視情維修

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視情維修（Condition Based Maintenance，CBM）

　　視情維修這一概念產生於美國,是近年開始廣泛研究的一種維修方法。視情維修是立足於故障機理的分析，根據不解體測試的結果，當維修對象出現“潛在故障”時就進行調整、維修或更換，從而避免“功能故障”的發生。

　　所謂“功能故障”一般是指機械故障，如離合器打滑、變速器跳檔、發電機不發電等；

　　所謂“潛在故障”是指還沒有發生的故障，但它有跡象表明故障即將發生，也就是我們所說的故障隱患。

　　視情維修的優勢在於通過加強和完善監測監控手段，掌握設備的工作狀態，及時發現問題並採取相應對策，使有些故障在發生之前得到有效預防，有些嚴重的故障可以在有輕微故障苗頭時得到控制並被排除，從而遏制嚴重故障的發生，大大降低故障率，節約維修成本，縮小維修範圍，減少維修工作量，提高設備的可用率，使維修工作變被 動為主動。視情維修可以解決定期維修中“該修不能修，不該修卻要修”的問題。

　　其理論依據是P-F曲線.P-F曲線描繪了設備狀態劣化的過程,如圖所示.

　　圖：P-F曲線

　　圖中,A點為故障開始發生點;P點為能夠檢測到的潛在故障點,F點為功能故障點;T為由潛在故障發展到功能故障的時間歷程,稱為P-F間隔.為了預防功能故障的發生,維修的時機應該在F點以前, 而為了能夠儘可能地利用設備或機件的有效壽命,維修時機應該在P點之後.這就是說應該在P點和F點之間尋找一個合適的點進行維修,這就是視情維修的基本思想。

　　設備的機件,零部件,元器件的磨損,疲勞,老化,燒蝕,腐蝕,失調等故障模式大都存在由潛在故障發展到功能故障的過程.設備的大部分故障是其技術狀態劣化的結果,而狀態的劣化有一個由量變到質變的過程.在這個過程中,總有些徵兆可查,即表現為"潛在故障".例如:齒輪臨近故障時齒輪箱中潤滑油含有大量的金屬顆粒,金屬結構件上顯示金屬疲勞的裂紋,軸承臨近故障時的振動等.如果在設備狀態的劣化未發生質變之前採取相應的預防措施,就能避免故障後果的出現.

　　根據以可靠性為中心的維修(RCM,Reliability-Centred Maintenance)理論,設備不能完成規定功能就是發生了功能故障.而所謂"潛在故障"是一種指示功能故障即將發生的可鑒別的狀態.潛在故障的"潛在"二字包含著兩重含義:

　　1)設備的這種狀態是可以經過檢測,觀察得到鑒別的,否則就不存在潛在故障;

　　2)潛在故障是指設備狀態能被鑒別出來之後到功能故障發生之前的狀態,而不是功能故障前任何時刻的狀態.

　　P-F間隔也稱為警告期或故障發展期,就是從潛在故障發展到功能故障所需要的時間(或相當於時間的度量,如行駛里程,轉數,應力迴圈數等),一般用實耗時間度量.對於不同的設備或機件,對於不同的檢測方法,P-F間隔是不同的,其變化範圍從幾分之一秒到幾十年不等.

　　視情維修從故障物理的角度,通過狀態監測和故障診斷技術對設備不斷進行物理測定,根據測定判斷其技術狀態是否正常,其目的是檢測設備(機件)的潛在故障.如果存在潛在故障,再決策所需的預防措施,安排維修以及維修的項目(廣度)和級別(深度).它要求在設備發生功能故障前進行維修,防患於未然。

　　視情維修依賴設備本身的性能優越和測試設備,檢查手段的技術先進.這種維修方式按照具體設備,具體系統,具體機件的"實際技術"狀況決定進行修理或更換,是一種預測,預防性維修方式.其主要特征是:

　　1,技術先進.實施視情維修的設備通常是高性能,高可靠性,高技術含量的現代設備.實施視情維修的關鍵是採用現代化的故障檢測,診斷手段,要求檢測手段先進,檢測儀器精確,診斷方法正確,數據處理的精度高.

　　2,維修針對性強.視情維修通過對具體設備,具體系統,具體機件的技術狀況實施定期的或連續的狀態監測,以精確掌握設備的實際狀況,如果設備達到其性能標準,則繼續使用;否則就採取相應的預防措施,從而能有效減少維修工作量和因為維修而引進的早期故障.

　　3,不影響設備的正常運行.實施視情維修基本上不需要把設備移開其安裝位置,且常常是在設備處於工作狀態時,進行無損檢測,原位檢測甚至線上檢測,採用原位維修技術,因此很少干涉生產過程.

　　4, 經濟效益好.通過確定處於潛在故障點的設備(機件),視情維修一方面避免了定期維修的維修不足和維修過剩的缺點,充分利用了設備機件的有效工作壽命,還能保證較高的無故障工作時間,使設備產生的效益達到最高;另一方面,有針對性的維修使維修範圍縮小,使維修資源得到最有效的利用.

　　總之,視情維修以可靠性理論為依據,以精確掌握設備的實際狀況為前提,以少拆,少卸,少修為原則,以最大限度延長機件工作時間和提高經濟效益為目標.視情維修著眼於設備的具體技術狀態,視情修理,是目前設備管理中較為經濟,科學的一種維修方式.它一齣現便受到了廣泛的關註和重視.

　　（1）監控可靠性水平的視情維修

　　根據收集的設備同型機件總體的可靠性和使用性數據,對整個機件總體或某類機件從總體上對其可靠性水平進行監控,監控的結果是更換零部件或重新修複.其特點是需要大量的統計,分析,數據處理及計算.適用於技術特別先進,各類可靠性數據齊全的設備。

　　（2）監控參數的視情維修

　　連續或定期地對設備或機件的運行狀態進行監控和檢測,將檢測的結果與適用的標準進行比較,比較的結果是設備能否使用到未來某一時刻.只有當檢測值接近臨界值時,才決定對設備進行修理.監控參數的視情維修要求設備具有適檢性,並且能發現潛在故障的視情手段存在。

　　美國聯合航空公司和聯邦航空局最早在道格拉斯DC-8飛機和波音720飛機上試驗採用這種維修方式,試驗結果是維修費用下降了30%,備件庫存量減少了 50%以上,每億旅客公裡的死亡率由60年代的0.6左右下降到70年代的0.2左右.民航維修改革試驗的成功引起了美國軍方的重視,因為在二戰中美國軍用裝備故障頻繁,早已令他們頭痛不已,空軍有30%的人力和將近三分之一的經費用於維修.為了提高維修的經濟性和有效性,軍方推廣了民航的經驗,同樣獲得了明顯的效益.如海軍的P-3飛機和S-3A飛機,取消了55%的檢查項目,拆修工時節省50%,飛機準備時間縮短了40%,維修停用時間減少 79.1%,維修質量也有明顯的提高.

　　隨後,英國的機器保健中心,瑞典的SPM公司,丹麥的B&K公司,日本的三菱,川崎,日立,東芝等企業都紛紛採用這種先進的維修方式,他們在某些方面處於領先地位或具有特色.

　　我國開展視情維修起步較晚.1992年海軍出版了《艦船維修理論體系概要》,開始進行視情維修與定期修理相結合的維修改革試點工作.隨後,鐵路,電力,石化,冶金等工業部門也展開了視情維修的研究和應用.

　　但總的來說,我國目前真正開展視情維修的情況還不普遍,有的企業視情維修開展得較早,但是能堅持下來的只有一部分,有的企業只在部分設備上試行這種維修方式.甚至有的購置了診斷設備,但未能發揮應有作用或根本閑置不用.甚至有的企業設備管理人員和維修人員根本不知道視情維修,狀態修這些概念.造成這種局面的原因大致有幾點:

　　1,企業領導重視不夠,對視情維修的認識不足,資金投入有限,真正實施起來管理的難度很大.定期維修有確定的維修間隔,維修時間明確,便於決策管理.而視情維修是以機件使用中的實際技術狀況來決策修理,對於國內維修界人士來說還是一個新鮮事物,並沒有現成的管理模式可供借鑒,遵循.

　　2,理論研究不夠透徹,人們對採用視情維修技術有點不放心.國內關於視情維修的文獻很少,其中相當一部分文獻中有很大的篇幅是數學推導,看起來就象是應用數學專著,對於維修一線的技術人員來說,很少有人看得懂,而且其理論的可操作性也不強,難以應用於實際,這使得很多人對之望而卻步.

　　3, 技術檢測手段比較落後.視情維修必須依靠先進的檢測工具和診斷技術.目前監測手段雖然很多,但技術成熟,容易掌握和操作,並且使用成本較低的技術不多.很多監測手段目前尚處於發展階段,本身還不是很成熟,有的診斷設備又很落後.因此對有的企業來說,視情維修還不具備實施的條件.就鐵路部門來說,現有檢測設備還只偏重於電機,電氣方面的測試,有關機械,制動系統方面的自動檢測設備甚少,特別是綜合技術診斷設備還是空白.

　　4,設備本身技術水平低,高科技含量少.目前有些企業之所以還按定期方式進行維修,主要是設備本身技術構造較簡單,大部分設備耗損與運行時間有關係,到一定時間進行檢查修理符合實際需要.另外有的設備結構限制了視情維修的應用,例如內燃機車自身沒有檢測介面,這使得實施視情維修的難度較大.

　　5,維修數據缺乏.數據收集和處理的重要性對可靠性工程來說是不言而喻的.傳統的數據收集依靠手工進行,數據零散,遺漏的重要信息較多,在傳抄中又極易出錯,因而可信度低,且不利於數據共用.維修數據的缺乏是我國可靠性工程和視情維修發展的一個重要障礙.

　　6,人才缺乏,尤其缺乏那些既有實踐經驗又懂維修理論,且掌握了專門技能的維修人才.診斷技術涉及多種學科,掌握它需要相關的專業知識和一定的理論水平。

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