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设备管理的RCM模式

发布日期:2012-12-25 点击数:574

    导读:提高设备的使用可靠性和出勤率,有效解决施工一线设备维修人员匮乏的问题,减少直至杜绝突发故障和大修故障。
    目前,中国路桥在中亚地区的在建施工项目工作面分散,共计15个施工点,其中塔吉克斯坦项目主要分布在山区,路况和施工难度较大;而吉尔吉斯坦项目则大多分布在丘陵地段。中国路桥投入的设备多以国产和合资品牌为主,投入量逐年上升。为适应这一新的变化,项目施工和设备维修管理人员必须有效解决项目施工面多、设备量大和设备维修管理间的矛盾,提高设备的使用可靠性和出勤率,有效解决施工一线设备维修人员匮乏的问题,减少直至杜绝突发故障和大修故障。

    一、RCM管理模式的引入

    RCM(Reliability Centered Maintenance),即以可靠性为中心的维修养护模式,最早起源于美国航空业波音公司20世纪60年代提出的理论。所谓可靠性,就是设备机能在生产和使用时间上的稳定程度,或者说,在一定时间内不发生故障的概率,包括设备的固有可靠性和使用可靠性2个方面。

    设备的固有可靠性属于设计者和生产厂家的研究范畴,作为设备的使用者,可以通过对设备的正确选型和采购,在一定程度上为设备的使用可靠性打下一个良好基础。这不是本篇讨论的主要议题,而我们更为关心的是设备的使用可靠性。使用可靠性涉及的因素很多,大致可以归纳为操作人员的素质、操守规范、设备维修人员素质、责任心、维护保养水平和监控手段等几个方面。

    早期中国路桥海外各办事处的设备维护保养模式普遍采取的是设立中心大修厂兼项目现场派中方维修人员的行政管理模式,设备保养和小修均在现场解决。如遇突发或大修故障现场无法自行解决时,一般采取大修厂派人带件赴现场突击抢修,或者现场诊断后再运回大修厂进行解体大修。如果大修厂也不能修复,则需要借助外部社会资源,如果社会资源也束手无策之时,只能做计划紧急采购新设备。更有甚者,在紧急时,被迫订购损坏部件的总成来缩短维修周期。在这种模式下,项目只能被迫停工,维修人员也只能翘首等待,造成施工和维修双双搁浅的尴尬局面,由此引发的内部矛盾更是屡见不鲜。在这种设备机况完全处于被动失控的状态下,维修效果基本取决于维修人员的经验以及技术技能。这种人海战术救火队式的被动管理模式不仅效率低下且成本高昂(材料成本、物流成本、人工成本和时间成本)。

    当施工项目数量和规模都不大时,也受技术理念、技术措施和检测手段的局限,这种维修模式尚能满足日常维修的需要。但当工期紧、设备故障频发时,这种模式的弊端凸显,误工误事时有发生,给施工和设备维修管理人员带来了很多困难。

    那么,究竟有没有一种新模式解决这个问题?1991年的海湾战争,美国军方采取了RCM预防式养护理论。美国依靠该理论节省了1/3的军费预算开支。1994年,我国军方引入并全力推行该理论,以提高常规武器装备的日常维护水平,2002年,预防式养护理论首次运用于机动车领域。预防式养护的经济性和时效性最为显着,可以将维护保养费用降到最低,有效保持并提高设备运行的稳定性,把故障隐患消除在萌芽之中,从而优化机况并延长设备使用寿命。引入和有效实施以可靠性为中心的RCM主动预防式养护理论,并辅以必要的监控手段,变被动为主动,可以显着满足目前项目数量增多和规模扩大的双重需要。

    二、工程机械RCM管理理论

    工程机械RCM是在传统维护保养基础上开创的一套全新的发动机、机械传动系统和液压传动系统的养护模式。工程机械RCM强调技术与服务的质量,通过预防式养护来减少工程机械的大、中修,保持车辆和机械设备的动力性、经济性和安全性。

    以内燃发动机为例,从发动机的组成结构,可以分解为5大系统,即机、电、油、水和气。机系指发动机工作时各摩擦副表面的机械摩擦磨损;电系指整车的电力供应,包括整车的蓄电池、ECU或ECM、传感器和各种伺服执行机构;油系指燃油的有效燃烧和作功;水系指冷却系统的冷却介质,表现在高温的换热传导效率和对严寒低温的适应程度;气系指参加燃烧的空气质量,是空气中的氧气含量的多少及其活化程度的高低。预防式养护的技术特点就是以气缸压力为中心,以3要素(缸压、点火和空燃比)展开的发动机全要素、系统化、制度化的养护,以科学的数据作为分析、处理和判断问题的依据,在分析、判断与解决问题时综合考虑系统之间的联系与平衡,从各系统、各部件之间的功能出发,按照逻辑思维方式分析解决问题,强调的是养护的最后效果,对养护主体的工况实行全程跟踪与调整,按功能模块来划分,按逻辑思维来分析解决问题的全套的养护理论体系。我们也可以把上述这5大系统形象而生动地描述为5块木板围成的木桶,任何一块短板的发生,都会导致发动机整体工况的下降。5大系统间,既相互独立又相互作用,他们各自的工况好坏决定了发动机整体工况的可靠性。

    诚然,造成设备常见故障的绝大部分原因是由于机械的摩擦磨损,这是最先导致发动机工况恶化的因素。但摩擦磨损不仅仅存在于发动机中,也同样反映在动力传动系统中的变速器、变矩器和差速器以及液压系统的液压泵、液压马达、各类阀体和各种液压缸等部件。维修过程中,可以利用金属摩擦副原位自修复原理,采用不解体的养护方法,以解决摩擦磨损为主兼顾其他方面,对摩擦磨损加以控制,以期达到巩固设备固有可靠性和提高使用可靠性的最终目标。

    预防式养护采用的按功能划分的逻辑式诊断、判断故障的思维方法和建立在科学数据分析基础上的思维方法,是预防式养护理论在机械维修方面的创新。相对工程机械修理厂按系统划分的陈列式解决问题的思维方法及经验化定性式的思维方法,在解决实际问题时,预防式思维显出了明显的优越性,简化了故障判断与诊断过程,提高了判断与诊断的准确性,同时也避免了人为失误。目前,由于电子控制技术的应用和发展,电子控制燃油喷射、电子控制进气、点火和传动等,使得发动机和与之相配合工作的传动系统更为精密和复杂,如何保证其固有可靠性和使用可靠性,深入探讨和研究预防式养护,具有十分重要的现实意义。

    三、RCM设备管理的实际补救案例

    应用于塔吉克斯坦CTJ617-004号项目的江陵凯运双排运输车由于烧瓦,使曲轴轻微失圆变形,发动机第二、三缸有明显的拉缸现象存在。理论上需更换曲轴、缸套、活塞、活塞环、大小瓦等。但因当地技术水平的原因无法进行曲轴研磨、镗缸、氮气低温冷压缸套,故只更换曲轴、活塞、活塞环、大小瓦,在实际维修中并没有对缸套进行处理。结果维修后车辆在行驶中排气管仍有机油窜出,发动机废气大。由于传统维修无法有效处理该问题,该项目采取了RCM不解体自修复技术,采用纳米自修复制对拉缸问题进行处理,经过车辆自行磨合与修复,目前车辆运行正常,发动机没有过量废气排出,排气管口未见窜油现象发生。

    应用于塔吉克斯坦CTJ612-022号项目的一辆斯太尔金王子自卸车由于所处工作环境恶劣,经过几次更换四配套后1个半月内发动机即出现了早期磨损症状,发动机拉缸造成车辆动力不足,油耗高。车辆进厂检测缸压不足。经过更换四配套并采取纳米自修复制修复技术后,经过厂内磨合4 h后现场使用,行驶800 km后对其缸压进行检测,缸压处于正常范围(2.6~2.8 MPa)。该设备在经过维修后在同种工况下正常工作,迄今未发生早期磨损。

    吉尔吉斯斯坦项目ZL50型国产装载机,使用中发现动力不足,经判断主要是变矩器和变速器传动系统部件磨损导致。在没有解体和更换任何零部件的情况下,及时采取纳米自修复制自救措施,经过一段时间的现场磨合,现油门响应灵敏,基本恢复了动力输出的要求。

    矛盾总是相伴而生,问题的出现,总有解决该问题的有效方法。从以上案例可以看出,设备的故障均为传统维护保养模式下无法避免且在不解体条件下无法修复的必然产物,都是在设备已经发生故障时,用RCM指导下的技术手段采取的应急补救措施。虽然被动,但从反面证明了RCM理念和措施,不仅具有前瞻预防性,也同时具备对传统维护保养模式弊端的补救功能。如果从新设备投入使用之初,就开始全面引入并实施预防式养护,这些故障的发生率就会大大降低直至杜绝,从而达到进一步巩固和提高设备可靠性的目的,真正实现以RCM指导下的“以养代修”


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