第十章 設(shè)備維修管理

1、中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院1第10章 設(shè)備維修管理10.1 設(shè)備管理概述10.2 生產(chǎn)維修10.3 基本維護(hù)決策中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院2 10.1 設(shè)備管理概述n10.1.1 10.1.1 設(shè)備維修管理的概念設(shè)備維修管理的概念n10.1.2 10.1.2 設(shè)備維修的發(fā)展階段設(shè)備維修的發(fā)展階段n10.1.3 10.1.3 設(shè)備綜合工程學(xué)設(shè)備綜合工程學(xué)中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院310.1.1 設(shè)備維修概念1、定義：n英國標(biāo)準(zhǔn)英國標(biāo)準(zhǔn)38113811號給號給“維修維修”下的定義是：下的定義是：“各種技各種技術(shù)行動與相關(guān)的管理行動相配合，其目的是使一個術(shù)行動與相關(guān)的管理行動相配合，其目的是使一個物件保持在或者

2、恢復(fù)達(dá)到能履行它所規(guī)定功能的狀物件保持在或者恢復(fù)達(dá)到能履行它所規(guī)定功能的狀態(tài)。態(tài)?！眓設(shè)備維修管理：設(shè)備維修管理：指依據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)，通過指依據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標(biāo)，通過一系列的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和組織措施，對設(shè)備壽命周期一系列的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和組織措施，對設(shè)備壽命周期內(nèi)的所有設(shè)備物質(zhì)運(yùn)動形態(tài)和價值運(yùn)動形態(tài)進(jìn)行的內(nèi)的所有設(shè)備物質(zhì)運(yùn)動形態(tài)和價值運(yùn)動形態(tài)進(jìn)行的綜合管理工作綜合管理工作。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院410.1.1 設(shè)備維修概念（續(xù)）2、設(shè)備管理的影響、設(shè)備管理的影響n設(shè)備管理水平的高低直接影響企業(yè)的計劃、交貨期、生產(chǎn)過程的均衡性等方面的工作；n設(shè)備管理水平的高低直接關(guān)系到企業(yè)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量；n設(shè)

3、備管理水平的高低直接影響著產(chǎn)品制造成本的高低；n設(shè)備管理水平的高低關(guān)系到安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)；n設(shè)備管理水平的高低影響著企業(yè)生產(chǎn)資金的合理使用。（50%-60%）中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院510.1.1 設(shè)備維修概念（續(xù)）設(shè)備維修概念（續(xù)）3、設(shè)備管理的主要內(nèi)容：、設(shè)備管理的主要內(nèi)容：n依據(jù)企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)及生產(chǎn)需要制定設(shè)備規(guī)劃；依據(jù)企業(yè)經(jīng)營目標(biāo)及生產(chǎn)需要制定設(shè)備規(guī)劃；n選擇、購置、安裝調(diào)試所需設(shè)備；選擇、購置、安裝調(diào)試所需設(shè)備；n對投入運(yùn)行的設(shè)備正確、合理地使用；對投入運(yùn)行的設(shè)備正確、合理地使用；n精心維護(hù)保養(yǎng)和及時檢查設(shè)備，保證設(shè)備正精心維護(hù)保養(yǎng)和及時檢查設(shè)備，保證設(shè)備正常運(yùn)行；常運(yùn)行；n適時改造和

4、更新設(shè)備。適時改造和更新設(shè)備。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院610.1.2 設(shè)備維修發(fā)展階段4、設(shè)備維修體制發(fā)展的五個階段n事后修理n預(yù)防維修n生產(chǎn)維修（50年代）n維修預(yù)防（維修預(yù)防（6060年代）年代）n設(shè)備綜合管理（70年代）目的：提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效果；目的：提高企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效果；特點(diǎn)：根據(jù)設(shè)備重要性選用維修保特點(diǎn)：根據(jù)設(shè)備重要性選用維修保養(yǎng)方法。重點(diǎn)設(shè)備？一般設(shè)備？養(yǎng)方法。重點(diǎn)設(shè)備？一般設(shè)備？以預(yù)防為主，加強(qiáng)日常檢查和定期以預(yù)防為主，加強(qiáng)日常檢查和定期檢查，根據(jù)零件磨損規(guī)律和檢查結(jié)檢查，根據(jù)零件磨損規(guī)律和檢查結(jié)果，在設(shè)備發(fā)生故障之前有計劃地果，在設(shè)備發(fā)生故障之前有計劃地進(jìn)行修理。進(jìn)行修理。在設(shè)

5、備設(shè)計、制造階段就在設(shè)備設(shè)計、制造階段就考慮維修問題，提高設(shè)備的考慮維修問題，提高設(shè)備的可靠性和易修性。可靠性和易修性。產(chǎn)生于英國，日本：產(chǎn)生于英國，日本：TPMTPM，全，全面生產(chǎn)維修制。面生產(chǎn)維修制。 基于狀態(tài)維修和智能維修等基于狀態(tài)維修和智能維修等新方法。新方法。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院710.1.3 設(shè)備綜合工程學(xué)5、設(shè)備、設(shè)備綜合工程學(xué)特點(diǎn)綜合工程學(xué)特點(diǎn)n把設(shè)備的最經(jīng)濟(jì)壽命周期費(fèi)用作為其研究目的。 （設(shè)置費(fèi)、維持費(fèi)）n把與設(shè)備有關(guān)的工程技術(shù)、財務(wù)、管理等方面結(jié)合起來進(jìn)行綜合性管理n研究提高設(shè)備的可靠性、維修性設(shè)計，提高設(shè)計的質(zhì)量和效率n把設(shè)備的一生，即整個壽命周期作為管理和研究的對象n

6、強(qiáng)調(diào)設(shè)備的設(shè)計、使用和費(fèi)用的信息反饋（生產(chǎn)商與用戶之間）中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院810.2 生產(chǎn)維修n10.2.1 10.2.1 綜述綜述n10.2.2 10.2.2 機(jī)器零件磨損的規(guī)律機(jī)器零件磨損的規(guī)律n10.2.3 10.2.3 設(shè)備故障曲線設(shè)備故障曲線n10.2.4 10.2.4 設(shè)備維修體制設(shè)備維修體制n10.2.5 10.2.5 全面生產(chǎn)維修制全面生產(chǎn)維修制中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院910.2.1 綜述1、設(shè)備維修理論的兩種基本觀點(diǎn)：n第一種觀點(diǎn)建立在摩擦學(xué)基礎(chǔ)之上，以研究機(jī)械磨損規(guī)律的“設(shè)備修理周期結(jié)構(gòu)”理論。n第二種觀點(diǎn)是建立在故障物理學(xué)基礎(chǔ)之上，以研究故障規(guī)律和設(shè)備可靠性的“故障分析

7、與狀態(tài)管理”理論。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院102、維修術(shù)語：、維修術(shù)語：（1）平均故障期）平均故障期（mean time between failure, MTBF），為故障率的倒數(shù)。），為故障率的倒數(shù)。（2）平均維修時間）平均維修時間(mean time to repair, MTTR)（3）可用性（）可用性（availability） 可用性用機(jī)器運(yùn)行時間的平均值加以衡量?？捎眯杂脵C(jī)器運(yùn)行時間的平均值加以衡量。 設(shè)備管理就是要縮短平均維修時間，提高設(shè)備設(shè)備管理就是要縮短平均維修時間，提高設(shè)備的可用性，減少故障率。的可用性，減少故障率。10.2.1 綜述中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院1110.2.2

8、機(jī)器零件磨損的規(guī)律1 1、零件從投入使用到磨損報廢一、零件從投入使用到磨損報廢一般可以分為三個階段：般可以分為三個階段：n初期磨損期初期磨損期 零件的表面宏觀幾何和微觀幾何都要零件的表面宏觀幾何和微觀幾何都要發(fā)生明顯變化，磨損速度很快。這一階段發(fā)生明顯變化，磨損速度很快。這一階段對設(shè)備來說沒有什么危害，而是設(shè)備進(jìn)入對設(shè)備來說沒有什么危害，而是設(shè)備進(jìn)入正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必經(jīng)階段，稱正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必經(jīng)階段，稱“跑合跑合”、“磨磨合合”。如汽車的情況。如汽車的情況。n正常磨損期正常磨損期 經(jīng)跑合磨損后，設(shè)備各個部分進(jìn)入了經(jīng)跑合磨損后，設(shè)備各個部分進(jìn)入了正常工作狀態(tài)。零件磨損比較緩慢。正常工作狀態(tài)。零件磨損比較緩

9、慢。n急劇磨損期急劇磨損期 零件是有一定壽命的。經(jīng)過一段時間零件是有一定壽命的。經(jīng)過一段時間以后，正常磨損關(guān)系破壞了，這時候的磨以后，正常磨損關(guān)系破壞了，這時候的磨損速度非常塊，短時間內(nèi)就可以使零件喪損速度非常塊，短時間內(nèi)就可以使零件喪失應(yīng)有的精度或強(qiáng)度。失應(yīng)有的精度或強(qiáng)度。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院1210.2.3 設(shè)備故障曲線設(shè)備故障曲線第一段為第一段為初期故障時期初期故障時期。這段時期的故障主要是這段時期的故障主要是由于設(shè)計上的原因，操由于設(shè)計上的原因，操作上的不習(xí)慣，新裝配作上的不習(xí)慣，新裝配零件沒有跑合，質(zhì)量不零件沒有跑合，質(zhì)量不好等。好等。第二段為第二段為偶發(fā)故障期偶發(fā)故障期。設(shè)。設(shè)備

10、處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段，備處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)階段，故障率較低，一般由于故障率較低，一般由于維護(hù)不好和操作失誤引維護(hù)不好和操作失誤引起的偶然故障。起的偶然故障。第三段為第三段為磨損故障期磨損故障期。零。零件開始老化，故障率逐件開始老化，故障率逐漸上升。漸上升。 t圖圖142：設(shè)備故障曲線：設(shè)備故障曲線I IIIII正常區(qū)正常區(qū)惡劣區(qū)惡劣區(qū)( ) t0( )t設(shè)備故障曲線設(shè)備故障曲線（浴盆曲線）（浴盆曲線）中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院1310.2.4 設(shè)備計劃預(yù)防維修體制1 1、計劃預(yù)修制、計劃預(yù)修制n計劃預(yù)修制是根據(jù)零件的一般磨損規(guī)律和設(shè)備故障計劃預(yù)修制是根據(jù)零件的一般磨損規(guī)律和設(shè)備故障規(guī)律，有計劃地進(jìn)行維修，在

11、故障發(fā)生之前修復(fù)或規(guī)律，有計劃地進(jìn)行維修，在故障發(fā)生之前修復(fù)或更換已磨損或老化的零件。更換已磨損或老化的零件。日 常 維 護(hù)設(shè) 備 的 維 護(hù)定 期 清 洗 換 油定 期 檢 查計 劃 預(yù) 修 制小 修計 劃 修 理中 修大 修中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院1410.2.4 設(shè)備維修體制（續(xù)）2 2、實(shí)現(xiàn)計劃修理的方法：、實(shí)現(xiàn)計劃修理的方法：n由于設(shè)備的重要程度和結(jié)構(gòu)的繁簡程度不同，以由于設(shè)備的重要程度和結(jié)構(gòu)的繁簡程度不同，以及對零件使用壽命的掌握程度不同，因此，規(guī)定及對零件使用壽命的掌握程度不同，因此，規(guī)定了三種不同的實(shí)現(xiàn)計劃修理的方法。了三種不同的實(shí)現(xiàn)計劃修理的方法。（1）標(biāo)準(zhǔn)修理法，又叫強(qiáng)制修理

12、法（重要設(shè)備，如（重要設(shè)備，如動力設(shè)備、自動線上的設(shè)備）動力設(shè)備、自動線上的設(shè)備）（2）定期修理法（3）檢查后修理法中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院1510.2.5 全面生產(chǎn)維修制（Total Production Maintenance，簡稱，簡稱TPM） 1 1、TPMTPM的基本思想：的基本思想： （1 1）全效益，）全效益，是指要求設(shè)備一生的壽命周期的費(fèi)用最小、是指要求設(shè)備一生的壽命周期的費(fèi)用最小、輸出最大，及設(shè)備綜合效率最高。輸出最大，及設(shè)備綜合效率最高。 設(shè)備綜合效率設(shè)備綜合效率 （2 2）全系統(tǒng)）全系統(tǒng)，從設(shè)備的設(shè)計、制造、使用、維修、改造從設(shè)備的設(shè)計、制造、使用、維修、改造到更新的設(shè)備一

13、生的管理。到更新的設(shè)備一生的管理。（3 3）全員參加）全員參加，凡是和設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計、制造、使用、凡是和設(shè)備規(guī)劃、設(shè)計、制造、使用、維修有關(guān)的部門和人員都參加到設(shè)備管理行列中維修有關(guān)的部門和人員都參加到設(shè)備管理行列中 設(shè)備壽命周期的輸出設(shè)備壽命周期的輸出設(shè)備壽命周期的輸入設(shè)備壽命周期的輸入中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院162、TPM的基本特征的基本特征n以提高設(shè)備綜合效率為目標(biāo)n建立以設(shè)備一生為對象的生產(chǎn)維修總系統(tǒng)n涉及設(shè)備的計劃、使用、保養(yǎng)等所有部門n從最高領(lǐng)導(dǎo)到第一線工人全體成員參加n從加強(qiáng)生產(chǎn)維修保養(yǎng)思想教育，開展班組自主活動，推廣生產(chǎn)維修 10.2.5 全面生產(chǎn)維修制全面生產(chǎn)維修制中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)

14、與管理學(xué)院173、TPM的主要內(nèi)容：n日常點(diǎn)檢（點(diǎn)檢卡）n定期檢查n計劃修理n改善性維修n故障修理n維修記錄分析n開展5S活動（整理（Seiri）、整頓（Seiton） 清潔（Seisoh）、清掃（Seiketsu）、教養(yǎng)（Shitsuke）10.2.5 全面生產(chǎn)維修制全面生產(chǎn)維修制中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院18整理整理:區(qū)分要與不要的物品，現(xiàn)場只有必需品區(qū)分要與不要的物品，現(xiàn)場只有必需品整頓整頓:整理后科學(xué)布置與擺放整理后科學(xué)布置與擺放(定置管理定置管理)清掃清掃:現(xiàn)場干凈現(xiàn)場干凈清潔清潔:狀態(tài)保持狀態(tài)保持素養(yǎng)素養(yǎng):作業(yè)習(xí)慣、行為規(guī)范，最終目標(biāo)作業(yè)習(xí)慣、行為規(guī)范，最終目標(biāo)10.2.5 全面生產(chǎn)維

15、修制全面生產(chǎn)維修制5S活動內(nèi)容：活動內(nèi)容：中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院19中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院20中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院21中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院22中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院23中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院24中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院25中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院26中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院27中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院2810.3 基本維護(hù)決策1 1、集中維修與分散維修、集中維修與分散維修2 2、委托維修與自行維修、委托維修與自行維修3 3、備用設(shè)備問題、備用設(shè)備問題4 4、預(yù)防性維修和事后修理、預(yù)防性維修和事后修理5 5、更換年限決策、更換年限決策中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院291、集中維修與分散維修集中維修與分散維修

16、（1）集中維修）集中維修n集中維修指把所有維修力量集中起來組成專集中維修指把所有維修力量集中起來組成專門的設(shè)備維修部門，負(fù)責(zé)整個企業(yè)的設(shè)備維門的設(shè)備維修部門，負(fù)責(zé)整個企業(yè)的設(shè)備維修工作。修工作。n優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：有利于提高維修技術(shù)水平，集中力量：有利于提高維修技術(shù)水平，集中力量完成復(fù)雜、技術(shù)難度大的維修任務(wù)。完成復(fù)雜、技術(shù)難度大的維修任務(wù)。n缺點(diǎn)缺點(diǎn)：易出現(xiàn)生產(chǎn)與維修的脫節(jié)，不能及時：易出現(xiàn)生產(chǎn)與維修的脫節(jié)，不能及時處理故障。處理故障。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院30（2）分散維修）分散維修n分散維修就是由企業(yè)的各個下層部門分別設(shè)立維修小組，每一個小組負(fù)責(zé)本部門的設(shè)備維修工作。n優(yōu)點(diǎn)：把各部門的生產(chǎn)與維修

17、統(tǒng)一起來，維修時間靈活。n缺點(diǎn)：分散了維修力量，難以處理技術(shù)難度大的維修任務(wù)。2、委托維修與自行維修、委托維修與自行維修1、集中維修與分散維修、集中維修與分散維修中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院313、備用設(shè)備問題n某些情況下，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，就有可能造成很某些情況下，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，就有可能造成很大的損失。備用設(shè)備就是為了緩解這種情況而出現(xiàn)大的損失。備用設(shè)備就是為了緩解這種情況而出現(xiàn)的。然而，備用設(shè)備會占用大量的資金，造成成本的。然而，備用設(shè)備會占用大量的資金，造成成本上升。設(shè)備管理就是的任務(wù)之一就是要找到一個平上升。設(shè)備管理就是的任務(wù)之一就是要找到一個平衡點(diǎn)。衡點(diǎn)。見書本見書本P428例題例題中

18、北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院324 4、預(yù)防性維修與事后修理、預(yù)防性維修與事后修理n是采取預(yù)防性維修還是采取設(shè)備發(fā)生故障后再是采取預(yù)防性維修還是采取設(shè)備發(fā)生故障后再來搶修，這也是一個設(shè)備維修的決策問題。通來搶修，這也是一個設(shè)備維修的決策問題。通常，管理人員從成本的角度衡量，尋求總成本常，管理人員從成本的角度衡量，尋求總成本最低的預(yù)防性維修水平，避免造成過渡維修。最低的預(yù)防性維修水平，避免造成過渡維修。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院335、更換年限決策更換年限決策討論總費(fèi)用最低的零件更換年限的確定問題。討論總費(fèi)用最低的零件更換年限的確定問題。n假設(shè)：機(jī)器維護(hù)費(fèi)用隨著機(jī)器的使用年限而增加。假設(shè)：機(jī)器維護(hù)費(fèi)用隨著機(jī)

19、器的使用年限而增加。這里所討論的模型既使用于連續(xù)工作的設(shè)備，也這里所討論的模型既使用于連續(xù)工作的設(shè)備，也適用于間歇工作的機(jī)器。適用于間歇工作的機(jī)器。n假設(shè)，更換某個零件的費(fèi)用是假設(shè)，更換某個零件的費(fèi)用是K，該零件在工作，該零件在工作年限為年限為u u時的運(yùn)行費(fèi)用是時的運(yùn)行費(fèi)用是C C（u u），且，且C C（u u）的初）的初始值是始值是auau。邊際更換費(fèi)用隨時間的推移而降低，。邊際更換費(fèi)用隨時間的推移而降低，邊際運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用隨時間推移而上升。邊際運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用隨時間推移而上升?？傎M(fèi)用總費(fèi)用是是零件更換費(fèi)用與維護(hù)費(fèi)用之和零件更換費(fèi)用與維護(hù)費(fèi)用之和，這里要找到總費(fèi)，這里要找到總費(fèi)用最低的更換時間點(diǎn)。用最低的更換時間點(diǎn)。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院345、更換年限決策（續(xù)）更換年限決策（續(xù)）為了簡化問題，假設(shè)n機(jī)器連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；n不考慮停機(jī)修理時間；n機(jī)器上的每一個新零件具有相同的特征；n只考慮更換費(fèi)用和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用；n目標(biāo)是取得長期總費(fèi)用最低；n維護(hù)一個零件運(yùn)行費(fèi)用是auau，更換一個零件的費(fèi)用是K。中北大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院355、更換年限決策（續(xù)）20032( )/2( ),( )1( )()220,( )145*,( )20,*2ttkC u duauduatG ttG tatKatG tKtttG ttTG