，有的應(yīng)該檢查，或應(yīng)該更頻繁檢查的項(xiàng)目，沒有被補(bǔ)充到新的作業(yè)規(guī)程中，有的明顯故障率較低的設(shè)備，卻被要求頻繁檢查，這讓員工本身對檢查項(xiàng)目的科學(xué)性產(chǎn)生質(zhì)疑。
另一方面，隨著設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間增加，設(shè)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(yán)格，現(xiàn)場檢查的項(xiàng)目也不斷增加，在此情況下，科學(xué)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(shí)際工作時(shí)間進(jìn)行評估。在某些企業(yè)的調(diào)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(zhǔn)時(shí)完成。
造成這個(gè)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(dǎo)不足
設(shè)備可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，首先要確保相關(guān)人員在發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，及時(shí)采取必要措施，防止故障的放大（考慮P-F的間隔有時(shí)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(dāng)巡檢人員聽到壓縮機(jī)發(fā)出異響，并發(fā)現(xiàn)設(shè)備讀數(shù)接近臨界，這時(shí)是應(yīng)該關(guān)掉壓縮機(jī)，中斷生產(chǎn)而造成停線損失？還是冒著設(shè)備故障的風(fēng)險(xiǎn)，讓壓縮機(jī)繼續(xù)運(yùn)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(yàn)，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(jié)果無法量化
目前獲取現(xiàn)場很多設(shè)備信息的方式仍采用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)方式，如用手測溫，用耳聽聲音等感官測量方式，獲得的結(jié)果不能精確量化。舉例如現(xiàn)場電機(jī)軸承，由于目前沒有好的巡檢方式檢驗(yàn)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(yīng)的問題不能及時(shí)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(shí)提交給專業(yè)人員，不少現(xiàn)場反應(yīng)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(shè)備可靠性的同時(shí)，如果缺乏信息化的技術(shù)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(shè)備可靠性。 維護(hù)人員忙于搶修故障，更沒有時(shí)間來從事必要的日常檢查工作，從而可能導(dǎo)致維修人員忙的不可開交，但設(shè)備故障依然不斷的“怪圈”
4 IntelaTrac移動作業(yè)的應(yīng)用
IntelaTrac? 移動作業(yè)和決策支持系統(tǒng)是美國Wonderware公司最新導(dǎo)入中國市場的、采用最新移動技術(shù)的、面向設(shè)備巡檢、點(diǎn)檢、生產(chǎn)操作、安全環(huán)保等設(shè)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(shè)備巡檢和點(diǎn)檢的“五定要求 ”（定人、定點(diǎn)、定量、定周期、定標(biāo)準(zhǔn)）建立在軟件系統(tǒng)中，形成電子化、標(biāo)準(zhǔn)化的現(xiàn)場作業(yè)規(guī)程，這些規(guī)程實(shí)時(shí)下達(dá)到掌上電腦-現(xiàn)場作業(yè)人員的移動終端設(shè)備上。
當(dāng)工人開始日常巡檢時(shí)，可攜帶移動終端，并從中獲取任務(wù)指令，而不再需要筆和紙進(jìn)行記錄。系統(tǒng)會告訴相關(guān)人員應(yīng)該去檢查那些設(shè)備，檢查那些項(xiàng)目，和設(shè)備的目標(biāo)值等。當(dāng)工人輸入數(shù)據(jù)時(shí)，如果實(shí)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(shí)防范事故的發(fā)生。必要時(shí)，還可以自動向后臺支持系統(tǒng)（如EAM 系統(tǒng)）發(fā)出設(shè)維修請求。并發(fā)送信息給相關(guān)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(luò)上傳、審核、監(jiān)控，構(gòu)建了一個(gè)閉環(huán)的移動作業(yè)現(xiàn)場管理體系，提高了設(shè)備現(xiàn)場管理的透明度和執(zhí)行力。
4.1設(shè)備管理知識數(shù)據(jù)庫
IntelaTrac? 為生產(chǎn)或設(shè)備主管依據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)和管理規(guī)章，創(chuàng)建點(diǎn)檢、巡檢作業(yè)程序，提供了一個(gè)工具。這些程序的建立與改進(jìn)，形成了一整套設(shè)備故障預(yù)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(shí)下達(dá)到員工的移動終端上，供員工查詢，并對日常工作進(jìn)行指導(dǎo)。
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(shí)的現(xiàn)場檢查任務(wù)，并可以定義和調(diào)整現(xiàn)場的周期，任務(wù)可以分派給班組和個(gè)人，也可以統(tǒng)計(jì)工作的開始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間和執(zhí)行的次數(shù)，并可以將實(shí)際的時(shí)間和計(jì)劃的時(shí)間進(jìn)行對比，從而更合理的平衡工人的負(fù)荷。
它也可以將任務(wù)定義成必須完成的，以確保關(guān)鍵的任務(wù)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(diǎn)檢發(fā)現(xiàn)的異常問題，在移動終端上，指導(dǎo)員工做出正確和及時(shí)的操作，以消除設(shè)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(shè)備趨勢，歷史的巡檢、點(diǎn)檢記錄、同時(shí)，現(xiàn)場的異常情況可以實(shí)時(shí)傳遞給相關(guān)專業(yè)人員和管理層，便于跟蹤與報(bào)告
4.4現(xiàn)場作業(yè)的透明化管理
IntelaTrac ?報(bào)告與分析功能，可以自動統(tǒng)計(jì)作業(yè)人員是否按質(zhì)、按量、按時(shí)完成現(xiàn)場檢查任務(wù)，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(shí)際工作日志。作為流程的一部分，用戶還可以批準(zhǔn)、編輯、退回提交的巡檢報(bào)告，也對滯后的巡檢任務(wù)進(jìn)行跟蹤，提高現(xiàn)場執(zhí)行力。
4.5 提高設(shè)備安全可靠運(yùn)行能力
IntelaTrac? 是所有“高效安全生產(chǎn)管理”系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，它為消除設(shè)備隱患、提高設(shè)備可靠運(yùn)行能力，提供了一個(gè) “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(guān)鍵的生產(chǎn)設(shè)備、安全與環(huán)保設(shè)備的監(jiān)控點(diǎn)、并確保在需要的時(shí)間、執(zhí)行需要的任務(wù)，滿足政府和行業(yè)的符合性審查要求。
同時(shí)，系統(tǒng)可以與振動、紅外成像等便攜式點(diǎn)檢設(shè)備集成， 點(diǎn)檢收集的數(shù)據(jù)，形成了設(shè)備的量化的健康趨勢，為故障預(yù)測、以及可靠性分析奠定了基礎(chǔ)。
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(shè)備，使企業(yè)有能力把設(shè)備的巡檢和點(diǎn)檢工作進(jìn)一步細(xì)化、量化，從而提高設(shè)備安全可靠運(yùn)行的能力。
作者簡介：莫軍，現(xiàn)為Wonderware 中國區(qū)業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理，負(fù)責(zé) “IntelaTrac移動作業(yè)和決策支持系統(tǒng)” 在中國市場的業(yè)務(wù)導(dǎo)入和推廣。
（轉(zhuǎn)載）
