可靠性、維修性分析在設備選型中的應用

設備選型（plant model selection）是設備管理的首要環節之一，也是設備前期管理的重要內容，前期管理設備選型幾乎決定了設備壽命周期費用的90%。設備選型建立在技術經濟調查和分析論證基礎之上，由此提出可供選擇的多種方案，進行貨比三家或比值比價，挑選出比較理想的方案。選型涉及的因素眾多，價格、生產率、節能性、環保性等指標，容易量化評價和度量，而可靠性、維修性不易分析，難以量化，給選型增大了難度。

        設備可靠性（reliability），指設備或系統在規定的條件下和時間內完成規定功能的能力。設備的維修性（maintainability）是指可修復系統、設備或零部件在給定條件下進行維護修理的性能。目前各企業在選型中，存在重視設備投資價格，忽視可靠性和維修性詳盡分析，主要表現為分析內容不全面，無確定的比較標準，缺少定量的評價方法，選型時隨意性大，造成后期維護費用高，設備投資效率差。筆者就此提出分析和解決問題的步驟和方法，供商榷。

一、收集資料與描述信息

        設備的可靠性和維修性，廠家在設計和制造階段已進行考慮和分配，在使用維護階段，多數企業進行過統計分析，這些都有益于設備的選擇。

        選擇設備時，通過考察設備設計制造廠商，走訪用戶，通訊咨詢，利用二手資料和政府、民間公布的資料等方式收集資料。考察廠商，要求收集的資料要盡量做到全面，與設計工藝人員交談時，要全面了解可靠性、維修性在設計階段考慮和制造階段的情況。走訪用戶，重點收集設備使用和維護修理方面的意見，使用的環境、年限、售后服務等。

        收集的資料做到盡量詳實，注重數據。利用收集的設備圖紙資料，全面了解設備的結構性能和可靠性、維修性情況，對可靠性、維修性進行描述，制成表格或繪制成圖形，以利于設備分析，做出初步判斷。

二、相關因素分析

        收集齊全信息，做出初步判斷后，再根據所選設備的使用條件、環境及一些特殊要求進行系統分析。

    設備可靠性具體表現為設備的精度、性能等，維修性通常表現為易鑒定性，易識別性，可達性，零部件的易置換性，易充填性，易排空性，易潤滑性，易拆卸性，易調節性等，歸納成如下因素：

        1.技術資料完整性。要求設備圖紙資料齊全、完整、適用，能指導設備操作、檢查維護潤滑、修理、備件準備等；

        2.設備可操作維護性。包括三個方面，設備操作方便、可靠、安全性，是否符合人機工程要求；設備的儀表、潤滑、傳動部位、滑動部位、安全裝置等重要部位檢查的直觀、簡便情況；調整、緊固、潤滑，鐵屑清除打掃，切削液清理、飛濺防護等維護情況；

        3.設計結構的合理性。結構等的復雜程度；對使用維修人員的技能要求；設備的性能可靠程度；工作原理的先進程度；備品備件費用，部件互換情況；零部件的組合裝配，維修時拆裝、檢查情況等；

        4.關聯性及成套性。與已擁有設備的相似程度及成套水平。與已有設備是否屬同一廠家設備、同一型號設備，結構形式是否類同；控制方式、控制系統與已有的差別；隨機工具、附件、部件，主機、輔機、控制設備的配套性；

        5.先進性與自動化程度。設備自動化、先進水平，分先進、*、國內一般水平；控制方式，分手動、半自動、自動，或繼電器接觸器、PLC、數字控制等；安全防護完備情況；自診斷與自維修性； 

        6.零部件、配件的通用性、標準性、互換性：即對于發生故障的零部件取得周期長短，通用程度高低，替換性，供應渠道方便程度；

        7.定期維護：主要考慮保養周期與修理周期；保養修理內容；主要件的可修復性；

        8.維修社會化及服務：初選設備的維修難度與所在區域社會維修技術力量適應程度，廠商服務及時有效性，維修服務機構的設立情況，收費標準等。

三、相關因素比較評定

        設備可靠性、維修性的優劣，zui終體現在設備的故障停機和維護修理費用上。因此，可以依據各因素對設備維修費用和停機損失影響的嚴重程度的差距比較評定。經過初選后，差距分值確定為G={1，0.8，0.5}={細微差別，有些差別，差別較大}比較合適，分值高，設備可靠性維修性優。評定時與企業的生產規模、管理水平、自動化程度結合進行。

        選型比較一般在進口設備、進口與國產設備、不同廠家同種或不同設備、同廠家不同設備、同型號不同規格、自制與外購設備等之間比較，其側重點有所不同，比較如下：

        1. 資料的完整性是設備維修的基本保證，如資料不齊，給操作、檢查維護規范的制定和執行造成難度，維修困難，或可能造成重大損失的，比較時應納入因素差別對待。

        2.可操作維護性：可操作維護性的評定，因操作者的數量、勞動強度、效率，在關鍵設備、生產線設備、連續運轉設備的檢查要求，設備維護的難易程度和維護內容的不同，對設備維護費用、設備效率的發揮、故障停機損失有較大影響，設備比較時差別可能較大，如數控設備（加工中心）與機床比較時鐵屑的清掃、切削液防護相差較大。

        3.設備結構原理：不同的結構原理比較，難度較大。設備結構簡單、操作維修的要求較低、性能可靠、原理先進，組合裝配合理，修理拆裝容易，維修工作量小、故障率低，在設備比較時可能差別較大，如制冷壓縮設備的離心式、螺桿式結構差別。

        4.設備關聯性、成套性差，主要增加維修、管理的難度，故障分析和排除時間延長，備件采購難度、庫存資金增加；相同型號規格，不同廠商設備，會增加管理工作量；同種設備，不同的控制系統，會加大維修人員的技能要求等，相互比較時有一定差別。

        5.設備自動化程度的高低，自動化程度高，備件儲備及維修人員的要求增加，比較時差別很大，同時，價格和生產效率等方面的差別較大，需結合起來進行評價。

        6.零部件、配件通用、標準化、互換性，可縮短停機時間，成本低，比較時有一定差別，特別是專機要求較高。 

        7定期維護：主要收集設備維護的內容及周期等詳細信息。隨著自動化水平的提高和設備管理維護體制的進步，定期維護費用占的比重增大，比較時差別較大，如設備的免維護設計。

        8.社會化維修，是設備管理的發展趨勢。維修社會化及服務的發展水平，決定維修收費的高低與停機損失的大小，比較時有一定差別。設備先進、自動化程度高，設備委托修理在維修中占的比例也越大，有的甚至*委托專業機構修理，如辦公設備等。

在設備的壽命周期，對維修費用、停機損失構成比例的估算，確定相關因素權值：

可靠性維修性各因素權值（推薦）

因素（F）1     2     3     4     5     6     7     8

權值    0.05  0.15   0.2   0.1   0.15    0.15  0.1    0.1

分值評定：

根據特爾斐技術法、專家小組合意法，組織選型人員包括設備維修、技術、管理等方面人員參與討論，按評定依據逐項比較和打分，取對應權值，累加計算出設備可靠性維修性綜合得分：

設備一：ΣF1=0.05F11+0.15F12+……0.1F18

設備二：ΣF2=0.05F21+0.15F22+……0.1F28

……

四、可靠性、維修性分析應用

        1.直接評定

        根據計算結果，得分多的設備較優。設備的原始價值、運行動力費用差別不大時，可直接評定優劣。

        2.結合壽命周期費用（LCC）評定

        設備結構原理不同，設備原始價值、運行動力費用相差較大時，結合壽命周期費用方法比較，方法如下：

固定資產設備壽命周期費用表

 根據上表設備原始價值為1時，運行動力費為4.7（或按實際估算），設備維修費及停機損失合計為5.8。將設備可靠性、維修性綜合得分的zui低分除以各得分，擇算成維修費用、停機損失系數，設備可靠性、維修性綜合得分低者折算為1，其余折算小于1，計算出設備的壽命周期費用進行比較，確定優劣。計算如下：

壽命周期費用一：原始價值一+5.8原始價值一*系數1+運行動力費一

壽命周期費用二：原始價值二+5.8原始價值二*系數2+運行動力費二