TPM咨詢公司提出：設備故障的發(fā)生受設備內(nèi)部和外界多方面因素影響，有的故障發(fā)生是某一種因素起主導作用，有的故障是幾種因素綜合作用的結(jié)果。本文對設備的故障原因與發(fā)生規(guī)律及全過程管理進行簡要的分析。 

　　

　　設備故障的發(fā)生受設備內(nèi)部和外界多方面因素影響，有的故障發(fā)生是某一種因素起主導作用，有的故障是幾種因素綜合作用的結(jié)果。 

 

處理企業(yè)設備故障

　　

　　1、設備故障及故障分類 

　　

　　設備在使用過程中，由于某種原因，使系統(tǒng)、機器或構(gòu)成系統(tǒng)、機器的零、部件喪失了其規(guī)定的功能，這種狀況稱為故障。國際通用的定義是：產(chǎn)品喪失其規(guī)定功能的現(xiàn)象叫做故障。這個定義里包括了三種情況：完全不能工作的產(chǎn)品；性能劣化，超過規(guī)定的失效判據(jù)的產(chǎn)品；失去安全工作能力的產(chǎn)品。發(fā)生上述三種情況中的任何一種，都是發(fā)生了故障。設備故障的發(fā)生受設備內(nèi)部和外界多方面因素影響，有的故障發(fā)生是某一種因素起主導作用，有的故障是幾種因素綜合作用的結(jié)果。 

　　

　?。?）按故障發(fā)生與時間性是否有關(guān)分類 

　　

　　突發(fā)性故障：事先沒有明顯征兆而突然發(fā)生的故障，它是一種無發(fā)展期的隨機故障。發(fā)生故障的概率與時間無關(guān)，故障無法預測。

　　

　　漸進性故障：由于各種原因使設備規(guī)定的功能逐漸變差，以至完全喪失。當故障出現(xiàn)前，一般有較明顯的征兆。發(fā)生故障的概率與時間有關(guān)，可以早期預測、預防和控制。 1.2按故障造成功能表現(xiàn)的程度分類 

　　

　　功能故障：故障表現(xiàn)明顯。例如電機故障，機床不能開動，車床變速不到位等。 

　　

　　潛在故障：由于材質(zhì)的缺陷、零部件制造精度不良等原因，致使在一定條件下引發(fā)故障，但在具體的功能上表現(xiàn)不明顯。 了解各種不同的故障，可采取不同的早期預測和防范、控制措施，力求使故障的發(fā)生及其危害程度降到最少。

　　

　　 2、設備故障的原因和模式 

　　

　　從宏觀上看，設備發(fā)生故障的原因有以下幾種： 

　　

　?。?）設計錯誤：應力過大，應力集中，材料、配合、潤滑方式選用不當，對使用條件、環(huán)境影響考慮不周。 

　　

　　（2）原材料缺陷：材料不符合技術(shù)條件，鑄鍛件有缺陷等。制造缺陷：機加工、壓力加工和裝配缺陷、焊接缺陷、熱處理變形等。 

　　

　?。?）運轉(zhuǎn)中的問題：沒有預料到的使用條件影響，巳知使用條件發(fā)生變化，過載、過熱、腐蝕、潤滑不良、操作失誤、維護不當、修理不當?shù)取?nbsp;

　　

　　（4）從微觀上看，發(fā)生機械故障的原因在于設備中零件的強度因素與應力因素和環(huán)境因素不相適應。機械設備故障模式主要有變形、磨損、斷裂和腐蝕四大模式。其中，磨損最常見斷裂后果嚴重，基礎(chǔ)件變形往往不為人重視，腐蝕與設備的環(huán)境關(guān)系密切。 

　　

　　3、設備故障的發(fā)生發(fā)展規(guī)律 

　　

　　機械設備在整個使用壽命期內(nèi)的故障率變化分三個階段。 第一階段是初發(fā)故障期，也稱早期故障期。它是指新設備的安裝調(diào)試過程中至移交生產(chǎn)試用階段。由于設計、制造中的缺陷，零、部件加工質(zhì)量以及操作工人尚未全部熟練掌握等原因，致使這一階段故障較多，問題充分暴露。隨著調(diào)試、排除故障的進行，設備運行逐漸正常，故障發(fā)生率逐步下降。 

　　

　　第二階段是偶發(fā)故障期。這時設備各運動件已進入正常磨損階段，操作工人已逐步掌握了設備的性能、原理和調(diào)整的特點，故障明顯減少，設備進入正常運行階段。在這一階段所發(fā)生的故障，一般是由于設備維護不當、使用不當、工作條件劣化等原因，或者由于材料缺陷、控制失靈、結(jié)構(gòu)不合理等設計、制造上存在的問題所致。 第三階段是劣化故障期。也稱耗損故障期。設備隨著使用時間延長，各部分機件因磨損、腐蝕、疲勞、材料老化等逐漸加劇而失效，致使設備故障增多，生產(chǎn)效能下降，排除故障所需時間和排除故障的難度都逐漸增加，維修費用上升。這時應采取不同形式的檢修或進行技術(shù)改造，才能恢復生產(chǎn)效能。如果繼續(xù)使用，就可能造成事故。 

　　

　　但是，并不是所有的設備都具有三個故障時期。不少設備只有其中一個或兩個故障期， 有些質(zhì)量低劣的設備的偶發(fā)故障期很短，甚至早期故障期后，緊接著就進人耗損故障期。 

　　

　　航空技術(shù)裝備的故障率曲線大致可以分為六種基本類型。具有明顯耗損期的零部件，如飛機的輪胎、機輪的剎車片、活塞式發(fā)動機的氣缸、渦輪噴氣發(fā)動機的壓縮器葉片以及飛機結(jié)構(gòu)上的所有元件等。它們通常具有機械磨損、材料老化、金屬疲勞等特點。沒有耗損期的系統(tǒng)或零部件，如飛機液壓系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等的附件，發(fā)動機的部件、附件，包括渦輪壓縮器以及電子設備等。曲線沒有明確的耗損期，但是當使用時間增加時，它的故障也是在增加的，渦輪噴氣發(fā)動機屬這一種類型，具有耗損特性的僅占整個裝備的6%，具有典型浴盆曲線的僅占47%，沒有明確耗損期的占57%。 

　　

　　4、設備故障全過程管理 

　　

　　要減少故障和消滅故障，就必須重視故障發(fā)展規(guī)律的研究和管理。從設備管理的角度看，主要是對設備故障實行全過程管理。故障全過程管理的內(nèi)容有：故障信息的收集、儲存統(tǒng)計、故障分析、故障處理、效果評價及信息反饋。

　　

　　上述內(nèi)容中，重點在于故障分析與故障處理。認真實施故障全過程管理，可為開展設備故障機理和設備可靠性、維修性研究提供數(shù)據(jù)信息，為改造在用設備、提高換代產(chǎn)品的質(zhì)量提供依據(jù)。更重要的是，通過故障分析，加強管理，預防類似故障再度發(fā)生，保證設備正常運行，減少經(jīng)濟損失。

　　

　　（1）故障信息的收集設備故障信息是指：設備故障的發(fā)生發(fā)展直到排除全過程的信息。它通常是采用故障記錄或故障報告單的形式。它們的內(nèi)容包括：故障發(fā)生前的跡象、原因、發(fā)生故障的部位，診斷結(jié)果和排除措施，更換和修復磨損件的名稱、數(shù)量和磨損特點，排除故障所需時間等。 故障記錄或故障報告單中的故障模式和故障現(xiàn)象，各企業(yè)在實際工作中可以文字說明， 也可規(guī)定統(tǒng)一的、簡單明確的類別編碼，以便于企業(yè)內(nèi)部分類和統(tǒng)計。 

　　

　　故障信息收集應有專人負責，重視現(xiàn)場調(diào)查研究，保證信息的全面、準確和真實性，并加強信息的傳遞和橫向聯(lián)系。

　　

　　（2）故障信息的儲存與統(tǒng)計 

　　

　　用計算機儲存、統(tǒng)計故障信息。編制計算機輔助設備故障管理子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)的功能有：設備故障信息輸入，故障統(tǒng)計分析，查詢、顯示和打印故障設備名稱、各車間或全廠〈按周、月、季、年）故障總次數(shù)、停機總時間，統(tǒng)計、打印主要設備的平均無故障工作時間mtbf、平均修理時間mttr等。 

　　

　?。?）設備故障分析 

　　

　　設備故障分析是從故障現(xiàn)象入手，分析各種故障產(chǎn)生的原因和機理，找出故障隨時間變化的宏觀規(guī)律，判斷故障對設備的影響，研究對故障的預測、預知，從而控制和消滅故障。常見的故障分析方法有：故障頻率和故障強度分析、故障原因分析、mtbf和mttr分析、故障模式影響及危害性分析、故障樹分析。