视情维修

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视情维修（Condition Based Maintenance，CBM）

　　视情维修这一概念产生于美国,是近年开始广泛研究的一种维修方法。视情维修是立足于故障机理的分析，根据不解体测试的结果，当维修对象出现“潜在故障”时就进行调整、维修或更换，从而避免“功能故障”的发生。

　　所谓“功能故障”一般是指机械故障，如离合器打滑、变速器跳档、发电机不发电等；

　　所谓“潜在故障”是指还没有发生的故障，但它有迹象表明故障即将发生，也就是我们所说的故障隐患。

　　视情维修的优势在于通过加强和完善监测监控手段，掌握设备的工作状态，及时发现问题并采取相应对策，使有些故障在发生之前得到有效预防，有些严重的故障可以在有轻微故障苗头时得到控制并被排除，从而遏制严重故障的发生，大大降低故障率，节约维修成本，缩小维修范围，减少维修工作量，提高设备的可用率，使维修工作变被 动为主动。视情维修可以解决定期维修中“该修不能修，不该修却要修”的问题。

　　其理论依据是P-F曲线.P-F曲线描绘了设备状态劣化的过程,如图所示.

　　图：P-F曲线

　　图中,A点为故障开始发生点;P点为能够检测到的潜在故障点,F点为功能故障点;T为由潜在故障发展到功能故障的时间历程,称为P-F间隔.为了预防功能故障的发生,维修的时机应该在F点以前, 而为了能够尽可能地利用设备或机件的有效寿命,维修时机应该在P点之后.这就是说应该在P点和F点之间寻找一个合适的点进行维修,这就是视情维修的基本思想。

　　设备的机件,零部件,元器件的磨损,疲劳,老化,烧蚀,腐蚀,失调等故障模式大都存在由潜在故障发展到功能故障的过程.设备的大部分故障是其技术状态劣化的结果,而状态的劣化有一个由量变到质变的过程.在这个过程中,总有些征兆可查,即表现为"潜在故障".例如:齿轮临近故障时齿轮箱中润滑油含有大量的金属颗粒,金属结构件上显示金属疲劳的裂纹,轴承临近故障时的振动等.如果在设备状态的劣化未发生质变之前采取相应的预防措施,就能避免故障后果的出现.

　　根据以可靠性为中心的维修(RCM,Reliability-Centred Maintenance)理论,设备不能完成规定功能就是发生了功能故障.而所谓"潜在故障"是一种指示功能故障即将发生的可鉴别的状态.潜在故障的"潜在"二字包含着两重含义:

　　1)设备的这种状态是可以经过检测,观察得到鉴别的,否则就不存在潜在故障;

　　2)潜在故障是指设备状态能被鉴别出来之后到功能故障发生之前的状态,而不是功能故障前任何时刻的状态.

　　P-F间隔也称为警告期或故障发展期,就是从潜在故障发展到功能故障所需要的时间(或相当于时间的度量,如行驶里程,转数,应力循环数等),一般用实耗时间度量.对于不同的设备或机件,对于不同的检测方法,P-F间隔是不同的,其变化范围从几分之一秒到几十年不等.

　　视情维修从故障物理的角度,通过状态监测和故障诊断技术对设备不断进行物理测定,根据测定判断其技术状态是否正常,其目的是检测设备(机件)的潜在故障.如果存在潜在故障,再决策所需的预防措施,安排维修以及维修的项目(广度)和级别(深度).它要求在设备发生功能故障前进行维修,防患于未然。

　　视情维修依赖设备本身的性能优越和测试设备,检查手段的技术先进.这种维修方式按照具体设备,具体系统,具体机件的"实际技术"状况决定进行修理或更换,是一种预测,预防性维修方式.其主要特征是:

　　1,技术先进.实施视情维修的设备通常是高性能,高可靠性,高技术含量的现代设备.实施视情维修的关键是采用现代化的故障检测,诊断手段,要求检测手段先进,检测仪器精确,诊断方法正确,数据处理的精度高.

　　2,维修针对性强.视情维修通过对具体设备,具体系统,具体机件的技术状况实施定期的或连续的状态监测,以精确掌握设备的实际状况,如果设备达到其性能标准,则继续使用;否则就采取相应的预防措施,从而能有效减少维修工作量和因为维修而引进的早期故障.

　　3,不影响设备的正常运行.实施视情维修基本上不需要把设备移开其安装位置,且常常是在设备处于工作状态时,进行无损检测,原位检测甚至在线检测,采用原位维修技术,因此很少干涉生产过程.

　　4, 经济效益好.通过确定处于潜在故障点的设备(机件),视情维修一方面避免了定期维修的维修不足和维修过剩的缺点,充分利用了设备机件的有效工作寿命,还能保证较高的无故障工作时间,使设备产生的效益达到最高;另一方面,有针对性的维修使维修范围缩小,使维修资源得到最有效的利用.

　　总之,视情维修以可靠性理论为依据,以精确掌握设备的实际状况为前提,以少拆,少卸,少修为原则,以最大限度延长机件工作时间和提高经济效益为目标.视情维修着眼于设备的具体技术状态,视情修理,是目前设备管理中较为经济,科学的一种维修方式.它一出现便受到了广泛的关注和重视.

　　（1）监控可靠性水平的视情维修

　　根据收集的设备同型机件总体的可靠性和使用性数据,对整个机件总体或某类机件从总体上对其可靠性水平进行监控,监控的结果是更换零部件或重新修复.其特点是需要大量的统计,分析,数据处理及计算.适用于技术特别先进,各类可靠性数据齐全的设备。

　　（2）监控参数的视情维修

　　连续或定期地对设备或机件的运行状态进行监控和检测,将检测的结果与适用的标准进行比较,比较的结果是设备能否使用到未来某一时刻.只有当检测值接近临界值时,才决定对设备进行修理.监控参数的视情维修要求设备具有适检性,并且能发现潜在故障的视情手段存在。

　　美国联合航空公司和联邦航空局最早在道格拉斯DC-8飞机和波音720飞机上试验采用这种维修方式,试验结果是维修费用下降了30%,备件库存量减少了 50%以上,每亿旅客公里的死亡率由60年代的0.6左右下降到70年代的0.2左右.民航维修改革试验的成功引起了美国军方的重视,因为在二战中美国军用装备故障频繁,早已令他们头痛不已,空军有30%的人力和将近三分之一的经费用于维修.为了提高维修的经济性和有效性,军方推广了民航的经验,同样获得了明显的效益.如海军的P-3飞机和S-3A飞机,取消了55%的检查项目,拆修工时节省50%,飞机准备时间缩短了40%,维修停用时间减少 79.1%,维修质量也有明显的提高.

　　随后,英国的机器保健中心,瑞典的SPM公司,丹麦的B&K公司,日本的三菱,川崎,日立,东芝等企业都纷纷采用这种先进的维修方式,他们在某些方面处于领先地位或具有特色.

　　我国开展视情维修起步较晚.1992年海军出版了《舰船维修理论体系概要》,开始进行视情维修与定期修理相结合的维修改革试点工作.随后,铁路,电力,石化,冶金等工业部门也展开了视情维修的研究和应用.

　　但总的来说,我国目前真正开展视情维修的情况还不普遍,有的企业视情维修开展得较早,但是能坚持下来的只有一部分,有的企业只在部分设备上试行这种维修方式.甚至有的购置了诊断设备,但未能发挥应有作用或根本闲置不用.甚至有的企业设备管理人员和维修人员根本不知道视情维修,状态修这些概念.造成这种局面的原因大致有几点:

　　1,企业领导重视不够,对视情维修的认识不足,资金投入有限,真正实施起来管理的难度很大.定期维修有确定的维修间隔,维修时间明确,便于决策管理.而视情维修是以机件使用中的实际技术状况来决策修理,对于国内维修界人士来说还是一个新鲜事物,并没有现成的管理模式可供借鉴,遵循.

　　2,理论研究不够透彻,人们对采用视情维修技术有点不放心.国内关于视情维修的文献很少,其中相当一部分文献中有很大的篇幅是数学推导,看起来就象是应用数学专著,对于维修一线的技术人员来说,很少有人看得懂,而且其理论的可操作性也不强,难以应用于实际,这使得很多人对之望而却步.

　　3, 技术检测手段比较落后.视情维修必须依靠先进的检测工具和诊断技术.目前监测手段虽然很多,但技术成熟,容易掌握和操作,并且使用成本较低的技术不多.很多监测手段目前尚处于发展阶段,本身还不是很成熟,有的诊断设备又很落后.因此对有的企业来说,视情维修还不具备实施的条件.就铁路部门来说,现有检测设备还只偏重于电机,电气方面的测试,有关机械,制动系统方面的自动检测设备甚少,特别是综合技术诊断设备还是空白.

　　4,设备本身技术水平低,高科技含量少.目前有些企业之所以还按定期方式进行维修,主要是设备本身技术构造较简单,大部分设备耗损与运行时间有关系,到一定时间进行检查修理符合实际需要.另外有的设备结构限制了视情维修的应用,例如内燃机车自身没有检测接口,这使得实施视情维修的难度较大.

　　5,维修数据缺乏.数据收集和处理的重要性对可靠性工程来说是不言而喻的.传统的数据收集依靠手工进行,数据零散,遗漏的重要信息较多,在传抄中又极易出错,因而可信度低,且不利于数据共享.维修数据的缺乏是我国可靠性工程和视情维修发展的一个重要障碍.

　　6,人才缺乏,尤其缺乏那些既有实践经验又懂维修理论,且掌握了专门技能的维修人才.诊断技术涉及多种学科,掌握它需要相关的专业知识和一定的理论水平。

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