在設(shè)備故障分析管理工作中,不但要對每一項具體的設(shè)備故障進行分析,查明發(fā)生的原因和機理,采取預(yù)防措施,防止故障重復(fù)出現(xiàn)。同時,還必須對本系統(tǒng)、企業(yè)全部設(shè)備的故障基本狀況、主要問題、發(fā)展趨勢等有全面的了解,找出管理中的薄弱環(huán)節(jié),并從本企業(yè)設(shè)備著眼,采取針對性措施,預(yù)防或減少故障,改善技術(shù)狀態(tài)。因此,對故障的統(tǒng)計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)。
?。?)故障信息的主要內(nèi)容
①故障對象的有關(guān)數(shù)據(jù)有系統(tǒng)、設(shè)備的種類、編號、生產(chǎn)廠家、使用經(jīng)歷等;
?、诠收献R別數(shù)據(jù)有故障類型、故障現(xiàn)場的形態(tài)表述、故障時間等;
③故障鑒定數(shù)據(jù)有故障現(xiàn)象、故障原因、測試數(shù)據(jù)等;
?、苡嘘P(guān)故障設(shè)備的歷史資料。
?。?)故障信息的來源
?、俟收犀F(xiàn)場調(diào)查資料;
?、诠收蠈n}分析報告;
③故障修理單;
④設(shè)備使用情況報告(運行日志);
⑤定期檢查記錄;
?、逘顟B(tài)監(jiān)測和故障診斷記錄;
?、弋a(chǎn)品說明書,出廠檢驗、試驗數(shù)據(jù);
?、嘣O(shè)備安裝、調(diào)試記錄;
⑨修理檢驗記錄。
設(shè)備故障分析
?。?)收集故障數(shù)據(jù)資料的注意事項
?、侔匆?guī)定的程序和方法收集數(shù)據(jù);
?、趯收弦芯唧w的判斷標(biāo)準(zhǔn);
?、鄹鞣N時間要素的定義要準(zhǔn)確,計算各種有關(guān)費用的方法和標(biāo)準(zhǔn)要統(tǒng)一;
④數(shù)據(jù)必須準(zhǔn)確、真實、可靠、完整,要對記錄人員進行教育、培訓(xùn),健全責(zé)任制;
?、菔占畔⒁皶r。
?。?)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)備故障的全過程,如故障部位、停機時間、處理情況、產(chǎn)生的原因等,對一些不能立即處理的設(shè)備隱患也要詳細(xì)記載;
?、诓僮鞴と艘龊迷O(shè)備點檢(日常的定期預(yù)防性檢查)記錄,每班按點檢要求對設(shè)備做逐點檢查、逐項記錄,對點檢中發(fā)現(xiàn)的設(shè)備隱患,除按規(guī)定要求進行處理外,對隱患處理情況也要按要求認(rèn)真填寫,以上檢修記錄和點檢記錄定期匯集整理后,上交企業(yè)設(shè)備管理部門;
?、厶詈迷O(shè)備故障修理單,當(dāng)有關(guān)技術(shù)人員會同維修人員對設(shè)備故障進行分析處理后,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
開展故障原因分析時,對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,要結(jié)合本企業(yè)擁有的設(shè)備種類和故障管理的實際需要。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題。當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障后進行鑒定時,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,便不難根據(jù)故障原因的統(tǒng)計資料發(fā)現(xiàn)本企業(yè)產(chǎn)生設(shè)備故障的主要原因或問題。
?。?)典型故障分析
在原因分類分析時,由于各種原因造成的故障后果不同,所以,通過這種分析方法來改善管理與提高經(jīng)濟性的效果并不明顯。
典型故障分析則從故障造成的后果出發(fā),抓住影響經(jīng)濟效果的主要因素進行分析,并采取針對性的措施,有重點地改進管理,以求取得較好的經(jīng)濟效果。這樣不斷循環(huán),效果就更顯著。
影響經(jīng)濟性的三個主要因素是:故障頻率、故障停機時間和修理費用。故障頻率是指某一系統(tǒng)或單臺設(shè)備在統(tǒng)計期內(nèi)(如一年)發(fā)生故障的次數(shù);故障停機時間是指每次故障發(fā)生后系統(tǒng)或單機停止生產(chǎn)運行的時間(如小時)。以上兩個因素都直接影響產(chǎn)品輸出,降低經(jīng)濟效益。修理費用是指修復(fù)故障的直接費用損失,包括工時費和材料費。
典型故障分析就是將一個時期內(nèi)(如一年)企業(yè)(或車間)所發(fā)生的故障情況,根據(jù)上述三個因素的記錄數(shù)據(jù)進行排列,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)生故障的實際情況來定,如定10個數(shù),則分別將三個因素中最高的10個數(shù)據(jù)的原始憑證提取出來,根據(jù)記錄的情況進一步分析和提出改進措施。
?。?)MTBF分析
設(shè)備的MTBF是一項在設(shè)備投入使用后較易測定的可靠性參數(shù),它被廣泛用于評價設(shè)備使用期的可靠性。設(shè)備的MTBF可通過MTBF分析求得,同時還可以對設(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行。
①選擇分析對象。為了分析同一型號、規(guī)格且使用條件相似的多臺設(shè)備的故障規(guī)律及MTBF,所選分析對象(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,臺時利用、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,測得的數(shù)據(jù)才能代表該設(shè)備群的特性。如果分析對象(設(shè)備)在一臺以上,其MTBF可以取平均值。各分析對象的MTBF不應(yīng)相差懸殊,否則,應(yīng)認(rèn)真檢查原始記錄有無問題。對使用條件、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)定觀測時間。記錄下觀測時間內(nèi)該設(shè)備的全部故障(故障修理)。觀測時間應(yīng)不短于該設(shè)備中壽命較長的磨損件的修理(更換)期,一般連續(xù)觀測記錄2~3年,可充分發(fā)現(xiàn)影響MTBF的故障(失效)。要全部記錄下觀測期內(nèi)發(fā)生的全部故障(無論停機時間長短),包括突發(fā)故障(事后修復(fù))和將要發(fā)生的故障(通過預(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,停機時間,修理的工時,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。將在觀測期內(nèi),設(shè)備的故障間隔期和維修停機時間按發(fā)生時間先后依次排列形成。
將各故障間隔時間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)計在內(nèi)。如果測定MTBF的目的是求得可靠性數(shù)據(jù),則應(yīng)在故障統(tǒng)計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)進行下去,當(dāng)設(shè)備進人使用的后期(損耗故障期),將會出現(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,且故障流的間隔時間也顯著縮短。通過多臺相同設(shè)備的故障記錄分析,就可以科學(xué)地估計該設(shè)備進入損耗故障期的時間,為合理地確定進行預(yù)防修理的時間創(chuàng)造條件。
?。?)設(shè)備故障分析法
故障樹分析(FaultTreeAnalysis,簡稱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的樹形圖表示,通過對故障樹的定性與定量分析,找出故障發(fā)生的主要原因,為確定安全對策提供可靠依據(jù),以達到預(yù)測與預(yù)防故障發(fā)生的目的,F(xiàn)TA法具有以下特點。①故障樹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圖形下,表達了系統(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,還可以分析兩個以上構(gòu)件同時發(fā)生故障時所導(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進行FTA的過程,是一個對系統(tǒng)更深入認(rèn)識的過程,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故障發(fā)生影響的途徑和程度,因而許多問題在分析的過程中就被發(fā)現(xiàn)和解決了,從而提高了系統(tǒng)的可靠性。
?、芾霉收蠘淠P涂梢远坑嬎銖?fù)雜系統(tǒng)發(fā)生故障的概率,為改善和評價系統(tǒng)安全性提供了定量依據(jù)。
故障樹分析的不足之處主要是:FTA需要花費大量的人力、物力和時間;FTA的難度較大,建樹過程復(fù)雜,需要經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員參加,即使這樣也難免發(fā)生遺漏和錯誤;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,會產(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行。
準(zhǔn)備階段
i.確定所要分析的系統(tǒng)。在分析過程中,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)。這是故障樹分析的基礎(chǔ)和依據(jù)。對于已經(jīng)確定的系統(tǒng)進行深入的調(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)生過的故障和將來有可能發(fā)生的故障,同時還要收集、調(diào)查本單位與外單位、國內(nèi)與國外同類系統(tǒng)曾發(fā)生的所有故障。故障樹的編制
i.確定故障樹的頂事件。確定頂事件是指確定所要分析的對象事件。根據(jù)故障調(diào)查報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、環(huán)境和信息等方面調(diào)查與故障樹頂事件有關(guān)的所有故障原因,確定故障原因并進行影響分析。
iii.編制故障樹。把故障樹頂事件與引起頂事件的原因事件,采用一些規(guī)定的符號,按照一定的邏輯關(guān)系,繪制反映因果關(guān)系的樹形圖。
故障樹定性分析
故障樹定性分析主要是按故障樹結(jié)構(gòu),求取故障樹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。
故障樹定量分析
故障樹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,計算故障樹頂事件發(fā)生的概率;計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,對系統(tǒng)進行分析,以確定故障管理的重點。
故障樹分析的結(jié)果總結(jié)與應(yīng)用
必須及時對設(shè)備故障分析樹分析的結(jié)果進行評價、總結(jié),提出改進建議,整理、儲存故障樹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策。