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保全管理体系

2017-11-14 50页 doc 191KB 43阅读

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保全管理体系保全管理体系 部品 • 机器 • 系的信赖性保全管理体系 第一次 保全技术者联盟 副会长 • 技术士 是枝隆三朗 前言 关于制造工厂对主要部品 • 机器 • 系统的信赖性保全管理体系,感到工厂的生产机器 与飞机等机器的保全(整备)相比较迟了20多年。 飞机的保全由于是关系到万一发生故障会出现人命事故,所以整备的工作须要由有整备资 格的人员来进行,飞机不能象工厂里的机器一样发生小停止。因为机器故障=人命事故带来的迫切感,使飞机保全人员的意识与其它人员的意识不同。 但制造工厂的机器保全也要求拥有与飞机保全相同的信赖性...
保全管理体系
保全管理体系 部品 • 机器 • 系的信赖性保全管理体系 第一次 保全技术者联盟 副会长 • 技术士 是枝隆三朗 前言 关于制造工厂对主要部品 • 机器 • 系统的信赖性保全管理体系,感到工厂的生产机器 与飞机等机器的保全(整备)相比较迟了20多年。 飞机的保全由于是关系到万一发生故障会出现人命事故,所以整备的工作须要由有整备资 格的人员来进行,飞机不能象工厂里的机器一样发生小停止。因为机器故障=人命事故带来的迫切感,使飞机保全人员的意识与其它人员的意识不同。 但制造工厂的机器保全也要求拥有与飞机保全相同的信赖性。 在此作为笔者的试行,列出主要部品 • 机器 • 系统的信赖性保全管理体系,希望能给读者带来参考。 1 保全的目的 部品 • 机器 • 系的保全管理(Maintenance Control)的目的如下。 (1)提高生产性 在规定的时间内生产规定数量的制品,这是达成生产计划所必须的,阻碍计划达成的原 因有部品 • 机器 • 系出现故障导致停机损失,还有部品 • 机器 • 系老化导致效率下降带来的损失。对这些问必须从保全的角度来考虑对策。 (2)品质的安定 如果生产出来的制品的品质有很大偏差的话,会导致检查成本和生产成本增加、生产数 量也难以确保等问题,这不单会导致生产效率下降及生产成本增加,还会使顾客失去对产品 的信任。因此,须要站在部品 • 机器 • 系的保全担当的角度考虑品质的安定。 (3)降低生产成本 在将原材料通过部品 • 机器 • 系和人制成产品的过程中能排除增加成本的原因的话, 对确保企业利益非常有帮助。保全人员必须努力排除部品 • 机器 • 系发生故障带来的损失,还须要防止部品 • 机器 • 系的老化,提高生产效率,削减与生产成本相联系的保全 成本。 1 2保全的方式 保全须要处理的部品 • 机器 • 系的范围很广,从使用面分类有连续(或断续)使用的 和突发(或单发)使用的分类。可否修理面分类有可以修理和不可以修理的分类,这些系• 机器 • 部品等的保全方式和信赖性尺度在?表示。 ?事后保全的故障率(更换率) 没更换的故障率 通过进行事后保全的综合 故障率(更换率) 1 2 3 4 0 1 (1)事后保全 在JSZ8115规定的信赖性用语里面的事后保全叫“发生故障后进行的保全”,对此分为下 面的2类。 1)事后保全(Breakdown Maintenanance):调查发生故障的机器和部品,将故障品更换为 良品,使机器恢复故障前性能的保全,此种场合如?表示一样,最初出现故障所更换的部分 为(数字1),下次所更换部分为(数字2)地成为故障连续时间的分布,综合起来就成为故 障率的波形。这叫事后保全的更换率(或者叫更新率)。 此时,原来的故障分布跟随指数分布的装置,在平常状态下,故障率λ里面有修理与无修 理的平常时间是基本相同,而因事后保全不充分引起导入不良或出现错误的话不良率是 1-kd,相对于实施比较理想的事后保全的更换率U(t)不充分的事后保全的更换率变为 U(t)/kd。 2)改良保全(Modificative Maintenance M.M)在JSZ8115里规定的信赖性用语里面作为事 后保全,但日本保养协会只是将英语的意思直接翻译成改良(Corrective Maintenance:C.M)。 保全技术者联盟的保全技术用语可以世界通用。 就算调查故障原因并实施排除原因的改良 ? 改善,但从减少损失及减少保全费来看 ?各种部品保全机器系等的保全方式和依赖性尺度 使用 修理的可能性 保全方式 使用例 信赖度尺度 MTBF(Mean Tlme Batween Fallures) 大型机械设备机器 预防保全 耐用寿命(Usafull Longevlty) 大型电子计算机 改良保全 利用率(Avallabllity) 铁 道 车 辆 (事后保全) 保全度(Maintalnsbility) 量产型生产机器 修理可能 连续的MTBF 事 后 保 全 家庭用电化制品 (耐用寿命 (改良保全) 通用机械器具 或断续MTTF(Mean Time To Failure) 到故障为止 一般消费材 的寿命分布(平均值,变动,标准偏差) 使用后废弃 (袜子,灯泡等) )使用修理不能 在有预防保全的机 一 定 期 间 器里使用的部分,比 故障率(Failure Rate) MTTF 使用后废弃 实用期间的平均值 长的部品 预 防 保 全 过负荷继电器 修理可能 单成功率 (事后保全) 灭火器,救生器具 次 的失败率 发烟筒,信管 使修理不能 用保险丝 误动作率 2 还是实施改良保全比实施事后保全(Breakdown Maintneance)为好。部品 ? 机器里面含有没充分考虑保全性而及低信赖性设计的情况,对此,必须在日常的点检、检查、修理中 将润滑、漏油、动作不良、强度不足等的位置进行改善,使保全容易进行以及防止故障出现, 另外也可以提高生产效率。 (2)预防保全(Preventive Maintenance) 预防保全就是按“规定的顺序”按计划进行点检检查、试验、再调整等工作,如JSZ8115里规定的一样把故障排除在出现之前,而不是在故障出现之后才作为问题,以不出现故障作 为主体。因此,为了实施预防保全,必须了解生产机器的系统、机器、部品结构、性能、操 作、修理,还需要经常点检生产机器的状态,尽早发现部品老化及故障先兆,为了达到 此目的必须实施以下的保全工作。 1)找查异常及缺陷原因并决定对策。 2)决定补修及更换的范围和时期。 3)通过修理作业及更换作业的标准化确保信赖性。 4)决定机器、部品、资材的备品订购数量和到货日期。 5)评价信赖性改善、效率改善、削减成本、确保品质的保全内容、方法、成本。 6)预测修补位置及更换机器、部品的寿命和预测信性赖。 预防保全就是通过检查、测量、监视机器的状态出现什么物理变化,以达到如下目的。 1)防止突发故障并使保全作业能按计划实施。 2)使系及构成此机器、部品的寿命延长。 3)决定修理及更换的最佳时期。 4)提高机器的加工率。 5)通过按计划实施保全作业实现节省保全费。 6)通过对机器进行改良及改善使保全作业容易进行。 3保全的分类(Classificationof Mainance) 保全方式的分类 1)事后保全(BreakdownMaintenance):就算实施了预防保全体制也不可能完全不发生突发 故障,突发故障是指出现没有先兆的断裂及破损的故障,是不可以通过事先点检或监视预测 的,但可以通过调查故障原因,改善点检内容及监视方法达到预知的目的。 这些突发式故障没有规则地出现,故也叫偶发故障(Randam Failure 或Chance Failure),很多时候是以较平均的比例出现。但也不能说因突发故障的原因不明而完全不能作出防止出 现的改善方法。 另外,故障后修理比更换新部品便宜,或耐用品的寿命很长基本无故障的机器等很难预知 故障何时出现的情况,通过事后保全进行处置是很有效果的。 2)日常保全(Routine Maintenance) 通过始业前 • 下班后的点检整备,实施润滑、清扫、发现不良位置及整备叫每日点检, 这是一个重要的保全作业,如果熟悉机器的结构性能,可以在一定程度防止故障发生。 飞机有飞行前点检、飞行后点检,为了确认安全性按确认一览表实施确认。 对于一般的机器也有分开停机时和运转时点检,依照规定的点检表进行始业点检和下班后 点检。 3)定期点检(Periodic Maintenance) 在一定周期内对机器实施点检整备也叫每月整备或定期整备,实施在日常保全不能做的 点检及性能确认,找出不良位置及进行整备,这是防患于未然的保全。 3 突发故障的保全 1)事后保全 ?保全的分类(Classification of Maintenance) 有利事后保全场合的保全 (1)保全方式的分类(M是Maintenance的略称) 2)日常保全 2)日常保全 3)定期保全 定期整备 保全方式 预防保全 4)时间基准保全 定期交货 分解整备 5)状态基准保全 交换整备 重要监视 6)状态监视保全 特定监视 全定监视 改良保全 飞机业界正在实施A点检(每400小时),B点检(每1600小时),C整备(每3000小时)的点检。其它还有M整备(约5年),这叫大修(ovre-hau分解点检整备)。在这些定 期保全里面,记录、统计用于判断损耗、变形、精度等分柝点检整备时期所必要的数据,同 时以找出可能出现故障的位置及对之进行整备为主要工作。 4)时间基准保全(Time Based Maintenance) 根据机器的运转条件及环境等实施特定周期的大修,年中1-2次,每次用5-10日左右 进行。 这样在每一定时间里进行的修理叫时间基准保全。也有的公司把它称为定期修理(定修)。 在飞机行业里面把它称为运转时间基准方式,经过一定时间运转后实施分拆点检整备或实 施更换机器、部品。 此方法的具体实施有如下的3种方法。 (a)将机器全部分拆检查,找出不良位置并实施修理 • 更换。 (b)将机器按结构别、系统别进行分拆并按顺序分解检查及修理 • 更换。 (c) 对机器可以更换的系、机器、部品更换新品,更换下来的部品确认老化程度、损耗 状况、损伤程度以及记录,并将其修复为与新品相同水平后留作备用,不可修复的废弃 处理。 要把时间基准保全大致区分的话,可以区分为包括大修的定期整备和机器内部品更换的定 期更换2类。 时间基准检查一般在比机器寿命老化短的间隔中实施,此周期长的话将导致出现老化引起 的故障增加。 由于这个原因必然做成修理间隔变短,保全量变多,保全费增大的缺点。 另外,在实施修理及更换之中容易引起修理错误 • 保全错误这些初期故障,使机器的信 赖性没有期待的那么高。 另一方面由于能通过分解检查得到经过时间的损耗、损伤的详细数据,可以作为机体结构、 系、机器、部品寿命的技术资料来使用,现在飞机行业全体大约有6%左右实施这个时间基准保全来谋求达到延长使用寿命的目的。 5)状态基准保全(Condition Based Maintenance) 不设定规定的修理间隔,只通过对机器的技术诊断,查找机器是否有老化及故障的先 兆实施在必须时进行必须保全的方式, 4 这在飞机行业里叫功能基准方式(On-Condition Process),规定机体、系统、机器、部品 的功能老化限度,达到这个限度的实施分解整备或更换整备,约占全体的5%实行此方式。 状态基准保全分以下的3阶段。 (a)确定系统、机器、部品的功能基准。 (b)每隔一段期间调查是否满足功能基准。 (c) 不能满足基准的进行分解整备或更换整备。 状态基准保全是使机器或部品等的功能在出现老化前,就是说进入老化领域前通过点 检找出症状并进行更换,这与预防保全的思路是一致的。 通过这样对机器各部分的功能老化状况从各个角度进行分析,根据结果搞清楚了2件事。 (a)构成一个系统及装置的机器和部品不一定在同一时期发生老化,另外,虽然是相 同部品但安装在不同系统或装置上其寿命也不一样。 因此,系统或装置的寿命是根据构成品中最短寿命的部品而定的,寿命延长的大致 标准可通过改善构成部品中寿命短的部品来达到延长使用寿命的目的。 (b)系统及装置在老化领域里的时间,比时间基准保全的预想时间长的,此时应在偶 发故障领域里面。 因此,怎样才可以防止出现偶发故障?并且必须进行发生偶发故障时机器不停止运转 的冗长设计。 因为机器在设计阶段没有编进事先的信赖性方法,故只有在使用阶段实施信赖性设计 的工作。 5 部品 • 机器 • 系的信赖性保全体系 第二次 3保全的分类 (6)状态监视保全(Ckdition Monitoring Main tenance) 监视机器的系统或装置的正常状态,找出构成系统及装置的机器和部品发生故障前的症状 后进行防止故障发生的处理叫状态监视保全。 飞机行业在60年代后期由飞机的设计阶段开始,为了确立信赖性管理计划,收集所有装 置及机器 • 部品的故障数据进行分析。与此同时对世界各国的航空公司进行了信赖度要求 调查。为了达成此目标,通过埋头于信赖性设计以及进行信赖性评价试验,处理故障分析数 据来确立信赖性保证体制。更加上相对应的保全方式也被开发出来,采用了新的功能监视方 式。通过收集飞机在飞行及整备中发生的故障情报并进行监测、分析、统计处理,探索故障 原因并实施拟定的排除故障改善对策,与此同时,实施保全方法的重新修订至现在。 信赖性保证体制是以设计部门为中心,通过制造部门、资材购买部门及用户部门的协助来 达成的,在?里表示这些部门的基本内容。 状态监视可以预测的只限于以循序渐进方式出现的异常及故障,对突然发生的人为破坏及 无规则的由外因引起的突发故障则不能预测。 下面对?里使用的用语简单地一下。 (a)信赖度分配(Allocation):对系统及制品全体定下信赖度目标,将此分配为构成各部 分要素的目标值,决定各部分要素的设计目标值时参照下列。 (1) 直列模式:整体信赖度(R),各部要素信赖度是(R )、(R)、、(R)?(R)的 ???n 话, R=R×R×R×?×R (1) ???n 另外,全体故障率(λ),各部分要素故障率是(λ)、(λ)、(λ)?(λ)的话, ???n λ=λ+λ+λ+?+λ (2) ???n 作为例子在?表示直列模式时 ?各部品的故障率相同时(б=λ)全体信赖度是0.99的话各部品的信赖度是R=R??? = 0.99 =0.995 ? 另外、,故障率λ的值是 5(次) λ=1-0.995=0.005= ?全体故障率 3 10(时间) 0.005 5(次) λ=λ= = ? 各部品的故障率 ??32 10(时间) ?各部品故障的比作为λ?λ=2?3 ,全体的信赖度作为0.99,全体信赖度与故 ??-d2 障率的关系以R=e来表示,R>0.9时近似地成为R=1-λt, 6 ?信赖性保证体制的基本作业 区分 信赖性 ? 保全性的基本工作 1 设定对系统及制品全体信赖性?保全性的目标值。 2 分配构成系统及制品各部分要素的信赖性。 3采用冗长设计?功能分散等的高信赖性方式。 接计4 构成部分的要素在对相关信赖性?保全性的数据进行检讨评价后决定,如果 受划 没有数据的话可通过信赖性评价试验来决定。 订阶5 使用条件必须考虑压力、环境条件、时效变化估算一个充裕安全条件。 购段 6 在汇总系统及制品全体构思的阶段,实施信赖度 • 保全度及安全度的预测与 分析,并作出一个加进检测故障症状的监测器及故障防止对策和发生故障时 ? 的对策计划。 计 划 ?1 制作一个包括信赖性、保全性事项的个别规格书。 开 2 使用经过信赖性、保全性评价的材料和部品。 发 设3 必须充分考虑环境条件(温度、湿度、污染),强度条件(疲劳、振动、安全 ?计 率)进行设计。 设阶4 设定部品补给条件(防锈、包装、捆包、保管、运送等)。 计段 5 设定功能、性能的确认试验条件(在规格书记载)。 时 6 设定信赖性、保全性的确认试验条件并进行实施及评价。 制1 确认作业基准、作业标准、工程标准等,谋求加工安定化。 造2 确定品质基准、品质标准,谋求品质安定化。 阶3 谋求加工自动化,通过使用夹工具谋求加工标准化。 段 4 在组装、调试、试验阶段进行充分的问题点对策。 制 作 时 1 对承包商、材料、部品供应商的工程品质能力进行调查并实施评价。 筹2 在筹措、购买规格书里提出有关信赖性、保全性的要求。 措3 实施信赖性确认试验、认定试验、品质管理审查。 时 4 对不良点的订正处置和对受其波及影响进行调查报告和处置。 安 装 • 1 向供应商明示必须的使用条件、环境条件、功能条件。 运2 要求提供机器安装、调整、运转、构造功能等相关技术资料,并以此制作运 使转 转操作手顺、保全顺序等。 用• 3 对机器操作者、保全要员实施必须的教育训练。 时 保4 由试运行时的初期故障到安定时的偶发故障不论大小全部记录,通过对故障 全 分析找出原因并反馈到设计者处实施改善。保全上的问题点也同样地改善。 阶 段 7 在t=10小时的动作时间里全体故障率λ的值是R=1-λt=0.99 3 1-R 1-0.99 1(次) 时间 λ= = = 0.001 ,各部品的故障率以这个数值按2?3 的比例分配。 t 10 10 4 6 λ=0.001 × = 0.0004 ,λ=0.001× =0.0006,由信赖度是R=1-λt ???? 10 10 R=1-λ开始, R=1-0.0004×10=0.996,R=1-0.0006×10=0.994, 2??? ?有n个部品但其中一个发生故障便全部丧失功能,发生故障时n=100,000则全体信赖度是 nR=0.99,各个部品的信赖度是R部品= 0.99=0.9999999=99.99999(%),此时故障率的λ 1-0.9999999 1 0.00001(次) 是t=10小时的话,λ= = = 。 310 10(小时) (b)冗长设计:冗长设计是为了完成规定的功能而必须额外的附加要素或手段,是就算其 中有一部分部件发生故障也不会引起整体故障的一种设计,它最基本的东西叫并列冗长。 单一装置与各种冗长系的信赖度比较在?表示。 (c)失效软件:预先做好冗长或功能分散方式的话就算有一个零件发生异常,也不会直接引 起系统及装置发生故障,这样的一种整体不会突然发生严重故障而只是出现功能下降及功能 部分停止的设计叫Fault Tolerant设计。 (d)Fail Safe:无论那里发生故障安全侧都会产生作用的设计叫Fail Safe设计。 特别是好象飞机一样,故障与安全性相关的设计必须是结构物虽然发生故障但还能飞行的 一种设计,在设计阶段采用Fail Safe结构,另外,在动作回路的信赖性里只是考虑动作状 态,就算发生故障但只要是被许可的变化就可定义为 Fail Safe。 另外,对如果发生故障则后果十分严重的位置,比原有的信赖性安全要求更高的安全结构, 这里叫Safe Life,在飞机里好比是发动机等点检、更换难以实施的部分。 (e)Fool Prllf:是一种如果出现操作错误会发出警报或发出显示来提醒操作者的装备,或 不能误操作的联锁(相机防止照二次)等的装置叫Fool Proof设计。 另外,根据须要也可以把自动点检装置、错误自动纠正装置、故障检测装置等加入系统里 面。 (f)动作信赖性:是装置实际使用时的信赖性,与以下2个信赖性有关系。 其中1个是由制造厂家做进去的信赖性,是固有信赖性,制造厂家在实际的动作环境条件 下以模拟试验条件进行试验下必须保证的信赖性。 另一个是用户在使用制品或系统的完成品时包括设置环境、操作方法、保全(保全方式、 保全技术)等以及人间要素的信赖性,这叫使用信赖性。 ?直列型号的情况 信赖度 R=R×R 12 部品 部品 1 2 故障率 λ=λ+λ 12 8 )是通过制造厂家的技术力(设计 ? 制造 ? 试验)来保证,但必须充? 分考虑使用方的条件来设计,把使用条件彻底地告知用户,使固有信赖性不下降。 使用信赖性(R)是通过保全技术及使用条件来保证的,在良好的环境条件下实施良好的u 固有信赖性(R保全,在实际使用时必须进行提高动作信赖性(R)来保证使用信赖性(R)。 ou(2) 保全组织分类 对于机械设备的保全组织,Buttcher有以下的分类。 集中保全(Central Maintenance) 地域保全(Area Maintenance) 保全组织 部门保全(Departmental Maintenance) 折中保全(Compromise Maintenance) ?单一装置与各种冗长系的信赖性比较(静的冗长时) 系的构成 信赖度 MTBF 故障率 -λt R=e 1 λ -λt1 单一装置 R=e λ R 2 2 1-F=1-(1-R) =R(2-R) 3 R 2个装置 R,R的时候 λ(1- ) 122 并列冗长系 R=R,R-R,R 2λ 2-R 1212(并列型号) R R 1 2 1 R=(1+λt) λ λ(1- ) 2个装置 3 R 1+λt 期待冗长系 2 R R R 23 -2R 3R5 2λ(1- ) 2 =R(3-2R) 6λ 3-2R 2out of3 4 冗长系 2 3 R 选择 3个装置里有2个动作 的话是合格的 (注)在由发生故障的装置切换到别的装置继续运行其间修理出现故障装置的方法叫冗长方 法,全系统发生故障后再进行修理的方法叫静的冗长方法。如以动的冗长方法进行侧信赖度 及平均故障间隔(MTBF)比静的冗长增大。 9 1)集中保全:在保全担当管理者之下集中保全人员,总括负责保全计划、保全作业、保全 管理等全体保全业务的一种方法。 这个组织的用意是通过将工厂保全集中在一处地方负责,使计划、管理及保全预算的责任 能明确,保全技术者教育也容易进行。 2)地域保全:组织上与集中保全相同但分车间建筑别、制造部门别等以地域别配置保全人 员,在保全管理者之下配置计划业务、管理业务等的人员,被配置的保全人员归每个地域的 制造担当管理者指挥。 这个组织的用意是通过保全人员经常在现场,加深与机器运转的一体感,早期发现故障现 象并对不良位置进行改善,保全情报由保全担当科统括处理,可专心地进行全体计划业务及 管理业务。 3)部门保全:全部保全业务由各制造部门负责,属于各制造部门的生产机器归各部门保全 的一个方法。 这个组织的用意是因为制造成本归各部门负责,自己部门生产机器的保全责任包括保全成 本应由各制造部门负责的考虑而作出的。 这种情况对各部门的共用机器保全及整个工厂的保全情报分析,管理业务的-贯性实施有 一定困难。 4)折中保全:为了利用好集中保全、地域保全、部门保全的各个长处,补充短处而产生的 一个保全组织。 这个组织的长处 • 短处是不论组合方法如何,一般以集中保全为主体,很多折中地域保 全组织。另外,以下的保全作业普通由制造部门担任。 I)操作者实施的就业前后的每日点检、加油、调整等保全业务。 ?)简单的修理(更换保险丝、开关连接等)保全业务。 ?)重要生产机器及特殊工程的监视业务。 (3)保全业务的分类:保全作业的分类有以下2种。 范围保全(Field Maintenance) 保全作业 车间保全(Shop Maintenance) 1)范围保全:是在生产线的保全作业,也叫线保全(Line Mantenance)在航空业界叫Ship 保全,作业以作业指示书为基础实施。 调查不良原因时按照不良原因调查表进行调查,并且更换不良的机器或部品。 更换方法有如下3种。 I)个别更换方法 ? 每次发生不良时将不良品更换。 ?)一起更换方法 ? 在一定时间里把该部品整个更换。 ?)个别事前更换方法?将机器的某一个组合定期更换。 这些机器和部品的更换用OR技法充分检讨更换问题,以最小保全成本方法实施。 2)车间保全:是对范围保全中更换下来的部品及机器进行修理的作业,按照使用说明书进 行修理,修理好后通过检查或试验确认性能 • 功能,合格的用于范围保全或作为备品使用。 由于机器或技术能力不能在公司内修理的要送生产厂家修理。 另外,为了确认机器的来历,必须使用来历簿或修理表(Tag)。 10 部品 • 机器 • 系的信赖性保全管理体系 第三次 4 制造机器的订购规格书 机器订购时有规定规格的订购规格书,一般产业用机器的订购规格书只限于性能规格,很 少提出要求实施保全所必须的情报。其原因是必须在机器的预算结算期内或会计年度内做完 订购、设计、制作、试验、安装、试运行、验收的工作,还有预算只限于硬件预算而没有包 含软件预算,以及订购方与制造方都没有养成提供实施保全所须情报的习惯。 以飞机上的油压系统作为例子,在美军的规格书(MIL-H-5440)里交货时厂家有义务提供以下的情报及资料。 1)油压系统图。 2)动作部的负荷分析和动作时间-压力-流量曲线。 3)系统动作时关于温度条件的详细资料。 4)使用耐燃性(难燃性)动作油时的详细资料。 5)有关配管接头的强度、整备、使用的相关资料。 6)有关系统开发及认定的资料。 7)系统内主要机器、部品的规格及试验的详细报告。 8)有关规格外的机器及其组装剖面图及其部品明细。 9)关于性能及安全的故障、不良分析资料。 10)由开发至生产为止的相关改订(变更)资料。 11)最终功能试验成绩表。 12)分析故障的系统图。 13)系统的设计明细书(含空气力系统)。 14)振动试验计划书。 15)强度余裕位置一览表。 就是说要求提供验收后保全整备所必须的一切资料。以一般产业机器用的油压系统为例 子,在ISO规格(TC131/DIS4413)里面作为量产机器用的油压系统有义务提供如下资料。 (1)安装图纸。 (2)配管图纸。 (3)回路图(包括回路的详细说明)。 (4)使用机器、市面上的购买品、市面上的标准部品图纸、商品目录等。 (5)保全所需的资料(包括备品一览表)。 (6)售后服务手册(使用说明书)。 (7)最终检查成绩书(包括性能、噪音、外部泄漏)。 (8)相关小变更的资料。 在这里没有明确要求提供故障分析所必须的设计条件及故障分析方法等的资料,但在第 6项的售后服务手册里面有包含。 11 如上所述,在实施保全时必须要有基本的机器结构、功能、强度、使用说明、故障及有关 不良的资料,如果没有的话必须在保全阶段收集这些资料。 5 计划保全实施上的问题点 制品的生产是按生产计划来进行的,保全也必须与生产同样地按保全计划来进行。 站在生产部门的角度来考虑保全计划的话,一定要求在过年的假期、5月、8月、10月的长假期来进行保全。站在保全部门的角度来考虑保全计划的话,为了防止因突发故障而引起 停产,必须判断在某个时期进行排除突发故障原因以及合适周期的保全工作。综合实施以上 计划保全的问题点有如下几项。 1)由于要优先工厂的生产计划,故要根据生产计划决定保全时期,在特定期间集中实施保 全。 2)由于机器没有加入信赖性设计,没有计算机器及部品寿命的数据,故不能作出一个合适 的周期保全计划方案。 3)因为过去的保全数据没有整理或者故障数据不能分析和分析能力不足等的理由,导致不 能充分撑握机器的现状而出现不能计算保全周期。 4)对于突发故障,由于没有作为冗长设计(Redundance)的预备机器或预备回路,故只有 冒着停产进行事后保全的处理。 5)因为对机器的结构 • 功能不熟悉,分解修理时要厂家等派出专门人员协助,并且须要 一定程度的修理时间,因此利用不影响生产的连休来进行修理。 为了解决这些问题,须要准备机器的诊断仪器,在机器发生故障前找出症状并反馈给计 划保全,这须要充分地做好。 6机器诊断技术 机器的诊断技术就是观测机器的负荷应力、性能老化、不良等的状态,如有异常则须对原 因、位置、危险度等进行识别评价,决定改善方法的一种技术。 因此,一定要记住机器诊断技术不单只是点检的计量仪器化或故障检测技术。 机器诊断技术分为异常检测技术和分析技术。 (1)异常检测技术 这是早期发现机器异常及不良的技术,通过监测机器的状态能迅速有效地检测出机器的问 题,它的功能有以下几项。 1)通过管理机器负荷应力倾向检测异常。 2)通过管理机器的摩耗、老化倾向检测异常。 3)通过管理机器的性能、精度劣化倾向检测劣化限度。 4)通过管理机器故障倾向检测其症状。 5)通过管理机器的安全保护检测危险状态。 就是说异常检测技术就相当于人间的健康检查,目的是从很多的机器中间找出有病的机 器。 (2)分析诊断技术(Condition Analysis Technique) 分析诊断技术就是通过异常检测技术对被判断为“有异常”的机器进行异常现象分析,并 对异常原因、异常位置进行诊断后决定对策和改善对策的一种技术,其功能有以下几项。 1)判断检测出异常的种类或类型。 2)判断检测出异常的原因和发生异常的位置。 3)判断异常的危险度并预测异常的进展。 12 4)决定异常的对策处置、改善方法。 (3)导入机器诊断技术 在导入机器诊断技术时必须注意以下几点。 机器诊断技术的必要性和优点。 是否导入此技术须要通过技术的可行性和成本的平衡性来决定。作为技术要求背景有如下 几点。 a)防止因故障引起的停产损失,提高生产性。 b) 由于系统复杂化,故必须对原来的保全方式进行合理化 • 省力化 • 机械化改善。 c) 安全性的维持,为了对应防灾要求所必须的。 d) 为了能容易地分析故障原因以及防止作出错误的对策和错误的改善。 另外,在导入机器诊断技术时必须探讨如下4项目。 1)机器故障发生的影响力评价 a)该机器信赖性、保全性、加工率、安全性的评价。 b) 参照FMEA(Failure Mode, Effect Analysis)进行致命度评价。 c) 按照现象分析(EAT:Event Tree Analysis或者FTA:Fault Tree Analysis)来进行故障 分析的评价。 d) 评价该机器的故障率是初期故障型(DFR:Decreasing Failure Rate)?还是偶发故障型 (CFF:Constant Failure Rate)?又或是进入疲劳 • 摩耗期的老化型(IFR:Increasing Failure Ratc)。 e) 评价怎样与原来的保全技术更加有效地统合。 2)机器诊断技术的必要性 a) 导入诊断技术的主要目的是什么? I)维持信赖性 ?)提高加工率 ?)为了削减人员的省力化 ?)防止人为的错误 V)维持安全性 ?)为了环境条件 b) 检测 • 诊断的对象是什么? I)硬件的状态 ?)软件的状态 ?)系统的状态 ?)环境状态 V)疲劳强度上的应力状态 ?)其它 c) 检测 • 诊断什么? I)统计量 ?)特性值 ?)变动值 ?)状态量 V)其它 d) 机器检测 • 诊断的数量(面积)是何种程度? I)计测参数的数 ?)必须空间 ?)利用率 ?)其它 e) 故障的发生是否无规则的?故障真得不能预知吗?能否通过什么监视(监视器)来预知 故障? f) 如果从安全性的角度,由以下的安全设计优先顺位来看,应该定位在那里? I)维持机器的本质安全性 ?)安全装置系的监视和诊断 ?)警报装置系的监视和诊断 ?)紧急操作手顺的监视 g) 是连续监视?是机器非运转时诊断?是定期诊断? h) 依照机器的诊断技术那种保全形式的组合最有效? I)事后保全 ?)定期点检、定期更换、分解修理 ?)监视保全 ?)运转(停止) 整备保全 V)功能基准整备保全 ?)运转中(停止中)保全 ?)Line保全 i) 有否对机器(或系统)实施阶层分割,从故障重要度、发生频度、应力集中、使用频度 对使用信赖性 • 保全性设计及其它的保全方式、点检位置、点检期间、分解修理 (Over-Haul)期间等实施分配? 3)诊断机器的技术评价 13 a)有否出现故障(异常)症状?在机器的什么地方? b)从故障(异常)预知的可能性来看是否须要连续监视?或是有时监视就可以? c)在机器的主动要素里是计测由自己发出信号的被动计测?还是须要由外部给与信号计测 的主动计测? d)计测是否在现场(On-Line)计测?可否在计测室用远距离计测监视? e)硬件方面是否须要传感器、信号传达、变换、表示、记录的其中之一? f)软件方面是否须要数据处理、诊断程序的其中之一? g) 诊断机器的信赖性、保全性、安全性、保全方式是什么? h) 诊断装置机器的环境条件是什么? i) 诊断机器是无人化?是自动化?还是由人进行辅助判断? j) 诊断机器能有效地完成功能的前提条件是什么?前提的管理方法是什么? k) 为了提高诊断机器的效率,系统的分配和设计有没有问题? l) 有否做好为了确保诊断机器的有效性而对人员进行的训练、支援体制的整备? 4)诊断机器开发的优点评价 a) 导入诊断机器可以带来多少优点? b) 诊断机器的开发技术力有没有问题?开发的障碍是什么? c) 其它地方有没有成功的技术?如果利用这个成功技术是否进行比较简单的改造就能完 成吗? d) 是由自己公司开发吗?还是与厂家一起开发吗?或者委托厂家开发吗? e) 开发期限、开发费用、开发工数的评价。 f) 将来性推测、技术动向、是有否扩张性的验证评价。 g) 机器诊断系管理(稳定运用、技术 • 技能的提高、训练、教育、数据的积蓄与分析、 变动要因管理、领导层的政策等)的评价与反省。 (4)诊断机器的计测手段 一般在进行机器诊断时必须知道检测 • 识别对象机器的异常和故障的症状特性参数。为 了这个原因用包括人的五感进行细微观测 • 计测,从得到的情报中间只把有用的抽出进行 决定论或统计的决定。这样的计测法不单只是机器的诊断还是分析故障最基本的东西,其种 类也多种多样,已经有物理的、化学的、机械的、电气的、活体的计测法被开发或正在开发。 ?各种计测方法 14 信号媒体 原 理 应 用 面 透过,放射能检测,固有光普,内部缺陷检测 形状尺寸厚度计 α、β、r、x线光普吸收性 射线照相术 金属分析 (10~14-10~m) 年代推算 紫外线 反射特性,光普吸收特性 物体检测 -9-7(10~10) 气体分析 可视光线 放射,反射,干涉,屈拆,偏放电现象 光温度计 -7(3~7.5×10m) 光,光普吸收特性 形状尺寸(显微镜) 乱真纹条纹(Moire Fringe) 内视镜(光纤显示器) 染色浸透探伤(JIS Z 2343) 气体分析 液体温度(温度计) 激光光线 反射,干涉,散乱,偏光(法形状计测 激光雷达(Laser Radar) 拉第效果) 全息摄影(检测缺陷) 气体 • 大气分析 光普吸收性(多普勒效果) 距离计测 速度计测 红外线 放射,反射,吸收特性 温度(分布)计测 温度计测 -7-2(7.5×10~10) 温度照相机(Thermal Camera) 物体认识 气体 • 固体 • 液体 检测漏泄 • 堵塞 热损失计测 微波 反射,吸收特性 雷达(Radar) 距离计测 (30cm以下) 油中水分计测 普波(超音波) 放射,反射,共振,多普勒效电晕检测 内部缺陷检测 果,传播温度,过度现象,机距离计测 速度计测 械阻抗(频率,相位)附着 • 气体漏泄检测 流量计测 内聚性 全息摄影(Holography)厚度计测 白色杂音法 AE法( Acoustic Emission Method) 机械振动 共振,强制振动,过渡现象,机械损伤诊断 频率数分析 机械阻抗 缺陷检测 异常振动 共振 压 力 振幅,阻抗,能量 流体 • 气体的压力 流量计测 泄漏检测 过渡现象检测 锤击(Hammerring)检测 电磁气 阻抗,电感,透磁率变化,电厚度计测 裂纹检测 磁容量,起电力,过电流,核固体分析 气体分析 磁气共鸣,诱电体损失,静电水分 • 温度 • 湿度计测 流量计测 气,Exoelectrons 电气抵抗 • 绝缘计测 液面计测 对波动的应答性(Rasponse) 杂音分析,使用电位法检测伤痕 带电粉末法,磁气探伤,涡流探伤 应变仪,电力计,时间计 示波器(Oscillo-Scope) 机器分析法 物理计测,化学分析(固体 • 物质的定性 • 定量分析 气体 • 液体),质量分析,同定(气体色谱法(Gas-chromatography)极谱法 电气—化学反应,冶金 • 金(Polarography),红外分光计走查型电子显微镜等) 属学 重量计测,流量计测,尺寸计测 金属检验器(Metal-Checker) 气体检测器 余温涂料 金属显微镜 硬度计测 泄漏检测器(Leak Detector) 露点计测 温度计测 通过活体的计测 人间—生物的反应,五感 视觉(目视检查),听觉(异常音,锤子检查),触觉 (温度,振动),平衡感觉(异常振动),嗅觉(火灾, 过热,气体),味觉(水质检查),第六感(灵感,超 能力) ?表示以信号媒体为中心汇总各种计测方法。 15 部品 • 机器 • 系的信赖性保全管理体系 第4次 6 机器诊断技术 (5)机器的诊断项目 必须以业种别、企业别、机器别决定诊断项目,一般的诊断项目以如下表示。 1)振动(Vibration)噪音(Nolse) 通过五感对机器的振动及噪音来诊断机器是正常或异常,这种方法在很早以前已开始实 施,最近流行对轴承、齿轮、泵等机器要素的振动 • 噪音分析研究,市面上有很多作为诊 断机器的振动计、噪音计、频率分析机器等,钢铁业界的故障诊断机器里振动、噪音的计测 器占60%。在?表示滚动轴承故障检测方法的例子。在?表示滑动轴承故障检测方法的例子。 在?表示滚动轴承的振动和音响。 2)温度(Temperature) 化学装置(机械设备)设备里的温度管理是一定要有的,一般机器也如?、?所示,温 度是重要的一个故障和异常的检测手段。各种温度计的特徵在?表示。 油压系统里的油温上升会加快油的酸化劣化,并可能会发生油的黑化现象。将止回阀常 时动作的回路改为使用放泄阀回路来提高冷却效率。 温度监测装置也可与警报装置并用。 3)油的污染(Contaminatlon) 油中含有摩耗粉、铸物砂、尘埃、水、淤渣、空气等,不单是导致油劣化的原因,还会 产生机器或系统动作不良和加快摩耗。在?表示污染关系规格。 (注)油污染计测的美国规格是没有包括污染物质分类中的气体状、液体状、固体状物质、 溶解后的物质或放射源、微生物(繁殖物)等,用计算法的话全部都参照液体中5µm以上的微粒子污染浓度基准。另外,在重量(质量)法里由于是用0.8,0.45µm的隔膜过滤器捕捉微粒子的关系,油的黑化现象及考虑到气蚀使微粒子的大小变为1.5µm~0.01µm左右,故作为机器故障的预知情报有不能完全覆盖的缺点。 与其通过油分类分析法(SOAP:Spectrometricoil Analysis Procedure)来分析,倒不如使用简易污染劣化综合测量器(C.O.M:Contamination Oxidative Deterioration Measures)好。在这种情况下必须要预先知道用于测量油剂的主要部品 ? 机器的结构功能及各自使用 的材料等情况。 16 ?各种温度计测计的特徵 特徵 自动控温度范围 特 徵 种类 制 液体玻璃温度计 -100度~+600度 封入水银等,使用方便,接触式 ? 双金属温度计 -50度~+400度 2件金属板,使用方便,接触式 ? 压力温度计 -50度~+400度 液体 ? 气体 ? 蒸气式,使用方便,非接触式 ? 抵抗温度计 -200度~+500度 热敏电阻温度计,使用方便,接触式 ? 热电温度计 -200度~+1400度 使用热电对,精度高,非接触式 ? 光高温度计 +900度~2000度 高温物体的温度计测,携带用,非接触式 ? 放射温度计 +100度~+2000度 高温用,温度范围广,非接触式 ? 光电高温计 +700度~+2000度 利用光电管等,高温用,非接触式 ? 色(色比较)温度计 —— 用于表面温度计测,电视可利用,非接触式 ? 余温涂料 50度~450度 示温涂料,有可逆性和不可逆性 ? ?有关油污染计测的美国规格 试验项目 规 格 试验项目 规 格 ASTM-F301-72 NAS-1638 ASTM-F302-70 SAE-A6D 判断基准 试料采集方法 ASTM-F303-70 BRITISH STD (抽样) ASTM-F311-70 ISO/TC131/SC-6 ASTM-F318-68 ASTM-F52-69 淤积索引 SAE-ARP-788 ASTM-F312-69 ASTM-F321-72 污染物质的鉴定方法 ASTM-F314-70 SAE-ARP-598A ASTM-F315-70 数量与大小的测量方法 FED,NO.791a3009T ASTM-F316-70 SAE-ARP-743 计测机器的验证 • 校正 ASTM-F317-72 MIL-STD-1246A ISO/TC 131/SC-6 ASTM-F313-70 MILLIPORE社 隔膜过滤器 ASTM-D2276-73 ADM-30 重量(质量)的测量方法 SAE-ARP-785 ROYCO 自动粒子计测器 MIL-STD-1246A HIAC 油压装置的污染物质混入是由于罐部分、配管系、机器等的设计不良以及分解修理、点检、 加油等保全作业不注意引起的,故由装置设计阶段开始包括保全都须要注意。 定期测量油中含污染物质的量,维持油的清净度在一定水平内可以起到防止机器磨损劣 化,也有防止发生故障的效果,另外,调查内部产生金属粉的材质及量可以帮助推断机器及 机器部件的磨损位置和程度,并可作为决定部品更换及修理时期的尺度。 18 检测方法 振动音 温 度 磨耗粉 轴承间隙 油类的电气抵抗 ?滚动轴承的故障和检测方法 损伤内容 制 动 ? ? ? ? ? 裂 纹 ? ? ? ? ? 压 损 ? ? ? ? ? 磨 耗 ? ? ? ? ? 电 蚀 ? ? ? ? ? 擦 伤 ? ? ? ? ? 烧 伤 烧 熔 ? ? ? ? ? 生 锈 ? ? ? ? ? 保持器破损 ? ? ? ? ? 潜 伸 ? ? ? ? ? 在回转中的测定 可 可 可 可 可 (注)?有效 ?有可能性 ?不合适 ?滑动轴承的故障和检测方法 (?印表示可以检测) 检测方法 外部测定 内 部 测 定 润滑系的测定 噪超振油温动最磨电温粘压金 音力小气属故障内容 波损膜抵检杂失厚抗测音动量度耗度性力 音 间隙变化 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 形状变化 ? ? ? ? ? ? ? ? 表面粗糙 ? ? ? 轴-轴承的 ? ? ? ? ? ? ? ? 咬着 疲 劳 ? 润滑减少 ? ? ? ? ? ? ? 粘性变化 ? ? ? ? ? ? ? 排 列 ? 盐见弘:故障分析和诊断,日科技联 1997 ?滚动轴承的振动和音响 轴承的种类 音 响 振 动 原 因 全轴承(特别是球轴承) 滚珠座圈音 转动体的通过引起振动 弹簧特性 单圆柱滚子轴承 摩擦音 体全轴承 振动音 加工面起伏引起的振动 或制作误差 组球轴承,圆锥滚子轴承 保持器音 保持器的振动 入伤痕音 损伤部引起振动 件全轴承 操作不良 杂物音 混入杂物引起的振动 拍音 轴向力振动 球轴承和球轴承的组合 弹簧特性 组球轴承和圆柱轴承的组合 降降音 径向的振动 入 时 全轴承(特别球轴承) —— 回转轴的振动 危险速度 备 注 1 滚珠座圈音:好象松涛的沙沙连续响声。 6 杂物音:非周期的“汽汽”响声。 2 摩擦音 :多发生在用黄油润滑的圆筒的滚动轴承里,发出吱嘎吱嘎的金属音。 3 振动音:耳朵听到一定频率的声音。 7拍音:使用球轴承电机在无负荷运行时经常出现的声音。 4 保持器音:嘭嘭的声音。 8隆隆音:隆隆的声音。 5 伤痕音:好象打铆钉的周期响声。 (JIS:滚动轴承的选取方法,使用方法:日本规格协会,1976版) 17 4)应力(Stress) 从机器的 • 力学的角度来看应力是内部应力,但从应力及强度的概念扩张来看,对变 动的 • 动的 • 静的应力特性值变化应以应力—强度来考虑,物品肯定是由最薄弱之处开 始损坏,系的寿命被最短寿命因素影响。这在信赖性里是最基本的思考方法,是信赖性预测 必不可少的。比如有一部分弱项须要改善,但这部分弱项改善后故障转移到其它的弱项上面。 要素部品的破坏是从发生集中应力的形状之处或负荷压力超过设计强度的地方引起的,实 验测量强度分布(发生破坏的应力分布),可以根据推断分析知道故障原因部品的破坏状况 及发生了多少负荷应力的状况。 5)校准(Alignnment) 机器在安装时必须正确校准是不用多说了,但也不要忘记运转中产生的变化。 旋转轴的偏芯不单会引起振动及噪音,还会引起因旋转弯曲疲劳而产生轴破损的故障和 精镗的烧伤烧熔导致表面粗糙等的原因。 6)腐蚀(Corrosion&Erosion) 在腐蚀、氧化、裂纹等的进化形劣化现象里,寿命(L)和应力(温度T和其它应力S) 的关系是InL=A+B/r-αInS(A、B、α是定数)的方式,应力增加则寿命缩短。利用此关系式(ì/η)m)适用于威布尔分布R()=e-,形状参数M的值是根据m<LL在寿命加速(促进)试验、设计时寻求轻减法(Derating)、劣化预测式等。 1或是m=1又或是m>1来判别故障是否减少?是否发生无规则故障?故障是否有增加的 这种情况的信赖度R(倾向?可根据此判断预防保全的事前更换对延长寿命是否有效? 监视系统的状态并进行诊断的监视保全或预知保全(诊断技术),对一般的无规则故障(m =1)通过早期发现并实施事前对策来预防故障出现。 7)爬行(Stic Slip) 发生在加工机械滑动面、油缸及气缸等的爬行现象会使金属切削进给时光洁度变坏,定 位时误差变大。 爬行现象严重时目视可发现,但不严重的时候目视很难发现,故须要监视装置。 8)工程性能(Process Function) 在集中管理工程顺序或操作大型机械的操作盘等时候,为了可以在发生工程性能异常时 能立即检测出并加以对策,须要监视装置或警报装置。另外,在这些装置里须要设定非常时 的候可以进行处置的回路。 9)静电(Electrostatic) 在石化工业、纤维工业、橡胶 ? 塑胶工业、制纸业等容易因静电引起产生障碍、着火 爆炸及雷击等灾害的地方,其它产业领域容易出现半导体素子破坏、电子机器误动作、涂装 不良等的地方,必须有检测 ? 监视静电装置及静电除去装置。 10)润滑(Lubrication) 机器润滑状态不良容易导致增加磨耗、精度不良、烧伤烧熔及润滑不良,反过来这些不良 会引起突发故障的增加、部品更换的增加等问题,并会使保全费用增加及停产做成生产成本 上涨。 故此,机器的润滑状态必须实施日常点检,重要机器还须要附有联锁的自动加油装置,在 实施自动加油后才能进行开始运行。 另外,还须要设置监视状态的装置来判断润滑状态,根据须要可以立即实施对策。 部品?机器?系的信赖性保全管理体系 19 第五次 7 信赖性保全的实施例子 引进机器诊断及控制系统在日本已有制铁机器、机械设备机器、电子计算机等很多例子, 并且拥有良好的实绩。 另外,诊断方法也不单全部是控制方式,根据故障的性质、重要度来实施时间基准保全、 状态基准保全、状态监视保全。 下面以在飞机实施的信赖性保全例子,对昭和51年7月16日由日本润滑技术协会(保全技术者联盟的前身)主办,N航空公司技术部协助在羽田整备工厂实施的“第1次技术研究 会”的资料进行说明。 (1)飞机信赖性整备(保全)管理方式的目的 (a)安全性?能够无事安全飞行的飞机。 (b)定时性?可以按照飞行日程飞行的飞机。 (c)舒适性?乘客能享受舒适旅途的飞机。 (2)信赖性整备(保全)管理方式的评价方法 (a)安全性评价?用对飞行有障碍的故障率、事故率评价。 (b)定时性评价?用定时出发率(比预定时间迟15分钟以上的延迟次数)来评价。 (c)舒适性评价?以乘客的投诉次数来评价。 (3)信赖性整备(保全)管理方式的基本型用?来表示 (4)飞机整备方式的变迁 N航空公司也经过迂回曲折才找到现在的整备方式。此经过在?表示。 (5)信赖性评价及不良发生率 信赖性评价对象是定时出发率,不良发生率是以每飞行1000公里的故障件数来进行评价。在?表示。 (6)整备计划与信赖性管理体系的关系 整备计划和信赖性管理体系的关系以?表示。 (7)信赖性监视计划 信赖性监视计划的构成以?表示。 ?信赖性整备(保全)管理方式的基本型 20 整 备 计 划 (Maintenance Program) 性能监视方式 飞行时间方式 性能基准方式 (Condition Monitoring (On-Condition Process) (Hard Time Process) Process) 定期大修及定期更换 定期检查及定期点检 监视及情报分析 (Periodic lnspection and (Monitoring and information (Periodic Over-Haul or Check) Analysis) Peplacement) 1 在一定时间内实施全 1 以机体、系统、机器、 1 确定监测基准和计测装置。 机体的分解整备。 部品别决定性能劣化 2 随时监测性能异常。 限度。 2 分解机体后按顺序实 3 性能出现异常的话要立即分 施分解整备。 2 点检、检查部品是否达 析原因并排除异常。 到性能劣化限度。 3 由多架机体中抽出一 架机体实施分解整 3 满足不了基准的部品要 备。 分解整备或更换。 分解整备情报 性能监视情报及 分解整备情报 (含个别寿命情报) 原因分析和改善情报 时间限界的延长 时间限界(寿命)的延长 防止不良发生 • 延长寿命 (注)1)机体的时间限界 A确认„每400小时 B确认„每1600小时 进行实施 (时间是飞行时间) C整备„每3000小时 M整备„每5年1次 (以修改为主体的机体整备) 2)发动机的时间界限 实施抽样大修,高压压缩机的(13000~14000小时) (8)信赖性计划和改善的运营 • 处理 信赖性计划(Reliability Program)和改善计划(Improvement Program)的运营 • 处理在?表示。 (9)基本的监视和分析经过 基本的监视(Basic Monitoring)和分析(Analysis)的经过在?表示。 ?飞机整备方式的变迁,(N航空公司) 21 第二次世界大战前 第二次世界大战后 喷气机时代 大型喷气机时代 年 代 1930 1940 1945 1950 1958 1960 1965 1970 1975 1980 FORD DG-4 DG-6B B-707 B-727 B-737 B-747 TRIMOTOR CONSTELLATION DG-8 DG-9 DG-10 机 CV-880 BAC-111 C10-11 体 CONCORD 整备主要项目设定方式 ON CONDITION整备方式 CONDITION (AC121-1) MONITORING 概 RELIABILITY CONTROL PROGYAM检证 • 实施 MAINTENANCE (AC121-1) PROGRAM 念 机体各部分决实施抽样 • 大结合机体各部或作业集每飞行300小时进行机定时间限度进修某求延长时团进行阶段别的机体监体分解大修。 行大修。 间限度。 视。 手 法 H.T: Hard Time H•T C•M O.C: On-Condition O•C C.M: Condition Monitorong H•T C•M H•T H•T H•T O•C O•C ?信赖性评价和不良发生率 (注)在15分钟以上的延迟里包括取消、 (注)在不良件数里包括飞行途中 拆返、变更目的地的运行障碍。 及地上整备发现的不良。 % 件/1000小时 100 1500 不良件数 不良率= 90 N航空公司B-747 1000 飞行1000节 定 B-747全体 N航空 时80 出 15分钟以上延长次数 500 发 70 定时出发率= 率 全飞行次数 60 0 1970 1971 1972 1973 1974 1975 70 71 72 73 74 75 例年 例年 (a)信赖性评价 (b)不良发生率评价 ?信赖性监视计划的构成 22 分类 重 要 监 视 特 性 监 视 整 体 监 视 信赖性、综合监视 对在日常的飞行 • 整备作业由飞行上的重要性、故障以统计数据为基对飞机整体的机械材 中发生的安全性 • 保修性的倾向、机械材料的信赖性础,以定量的分析料的信赖性进行综合手 重要现象作出具体基准并作中决定特别对象并进行手法为主体进行监视。 出判断。 重点和详细的监视。 长期的倾向性监法 视。 火灾 ATS • 日常监视 整 ? ? • 慢性不良监视 ? • 新机械材料、新回路 监视 体 温表 • 飞行阻碍 爆炸 盐水灾 • 定例整备项目监视 率 率 ? ? 减压 通信不能 DC8氟利昂系统和机器 21 发动机 ? ? 系 重 IFSD 22 TA系 B747 MUX 系统及 23 统、辅肋 (1) 统 A ? 主操控系统 机器、规格 飞行中不 24 系统的不 ? 药 良率 25 B747 L/E 的监视 良率 及 要 26 油压不能 失速 重要系统及 (3) 27 A ? ? 机器劣化倾 机 发动机定 28 T DC8 WX 向 期 例外更换率 制动制动 ROR 故障重点监 29 A 监 器 监 ? INS 视新系统 30 项 机器定例 飞行不能 31 目 ? ? 的 外的交换 视 32 出现空气粉尘 33 整 ? 视 34 对 重要机器 35 舱门不能操作 裂纹 体 期 定例更换率 ? ? 36 (注) 结构物监视规格 38 (注) 象监 对策处置的 (2)C49 规定结构 确良 信赖性 整备时 的监视 50 • 腐蚀监视 视 • 防锈监视 的不主 结 燃料泄漏 • 剥离监视 构 监视 ? (注) • 机速/回 物 发动机信赖性监视 转监视 57 定例外发动 • 内视镜 71 机更换率 • 飞行数据监视 ? 检查 • 燃料消耗率监视 • 失速监 修理工厂返 • SOAP 视 回率 (注) 飞行中不良 发动机IFSD 作为监视 80 ? 率 面军 方法可并用 82 不着 重要监视、 整体监视 (1)飞行中的不良(故障)记录在(Flight Log)里。地面整备中发现的不良(故障)记录 在(Squawk Card)。 (2)B747的C整备每3000小时一次。 (3)定例外更换率是指 定期更换(H.T)以外的不良(故障)须要更换的比率。 23 ?信赖性计划和改善计划的运营 • 处理 监视与分析 改善计划的立案 • 处理 主管 •本部长 飞机行业的整体性能监视 品质管理委检查 •副本部长 员会 部 • 发生不规则故障 各部、工厂、 • 对策处置的信赖性 所、室长 • 不良件数合计 重要监视 全设备监视 特性监视 故障对各部工技术 • 发生的可能性大 • 成本面影响大 • 延迟频发 策委员厂担当部 • 飞行和整备影响大 • 整备生产上影• 整备生产上影 SRI 会 科长以• 社会的影响大 响大 响大 • 舒适性影响大 • 成本面影响大 上 • 飞行阻碍 • ATA系统/辅助 • 延迟 监各工 • 重要故障 系统的不良率 • 慢性不良 视RM厂 专门各工厂 • 提出保修缺陷的重 • 设定机器的定 • 频发故障 计 R 要事项 例外更换率的 • 陈年老化 委员各部门 技术 划 特性标准并测 • 发动机 会 担当者 部 量超过值 • 机体结构物等 •ATA系统/辅助 • 整备管理记录 检查 • 发动机特性数据 系统不良分析 • 航线整备记录 部 • 一周主要延迟 • 机器特性曲线 • 乘员整备记录 • 一周慢性不良 • 机器定例外的 • 机长记录 等 • 抽取检查记录 更换一览表 • 故障报告书等 • 系统/机器监视 记录 ?基本的监视和分析经过 飞机整体的特重要监视 整体监视 特性监视 性监视 由重要现象选出SRI(优先改善• 对提出来的现象进行预测分析(Preliminary Analysis) 并进行审查,选出须改善现象。 项目) • 作成RMR(改善提案)。 (技术部指定) 专门研讨会,由相关部门担当者追查原因、作出对策 选出优先度、对必须对策的指定ORI(要改善现象) (指定专门委员会)进行处置 改 善 对 策 研 讨 对于重要的改善现象必须向改善对策委员会报告、提出 实施改善 特别重要的现象必须向品质管理委员会报告 部品 • 机器 • 系的信赖性保全管理体系 24 第6次 7 信赖性保全的实施例子 (10)信赖必性管理 飞机整备信赖性管理的基本是收集飞机在飞行或整备中发现的不良(故障)情报,对此进 行监视及分析或者通过统计手法进行处理,追踪不良(故障)原因。之后作出排除原因的对 策,与实施改善系、机器、部品一起推进整备项目改订的管理小组工作。 因此,在实施的过程中要作出使这个管理小组能融合到组织、机构或功能中的管理体制, 这是非常重要的。 弄清楚部品 • 机器 • 系等动作时间的确切度,设定保全重要项目(何时、做什么、做 那一些保全)。另外,将评价结果从用户立场反馈给厂家,要求厂家提供更好品质的部品。 更有效地、更经济地实施信赖性管理及向厂家反馈的体制在表?表示。 分析问题点时探究故障原因及对策方法在表?表示。另外,重要部品的故障形态分类在表 ?表示。 1)保全方式与项目的设定 接收了机器以后为了充分发挥机器的精度 • 性能,须要把握好厂家的设计思想,考虑 机器的使用环境并根据厂家的使用说明书进行操作,这是保全品质的开始,在以后的运转里 一定会出现不良、故障的情况,那时将故障部品拆下与预备品更换后继续运转,这时候只等 下一次的故障出现? 厂家 用户 ?信赖性管理体制 信赖性尺度 信赖性的目标设定 信赖性的目标设定 信赖性的目标分配 规格的决定 信赖性设计 接收 信赖性试验 信赖性预测 保全方式 • 要项设定 制造 运转 • 保全 信赖性监视 信赖性监视 • 数据收集 问题点分析 问题点分析 改造 • 再设计 Feed Back 实行对策 或者由运转开始后监视机器性能,并在发现可能出现故障时及时停机,分析点检不良位置, 调查是否有进行型的物理破坏,一般来说谁都希望用后一种方法。由于新购买的机器由没有 25 保全方式和重要项目的情况下开始使用,故只有边参考过去的事例边设定方式和重要项目。 此后参照运转中收集的数据进行分析后修改方式和重要项目。重复进行这个循环可以确立保 全品质。 2)故障部件的回收 故障缺陷的产生源头部件是追踪故障原因必不可少的贵重资料。故此不可轻易扔掉,这 对技术调查很重要。 在信赖性管理方式里“Data Collection”的其中之一指回收破损部件,另外,“Analysis”是指此部件进行技术上的调查,是将破坏的顺序和故障的根本原因解明的一个规定。 ?表示不轻易扔掉拆下的损坏部件而附上的DON TSCRAP TAG样本,以此表来表示将物 件送到技术部。,另外,是其它回收部品的对象部门范围及处理要领,DON TSCRAP TAG 的记入要领等详细业务基准的规定。 3)保全记录用纸 机械系统由复数的装置、机器构成的时候,须要各机器的水准记录用纸。 表?-(sxbxc)在N般空公司是一种叫工作单的记录用纸,装置要送工厂修理时须在记录用 纸上记入最低限度要进行的作业指示。此工作单里添附上作业指令书,记入那一个系统使用 了多少时间,多少循环,因什么原因拆下来的,以此作为作业指南。 ?主要部品的故障形态分类 UAL细小机 MSG 1/2 MSG 3 故 747, DC-8 747, DC-10等 767等 障 故障形态 构成比例 整备方式 整备方式 率 浴槽曲线型4% HARD TIME LUBRICATINO 6% (着陆装置等) SERVICING 摩耗故障型 2% RESTORATION DISCARD 故障率低增加型 5% ON CONDITION INSPECTION (发动机等) FUNCTION CHECK OPERATION CHECK CREW REPORT 低初期故障型7% CONDITION 偶发故障型14% 89% MONITORRING DATA ANALYSIS (计器、机器等) 初期故障型68% 规格时间或次数 100% 如此相同,根据工作单来作业可以保持统一的作业品质,同时把结果作为记录并进行管理, 这是保全的原点。另外,记录的数据以后定期收集用于信赖性分析。对于结果作出改善、对27 策,同时向厂家提出处置要求。 (11)信赖性管理一例 作为全体B-747的定时出发率,如在?(1995,5月号)表示一样,提高了98-99%。作 为改善的具体例子,大型客机ACM(Air Cycle Machihe)定例更换率的改善在?表示。这个ACM是机内的空调系统,是通过绝热膨胀制成冷却空气向机内送冷的机器,刚开始时此 机器发生很多不良。其原因是轴承不良和叶轮机叶片与罩的间隙不正确引起的,虽然厂家也 有找查原因但无法找出来,后由N航空公司向厂家提出了故障情报及改善提案,厂家根据 提案进行了轴承结构、润滑方法、间隙的修改,经修改后故障次数减少,保全成本也减少 1/8左右。这种例子其它还有很多,这里只说一例。 追加修正 (1月号、第一次) 1 保全目的 (4)安全性的确保 “安全比生产优先”,这个安全性从劳动安全卫生法、劳动安全卫生规则里充实安全卫生 管理体制,还须要在防灾和环境保全里起作用。特别在自动化的机器 • 系统里包括对机器误动作(人为错误)等保全立场进行改善 • 改良。 1000 1.0 ?B747 ACM的改善效果 MSO轴承不良 轴承结构 改善 该部品实施改 回转部罩的不 润滑方法 善 合适 间隙 900 0.9 800 0.8 ACM内部品改 善 增加间隙 700 定保0.7 定例外更换 内插品更换 例全 600 外成0.6 更本 500 换每0.5 率/ 日 400 每元 0.4 保全成本 件 / 300 1000 HR 0.3 HR 200 轴承故障 0.2 100 0.1 0 -0 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 例年 (注)时间全部是飞行时间 生产工厂里的维修保养 • 管理 30 1 保全管理的目的 生产工厂对部品 • 机器 • 系的保全目的是为了提高工厂收益和保障员工的收入稳定, 因此,须要实行以下的项目。 1— 1提高生产性 在规定的时间里生产规定数量的制品,这是为了达成生产计划所必须的,对此影响的 是部品 • 机器 • 系的故障引起的停止损失、部品 • 机器 • 系的缺陷及老化引起的效率下降。 现有的生产线及系统包含很多可以通过改善使生产效率提高的因素,对这些因素必须从保 全的角度来考虑。 1-2品质的安定 生产出来的制品的品质有很大偏差的话不仅会增加检查成本,还会因发生不良品做成生产 成本增加,生产数量难以确保的困难等,使生产效率下降,生产成本增加,顾客对产品失去 信心。因此要站在部品 • 机器 • 系的管理担当立场来考虑品质的安定。 1- 3降低生产成本 在原料 • 材料通过部品 • 机器 • 系制成制品的阶段里,要经常排除引起增加生产 成 本的原因,以此确保企业的利益。 保全的工作是排除因缺陷部品 • 机器 • 系的故障带来的停止损失,防止部品 • 机器 • 系老化,必须进行可以带来提高生产效率、削减生产成本的保全改善。 1-4确保安本性 “安全比生产优先”,这是对安全性从劳动安全卫生法、劳动安全卫生规则来充实安全卫 生管理体制,努力做好防灾及环境保全。 特别是自动化的部品 • 机器 • 系统,对机器的误动作包括Humanerror等必须站在保全的角度经常进行改善 • 改良。 2工厂维修保养 2- 1机械系统的故障原因 机械系统的故障原因分类可大致分为使用方引起的故障原因,占20%,制造方的设计 • 制造原因包括机器使用部品的缺陷造成的故障原因,占80%。 ?浴槽曲线和保全活动 一 故障率 DFR(Decreasing Failure Rate-故障率减少型) CFR(CONSTANT Failure Rate—故障率一定型) I F R(Increasing Failure Rate-故障率增加型) 耐用寿命的延长 耐用寿命 DFR IFR ? CFR ? ? 规定的故障率 (在设计时决定的故障率) 预防保全无效 预防保全有效 时间 实际故障率 设计改善引起的故障率 故障 初期故障的期间 偶发故障的期间 摩耗故障的期间 的种 (Initial Failur Period) (Chance Failure Period) (Wear-Out-Failure Period) 类 保全 事后保全 事后保全 预防保全 的主 体 方法 调整 改良促使 改良保全 等 故障 减少型 一定型 增加型 率的 类型 威布尔分布 m<1 m?1 m>1 形状系数 1初期故障高。 1故障率大概一定数量。 1摩耗、劣化等根本的寿命问题 2与时间一起故障减少。 2故障是偶发故障。 引起的集中故障。 3比较地只剩下高信赖度的东 (各种故障原因及混入无规则 2故障密度关数正规分布的形 西。 应力而引起的) 态。 4拆下故障部品尽快换上良品 3故障率低,设备机械产能最大特徵 使它安定下来。 的时期。 调整(Debuging) 1不进行预防保全。 1预防保全无效。 1在故障集中出现之前通过预防 2通过调整早期发现故障并早2数据分析困难时期。 保全更换部品,防止故障发生。 期作出对策。 3将信赖性情报反馈给设计方,2提高润滑技术管理(磨擦、摩 (设计错误,工程错误) 通过设计改善降底故障率。 耗、烧伤烧熔防止对策)。 对保 3通过预防保全使部品延长使用全的 寿命。 效果 (改良、改善、在寿命前更换) 其故障原因的内容如下。 二 【厂家侧】 (1)设计上的缺陷 • 不具备缺口效果的合适设计处置。 • 组合、复杂形状部品的负荷引起应力分析的困难性。 (2)选择材料的缺陷 • 使用条件与选定范围的不合适性。 • 使用对材料不正确的数据。 • 太注重成本导致对品质考虑不充分。 (3)在制造工程引起的部品特性的不完全性 【用户侧】 (4)过负荷及其它运用上的误用 (5)不合适的保全和修理 (6)使用环境因子 • 条件超过设计的许可范围。 • 长时间放在使用环境中导致特性劣化。 在浴槽曲线的初期 • 偶发故障里预防保全是无效的,只以疲劳 • 摩耗为预防的对象(?)。 2-2工厂的维修保养 ?是根据笔者在现场实施工厂保全时对很多机器进行改良 • 改善 • 校正的工作中一边自问一边考虑了很多的规律,体会到了越是在各自的单一技术境界里问题越多,更痛感到各 种问题带来的从新认识。作为笔者的保全技术者历史,感觉就象在对缺陷机器的改善 • 改良的历史中。 保全技术就是从使用机器的立场对设计 • 制造及维修上的不良进行校正的一种技术,要 求具备全面的技术能力。笔者也在40多年里作为维修保养 • 技术人员每星期去到现场与机械故障边对抗边进行诊断 • 分析,但最近保全技术有惊人的进步,要学习更广泛、更深 的新技术已是竭尽全力。 工厂的维修保养是包含工厂整体的维修保养,?是表示其中的一个例子。特别是在制造工 厂里作为生产制造部门后援的科室部门,其功能是错综复杂的,有很多没有明确技术 (Technology)和管理(Control)的地方。 3- 3加工 • 品质 • 保全技术的相互关系 在JIS8115的信赖性保全用语里面,对于『保全(Maintenance)』以及『可以修理的系 • 机器 • 部品等的信赖性处置』进行了说明,在系统及机器等规定的环境条件下按 规定的时间进行连续正常运转的概率,也就是说维持和提高信赖性须要有?里提到的活 用固有技术管理手法,维修保养带给品质的重要性在最近已经开始讨论。 ?工厂维修保养 ?制品制造所必须的多元化技术 物理、数学 加工技术 生产技术 保全技术 力 运动性 物理化学 品质技术 学 制造制品 技术员 材 龄 化 工程技术 力 料 验 学 生产管理 设备管理 技 术 学 电子 电气 品质管理 材料 机电一体化 工厂维修保养 机 材料 生产线 制造部门 能 性 机械工学 制造工厂的信赖性管理如果没有品质技术基础,是不能确立的,信赖性的维持提高如果没有 三 对机器的精度维持、改善和提高的话是不成立的,因此, 1)加工技术(决定制品制造方案的技术) 2)保全技术(维持制造制品机器的精度、并进行改善 • 改良提高的技术) 3)品质技术(分析制品的不良、对原因进行对策,使品质安定的技术) 此3点融为一体的技术是生产技术,这种技术的改善提高是制造工厂体质改善最重要的 课题,也是在提高企业收益的基础上如开头提到的迈向保全目的的途径。 在本书的下一页里对由保全技术者联盟、保全技术研究会会员开发提出的维修保养齿轮方 式进行的一个怎样才能使保全活动正常运作的介绍。 3维修保养齿轮方式的运作 有时听到了有些人说『虽然本公司以品质管理为重点,另外再加上动用人、物、钱,也对 工人进行了教育,但品质依然不稳定,还出现了被客户投诉』的说法。这是因为虽然加工技 术与品质技术直接衔接了但进展不顺利引起的。 在?表示加工技术与品质技术和保全技术的相互关系。这3者之间的关系很象齿轮衔接,这样的说明很容易理解。 3-1加工技术与品质技术的一致性为何不能可靠进行 站在加工技术的角度,如果系统及机器经常出现故障的话会做成工程延迟而感到为难。 因为这是系统及机器的信赖性问题而着重在品质技术上解决,考虑以此进行分析,但把加 工技术和品质技术直接结合起来也不能顺利进行。这肯定不能顺利进行,因为有以下的理由。 (1)加工技术和品质技术的回转轴是固定的。 加工技术是将人、机器、资材、费用、方法输入,进行加工输出目标的利益,为了得到利 益须要实施目标管理,就是说目标已被固定。品质技术也是目标管理,打算通过品质管理手 法解决问题,但由于轴是固定地旋转的,故此出现衔接不好的现象。 (2)品质技术有自转性 由于品质技术没有参与直接加工,所以要调查故障原因并抓住要因,通过品质管理手法分 析原因,并进行校正处理的圆周转动,以此来进行目标管理,就是说有自转性。因此,把加 工技术和品质技术直接衔接的话,一边以加工为主,一边以品质为主,这样就会做成品质技 术起到刹车的作用,并拖加工的后脚。 (3)加工技术与品质技术的回转方向不同 如前述,由于主体是加工和品质,此2者的回转方向是相反的,品质技术对加工技术起到 减速作用。故此,要做好加工技术和品质技术的衔接,必须要通过保全技术来进行。 这种情况有以下的利点。 ?保全技术起到无负荷齿轮的作用 保全技术也是一个目标管理,它与加工技术直接联接的信赖性相衔接,因为与为了提高 信赖性的品质技术相衔接,轴芯是与无负荷齿轮相同的柔软性,双方在紧密衔接处固定,且 可以调整。 ?加工技术与品质技术双方以相同方向转动 由于加入叫保全技术的无负荷齿轮,品质技术与加工技术以相同方向旋转,双方以提高生 产和增加利益的方向转动。 ?品质技术自转性起到加速的作用 由于品质技术和加工技术的回转方向是相同的关系,品质技术的自转性起到加工技术的加 速作用,利益性也会变好。实际上要解决加工工程中发生的诸多问题,要查明问题点的原因 并通过品质技术、信赖性管理、操作研究、产业工程技术等的手法某求解决。 比如有的机器发生问题,如果保全技术的专家不长时间站在机械前面的话,就找不出原因和 作不出对策,以此思路可以理解齿轮的衔接方法。 四 3-2相对于生产规模的保全技术和品质技术的规模平衡度 相对于生产规模,保全技术和品质技术的规模在前述的齿轮组合里也能说明。 生产规模以加工技术的齿轮间距圆径(P、C、D)来表示的话,相同地保全是无负荷齿轮 的间距圆径,品质技术也相同地表示齿轮的间距圆径。 ?保全技术的规模因经济性的问题缩小的话,与此一致的加工齿轮齿数比变大,当超过一 定限度的话效率变差,并发生噪音、发热、振动。这在加工技术上做成工程延迟及品质不良 的出现。 ?品质技术的规模同样地缩小的话,前述的自转效果减少,它的值如果是浪费和平衡的值 的话效果变为0,比浪费小的话就会变为刹车。 维修保养(保全)效果 1 加工技术与品质技术为什么没有牢固衔接 a )双方的目标也是Fixed。 b)变成品质技术的自转性(刹车)。 c)旋转方向不同。 2 通过维修保养(保全)使加工技术和品质技术互相衔接 a)维修保养(保全)产生Idle Gear的作用。 b)旋转方向变为相同。 c)品质技术的自转性对加速度也产生作用。 3 生产规模(加工技术P、C、D)与维修保养(保全)、品质技术规模的平衡 a)维修保养的规模过少„齿轮比大?浪费大(效率下降)。 b)品质技术规模过少„自转性效果少(收益性下降)。 ?加工技术—品质技术—维修保养(保全)的相互关系 生产规模均衡 生产规模均衡 故此,必须要作出一个与生产规模平衡的保全技术和品质技术规模。具体来说,将保全技术 及品质技术分人、机器、资材、费用、方法的5要素进行强弱评价,弱的地方要加强,有余 五 力的利用在其它地方,必须取得平衡。 3-3齿轮的模数必须要配合 要使加工技术及保全技术和品质技术的3种齿轮相衔接,须要注意的是齿轮的大小(模数或径节间距)一定要统一。它的意思是什么?就是信念的问题、教育的问题。 ?信念的问题就是工厂管理体制及运用是怎样进行的问题,明确基本方针和目标,使加工 技术—保全技术—品质技术的齿轮能牢固一致运行的体制和运用方法。对此摇摆不定的话会 导致齿轮的大小产生变化。 ?作为教育的问题,经营者和上层管理者也对加工技术和品质技术给予重视,但至于保全 技术,有部分连续量产的工厂经过努力已培养起来,但一般的企业对保全技术学习不足也没 进行什么教育,这是实际情况。 与前述一样,保全技术以固有技术为基础,须要加工技术、品质技术加上工程管理、设备 管理、信赖性、OR、IE、VA等各个领域的技术和管理手法,企业要特别注意、重视培养、 确保人材。 4 工厂保全的改善 4-1通过硬件得到的附加价值 工厂里的生产活动只是通过提高『素材的附加价值』来提高利益性。故此,制造工厂企业 繁荣的根本是提高生产性,要提高生产性最大的作用是『把人间的劳动力转化为机械化』, 这不论什么时代都是不变的一个铁的规律。 生产的主体由人手转化为机器制造,制品的生产性、品质、成本也被机器制造所左右,也 因为这个原因不能企望得到比机器制造拥有性能精度更高的生产性、品质及由此带来的降低 成本。 在这里所谓的『维修保养功能』代替『制造功能』成为制造工厂『最紧急最重要的问题』。 从工厂维修保养的角度看,现在所有的生产管理及品质管理手法太偏向『软件』一边的关 系,不可否认生产设备等存在没有实施『与硬件相结合』的缺陷。学习了生产管理、品质管 理等『软件』的现场技术者一旦想在现场推广使用,但发现实际工作特别是与『硬件』结合 有因难,感到要实现提高效益性的效果不是很乐观。 图?是表示排除工程中的浪费使加工率(Processing Rate)或者提高附加价值率(Value Added Rate)的思路以图的形式表达出来。 4-2工程改善的循环 现在的生产管理(工程管理)是以配置及物流为主体,品质管理也以对制品检查为主体, 有不重视对机械、夹具、工具等从侧面进行探讨的倾向。 以机械加工为例子,肯定要求对机械的操作顺序、性能、精度、原材料的供应方法,选择 加工油及供应方法,夹具、工具的精度管理和更换方式,切粉的处理方法,自动测量用具、 检查方法,运输方法等从『硬件方面进行探讨』。 如果前工程能够根据后工程的要求,把必须的部品在必须的时候只提供必须量的话,那么 『工程之间的在库应该为0』,这将带来很大的利点。另外,通过提高加工率(净附加价值) 可以得到『生产机器的余力』和『提高投资效率』。但是作为结果必须是『不能出现突发的 机械故障』, 故此,生产机器的保养点检必须对全部从业人员进行教育和训练,还要作出一个能随时对生 产机器进行点检的体制。 六 另外,『定期对生产设备进行点检 • 整备』在生产设备的加工率(净附加价值率)提高 后可以在平时实施。 也就是说『没有做好保全体制的地方还有充分的合理化和削减成本的余地』。 按照此思路,现在使用的生产设备不能说已经高较率地利用进行加工(净附加价值)。 ?是表示现场工程改善循环的具体例子,在〖?〗Check、〖?〗Action、〖?〗Plan、〖?〗 DO的循环中,〖?〗Action部分的改良 • 改善所必须的软件(统计的解析手法)、硬件(固 有技术)成为项的基本内容。 ?排除浪费 明确NET和LOSS USE OF ENERHY WITHOUT LOSS (注)虽然是相同投资,越靠近NET的收益性越高。 LOOS6?LOSS5?LOSS4?LOSS3?LOSS2?LOSS1?NET(收益性) 通过反省和努力,行动产出收益必性。 加工率(Rrocessing Rate) 实际NET = ×100%的提高 附加价值率(Value Added Rate) 理论NET(Loss.0的情况) 彻底对系 • 机器 • 要素的故障和制品进行不良分析,将其结果反映在制品的硬件 • 软件上,某求提高单位时间的生产性和消灭制品不良,提高效益性。 5 对日本国内企业的保全现状调查 保全技术者联盟由1989年开始对258家公司实施了问卷调查,共有21个行业(汽车、食 七 品、水泥、钢铁、化学、建筑、电气、工程技术、造纸、机床、钟表、电力、石油、重型机 械、玻璃、、药品、电子、燃气、制面包、乳业、诊断机器)返回问卷,现将回答结果汇总 如下。 5-1维修保养技术的开发 维修保养的对象有多种多样,也很复杂,故此,维修保养技术也是多种多样的,其中有点 检技术、维持管理技术、修理技术、分析技术等,必须开发用于保全效率化及提高对象生产 设备的信赖性以及安全性的维修保养技术。 故此,须要各个领域的人材,致力于实务方面的工作。 在特别的故障有62.9%委托厂家修理的现状中,维修保养的硬件技术不能在自公司里形 成,也不能通过反馈功能来提高技术,其它领域开发的新技术也不能导入进来,另外,由于 有的公司不负担维修保养新技术的开发费用,故也不能只怪维修保养的相关人员。维修保养 技术的开发课题例子在?表示。 项 目 开发的课题 开 发 项 目 ?维修保养技术的开发课题例子 1 构成系统的机器、部品等各自的劣化履历数据库 1 作成补修评价基准 评2 系统内所有故障的履历数据库 价2 系统的评价技术 3 构成系统的部品材料的履历数据库 维技修 4 构成系统的机器、部品等的劣化机理解明 术 保3 寿命预测技术 5 构成系统的机器、部品等的劣化检测技术 养支1 作成地下埋设物正 援1 地下埋设物的设置检测技术 管技 确的位置确认图 2 通过地中随意断面的表示技术检测相互位置 理术 技3 腐蚀管理数据库 2劣化 • 老化管理技 术 4 构造物、系统内机器、部品的劣化数据库 术 1 通过红外线检测仪检测漏水 2 通过放射线元素标识气体注入检测气体泄漏 1 地下埋设物的非破 点3 检测漏电 坏检查技术 检 4 点检管道内的自动设备装置 技2 构造物等的非破坏 维5 对建筑物、构造物裂纹、剥离等的确认自动装置 术 修 检查技术 6 使用超声波断层检测混凝土内部的状态 保7 机械设备部品材料强度的应力分布计测 养要素1 维修保养用的新材 维1通过使用新材料使性能提高的补修技术 技 料开发及补修技术 持 术 2 时间系列的性能劣化指标设定及其解析技术 2 机械劣化的解析技 • 3 清扫下水管内及修复的自动装置 术 修4 维修保养用的新材料开发技术 3 各种自动机器的开 理5 大楼外墙补修用的自动装置 技 发 术 3 发 ?-1保全所必须的技术教育内容 九 教育项目 详 细 内 容 从各种情报中找出问题点,作出正确的目标方向,解决问题所必须的 1 解析 • 的基础知识 软件方面的技术如下。 • 使用二项式概率纸的分析手法 • 使用威布尔概率纸的分析手法 • 使用SQC手法的分析手法 • 使用OR手法的分析手法 通过机械要素及标准部品的设计条件及应力分析加深理解,能够理解它的2 机械要素及标准部品的使 使用方法及修理方法的基本问题内容有如下项目。 用基准和修理方法 • 回转轴及联轴节 • 滚动轴承 • 滑动轴承 • 油缸 • 非接触轴承 • 齿轮 • 刹车齿轮 • 密封垫(衬垫、垫圈) • 链带 • 凸轮环 • 行走车轮 • 其它 3 性能部品的使用基准和修 为了理解使用油压、气压等系统部品的设计条件及功能 • 性能,理解它 理方法 的使用方法及修理方法的基本问题内容有如下项目。 • 电动机 • 泵(油压、气压、润滑油等) • 送风机 • 制动阀(压力、流量、螺管、其它) • 压力容器 • 压缩机 • 热交换机 • 滤网 • 其它 为了理解与磨擦 • 摩耗有直接关系的润滑上的问题,某求活用选择方法、4 润滑油的种类和使用方法 供应方法、点检方法等的目的有如下项目。 • 润滑的基础 • 润滑油 • 防锈油 • 黄油 • 防锈剂 • 固体润滑剂 • 加油装置 • 加油方法 • 其它 5 材料的分析 • 解析 为了加深理解部品机器等一般使用材料,以及知道这些材料的区分方法的 目的有如下项目。 • 金属材料的分析方法 • 金属腐蚀方法 • 金属破断面的看法 • 密封用橡胶材料的简单识别方法 • 其它 6 电气及电子机器 以电器部品、电子部品的故障原因及其对策作为主体,以加深理解包括系统 故障研究的电气 • 电气机器为目的有如下项目。 • 电气控制装置的故障和对策(行程限位开关、继电器等) • 电子控制装置的故障和对策 • 自动机器的故障和对策 • 检测器的故障和对策 • 振动、噪音等的测量器和使用方法 • 电子测量器和使用方法(厚度、应变计仪、其它) • 其它 ?-2保全所必须的技术教育内容(续上) 十 教育项目 详 细 内 容 8 机械加工及不良对 为了理解切削、研削、塑性、放电等的机械加工基础理论和作业中出现的不良原 策 因及对策,有如下项目。 • 切削加工 • 研削加工 • 塑性加工 • 放电加工 • 其它 9 焊接加工及它的不 良对策 为了现解焊接加工的基础及了解作业中出现不良的对策,有如下项目。 • 气体焊接 • 电弧焊焊接 • 点、接缝焊接 • 电阻焊接 • 金属焊接 • 其它 为了加深理解一般钢材和物殊钢材的热处理及学习钢材和轻合金等的表面硬化10 热处理及表面硬 知识,以某求延长机械及机器寿命为目的,有如下项目。 化 • 钢材热处理的基础 • 最合适条件的选择方法 • 淬火、回火 • 正火 • 热处理方法 • 高频淬火 • 氮化(含2段氮化) • 软氮化 • 渗碳 • 硬铬 • 其它表面硬化法 理解腐蚀引起的劣化及其对策,并为了明白延长机械设备、机器和部品的寿命方11 腐蚀及防锈、防 法,有如下项目。 蚀处理 • 腐蚀的基础 • 应力腐蚀 • 药品腐蚀 • 环境腐蚀 • 不同材料间的腐蚀 • 流体腐蚀 • 防锈、防腐蚀处理(化学处理、防锈材料、其它) • 其它 12 涂装及涂膜 理解涂料基础,以能够根据材料和用途实施涂装为目的,有如下项目。 • 涂料的种类和使用方法 • 涂装方法的种类和使用方法 • 涂装膜的计测方法 • 涂装上的问题点 • 特殊涂装及其问题点心 • 塑料件涂装 • 涂装表面的老化现象 • 其它 以了解防止公害的基础知识及防止公害方法为目的,对振动、噪音、排水、排 13 公害防止处理 气体和废弃物的处理方法进行说明。 • 排水处理 • 排气体处理 • 废弃物处理 • 防止振动 • 防止噪音 • 集尘装置 • 其它 了解各种诊断机器的使用方法,以提高点检效率和尽早发现故障为目的,有如下14 机械设备的故障项目。 诊断机器的使用方法 • 振动解析机器 • 噪音解析机器 • 变位解析机器 • 回转扭力变动解析机器 • 压力不、湿度等的监视机器 • 电压、电流等的监视机器 • 其它监视机器 • 自动检查机器 • 其它 十一
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