RCMRCMRCMRCMRCMRCM1、 現(xiàn)代維修概念和觀念的變革2、 RCM的產(chǎn)生是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然產(chǎn)物3、 RCM與傳統(tǒng)維修觀念的差異（1）4、 RCM與傳統(tǒng)維修觀念的差異（2）5、 RCM與傳統(tǒng)維修觀念的差異（3）6、 RCM的普及與實施7、 流程工業(yè)的RAM一體化設計8、 流程周期中的維修9、 流程操作中的RAM系統(tǒng)10、 可靠性和有效度模型的建立11、 當今流程設計中的RAM12、 RAM一體化設計問題可行性13、 ?RAM一體化基本內(nèi)容（1）14RAM一體化基本內(nèi)容（2）15、RAM一體化基本內(nèi)容（3）一、現(xiàn)代維修概念和觀念的變革以可靠性為中心的維修（RCM）就是在眾多傳統(tǒng)維修觀念不能應付當前出現(xiàn)的各設備是企業(yè)創(chuàng)造效益的基礎，也是滿足市場所期望產(chǎn)品的產(chǎn)量（P）、質(zhì)量（Q）、成本（C）、交貨期（T）的物質(zhì)保證。設備維修的目的是為了實現(xiàn)這些目標（PQCT）然而，我國在長期計劃經(jīng)濟體制下形成的設備維修體制、維修觀念和維修方法己暴露出了一些不夠科學性和經(jīng)濟性的問題，引起了設備工程界人士的廣泛關注。首先，現(xiàn)代科技的發(fā)展推動著現(xiàn)代設備和生產(chǎn)系統(tǒng)向大型、高速、精密的方向發(fā)展。這些發(fā)展基于三個特點，一是設備的功能增多，各工作單元間的關系越來越復雜；二是設備的工作單元增多，結構越來越復雜；三是設備的工作環(huán)境復雜化，工作性能的影響因素越來越多，例如大型鋼廠、電站、流程化企業(yè)、數(shù)控設備等。任何一種維修系統(tǒng)要處理的隨機故障和各種信息是巨大的，對維修體制、概念、方法等提出了更高的要求；對設備的可靠性、可維性、可用性等方的研究和關注比以前更加重視。其次，在計劃經(jīng)濟或短缺經(jīng)濟時期，設備管理工作是高度集中的，企業(yè)對國有的設備只有安全使用和維護的責任，而沒有任何經(jīng)營處置的權力。一系列的規(guī)章制度和組織機構也是建立在定時計劃檢修和人員的高度責任心上，而不是建立在基于先進技術水平的科學決策和有關的法制制度下。計劃經(jīng)濟向市場經(jīng)濟過渡時期，維修體制不可能徹底變個模樣。這是因為人類自身不可能避免惰性、社會背景和文化環(huán)境的影響，使得我們既不能徹底拋棄過去的一些陋習，又使一些新的制度、方法、觀念染上“病毒”，不能實施有效的功能。第三，資金、效益和競爭的壓力促使企業(yè)想立即得到徹底的改進，希望尋求一個快速地、一次性解決所有維修效率問題的“捷徑”，但這種捷徑往往達不到預期的效果。人們可以從近十幾年來企業(yè)維修機制的實施效果和時間來分析，無論是引進的方法，還是自己創(chuàng)新的制度，都需要做很多工作，不可能幾天就完成，尋求持久有效的維修大綱的人們不應該忘記改進只是一個過程，而不是目的。越是有深度、有廣度的思維和方法所需要的時間越長，決策的效果就越好種問題而產(chǎn)生的一種系統(tǒng)邏輯功能維修的方法。它適合于現(xiàn)代企業(yè)設備系統(tǒng)維修觀念和方法的更新。二、RCM的產(chǎn)生是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然產(chǎn)物60年代美國面對航空維修中出現(xiàn)的維修費用巨增，維修費用己經(jīng)占到了航空公司總費用的30%,形成了“買得起，用不起”的現(xiàn)象，使他們對多做維修工作或定期維修的維修體制能預防故障的效果產(chǎn)生了懷疑，提出“我們懂得飛機維修的基本理論嗎？”這一問題，如何權衡維修模式及費用與效果成為人們迫切需要解決的問題。隨著可靠性工程、維修性工程、故障物理學和故障診斷技術等新興學科的相繼出現(xiàn)，以及概率統(tǒng)計和管理科學的新發(fā)展，為研究維修問題提供了理論基礎，其中最引人注目的一個新概念是“過去人們過分強調(diào)控制拆修間隔期以達到原有的可靠度。然而經(jīng)過深入研究后確信，可靠性和拆修制并無必然的直接聯(lián)系”。70年代初，人們將各種可靠性大綱中所學到的東西綜合起來，出現(xiàn)了"MSG-1手冊(MSG-MaintenanceSteeringGroup):維修的鑒與大綱的制定”、“MSG-2:航空公司/制造公司的維修大綱制定書”，并用于民航維修，使之維修費用下降了30%。而沒有采用這些維修概念的其他軍事裝備的維修費用卻以相當驚人的幅度增長。這一現(xiàn)象引起美國國防部重視。為了獲得維修的經(jīng)濟性和有效性，他們加以推廣應用，取得巨大成功。例如在D-3和S-3A飛機的維修中采用MSG-2，維修工時節(jié)省50%；間隔期從3年延到5年；檢查項目取消55%；飛機準備時間縮短了40%；維修停機時間減少79.1%，維修質(zhì)量大大提高。1978年美聯(lián)航空公司發(fā)表了《以可靠性為中心的維修》專著，其理論得到進一步完善。以后人們就把制定預防性維修大綱的邏輯決斷分析方法統(tǒng)稱為RCM.。80年代至90年代相繼出現(xiàn)了“MSG-3”“MSG-3-1”“MSG-3-2”。1990年9月英國阿蘭德公司莫布雷（MoubrayJ）在RCM與“MSG-3-1”的基礎上，結合民用設備的實際情況，提出了RCMII。到1998年底己在許多國家的鋼鐵、電力、鐵路、汽車、地鐵、海洋石油、核工業(yè)、建筑、供水、食品、造紙、卷煙及藥品等行業(yè)廣泛應用。三、RCM與傳統(tǒng)維修觀念的差異（1）由于歷史原因和政治原因，我國的工業(yè)長期以來未能與西方發(fā)達國家的工業(yè)進行宏觀和微觀的接觸、效仿和比較，加之在產(chǎn)品競爭機制上沒有納入“世貿(mào)組織”體系，造成我國企業(yè)的各種機制和體制未能真正與國際接軌。盡管各級部門都在積極的跟蹤世界的各種研究動態(tài)，維修體制也隨著大環(huán)境處于維持和探索階段，但長期以來形成的維修觀念并未改變。RCM的概念和原理展現(xiàn)了系統(tǒng)的、科學的、適應現(xiàn)代化企業(yè)設備維修的新概念。RCM與傳統(tǒng)維修觀念的差異如表1-1。從維修工程的發(fā)展來看，維修的觀念隨著技術的進步和先進的制造系統(tǒng)而在不斷更新和充實，一些陳舊的觀念逐漸被淘汰。上述所羅列的維修觀念對比是當前設備管理界并沒有完全獲得統(tǒng)一認識的概念，這和我們所處的環(huán)境和掌握的知識程度有關，為了更深刻的理解，下面僅對具有代表性的11個觀念做一解釋。觀念一的解釋幾十年傳統(tǒng)的維修觀念認為，保持有形資產(chǎn)最佳狀況的最好方法是定期翻修或更換。這一現(xiàn)象充分表現(xiàn)在我國50年代?70年代以后的三級維修保養(yǎng)制度中。因為每一個設備都有一個使用壽命的問題，超過這個壽命以后，設備便進入耗損故障期（如圖1-1中所示的第一和第二階段的故障率曲線的耗損期）故障的增多使人們認為每個設備在使用中都有一個“正確”的拆修壽命，到達這個壽命就必須停止使用，進行定時拆修，以便減少故障，保證使用的安全性。而且還認為，拆修間隔期的長短是控制故障的重要因素，拆修得越頻繁、越徹底，故障發(fā)生的可能性就越小，錯誤地認為這是對付故障普遍適用的有利武器。然而，現(xiàn)代設備較15年前復雜得多，其故障模式已發(fā)生了驚人的變化，圖1-1第三階段的曲線是美國70年代民航業(yè)的各種電氣和機械產(chǎn)品的故障率隨使用年限的變化圖形。序號傳統(tǒng)維修觀念RCM的新觀念備注1設備故障的發(fā)生和發(fā)展與使用時間有直接關系，定時計劃拆修普遍采用。設備故障與使用時間一般沒有直接關系，定時計劃維修不一定好。復雜與簡單設備有很大的選擇性2沒有潛在故障的概念許多故障具有一定潛伏期，可通過現(xiàn)代各種手段檢測到，從而安全、經(jīng)濟的決策維修。潛在故障概念適用于部分機件3無隱蔽故障和多重故障的概念從可靠性原理及實踐尋找或消除隱蔽故障，可以預防多重故障的嚴重后果。可靠性理論是這一新觀念的基礎4預防性維修能提高固有可靠度預防性維修不能提高固有可靠度可靠度是設計所賦予的5預防性維修能避免故障的發(fā)生，能改變故障的后果。預防性維修難以避免故障的發(fā)生，不能改變故障的后果。設計與故障后果有關6能做預防性維修的都盡量做預防性維修采用不同的維修策略和方式，可以大大減少維修費用。根據(jù)故障的分布規(guī)律7完善的預防性維修大綱由維修部門的維修人員制定完善的預防性維修大綱由使用人員與維修人員共同加以完普。重視使用人員的作用8通過更新改造來提高設備的性能通過改進使用和維修方式，也能得到一些良好的效果。多從經(jīng)濟性后果考慮9維修是維持有形資產(chǎn)維修是維持有形資產(chǎn)的功能（質(zhì)量、售后服務、運行效益、操作控制、安全性等）資產(chǎn)能做什么比財產(chǎn)保護更重要10希望找到一個快速、有效的解決所有維修效率問題的方法首先改變?nèi)藗兊乃季S方式，以新觀念不斷滲透，其次再解決技術和方法問題。沒有一藥治百病的“神丹妙藥”11維修的目標是以最低費用優(yōu)化設備可靠度維修不僅影響可靠度和費用，還有環(huán)境保護、能源效率、質(zhì)量和售后服務等風險。現(xiàn)代維修功能有了更廣泛的目標圖1-1模式A是典型的浴盆曲線（占4%）；模式B是沒有磨合期的耗損故障率曲線（占2%）；模式C顯示出故障率隨時間緩慢增長而沒有具體的耗損期（占5%）；模式D表示開始時故障率低而后快速增長到一個固定水平（占7%）；模式E則表示故障率不隨時間變化（占14%）；模式F具有高的早期故障率，而后降到一個固定水平或略增趨勢（占68%）。值得說明的是其他工業(yè)部門的設備不一定是上述的模式，但隨著設備的日趨復雜，越來越多的產(chǎn)品符合模式E和F。作者曾于1995年在航空科學基金的資助下，對數(shù)控設備故障率進行了研究，所得結論符合上述討論的E模型。一般情況下，A,B,C三種故障率曲線是具有金屬疲勞或機械耗損的機件。這些發(fā)現(xiàn)證明過去認為可靠性與使用間隔期之間存在著某種聯(lián)系的觀點是錯誤的。我們大多數(shù)維修人員在熟悉浴盆曲線幾十年后現(xiàn)在已認識到這種情況，并認同故障發(fā)生的隨機性。然而浴盆曲線仍是許多有關維修的教科書的特色內(nèi)容，這就誤導了一些人仍然試圖尋找工齡和故障的關系。在實踐中，這種誤導帶來了兩個嚴重的影響。（1）忽略翻修本身是一項極易出錯的工作，它會對系統(tǒng)穩(wěn)定產(chǎn)生很大的干擾，而且，它很可能會引發(fā)早期故障，從而導致它原本想預防的故障發(fā)生，如圖1-2所示。圖1-2（2）在理念層次上，相信浴盆曲線的人認為，在兩次翻修之間不應有故障發(fā)生，即使發(fā)生了故障也不是維修的問題，“因為我們上周或去年才翻修了它”。這些人會完全忽略翻修本身可能是故障的原因。更為嚴重的是有這樣理念的人會在制定維修策略及大綱時，失去科學、經(jīng)濟、有效的工作方法。四、RCM與傳統(tǒng)維修觀念的差異（2）觀念二的解釋潛在故障是指功能故障臨近前的狀態(tài)。這種狀態(tài)應該是可以檢測和鑒定的，否則就不存在潛在故障。“功能故障前”的含義應該是有一個大概的時刻界限，而不是任何時刻的狀態(tài)。圖1-3表示了由潛在故障發(fā)展到功能故障的過程。A為故障開始的發(fā)生點；P為能夠檢測到的潛在故障點；F為功能故障點；T為由潛在故障發(fā)展到功能故障的間隔期。為了能在T間隔期內(nèi)尋找到一個合適的維修點，引出視情維修概念。所謂視情維修就是檢測機件潛在故障的工作，其目的在于發(fā)現(xiàn)潛在故障以便預防功能故障。圖1-3中的Tc為視情維修檢測間隔期。合理經(jīng)濟的確定Tc是有實際意義的。RCM理論提出的潛在故障概念，使機件或設備在潛在故障階段得到更換和修理，使機件或設備能夠在不發(fā)生功能故障的前提下得到充分利用，達到既經(jīng)濟又安全的使用目的，這是RCM的重要思想之一。傳統(tǒng)維修觀念常夸大定時維修的作用，當定時維修和視情維修兩者在技術上都可行時，優(yōu)先采用定時維修。而RCM理論正好相反，同樣的條件下，優(yōu)先采用視情維修。因為采用視情維修可以充分利用機件的壽命，盡量地使每一個機件能實現(xiàn)其幾乎全部有用壽命，達到經(jīng)濟的目的。另外，也能通過鑒別潛在故障的辦法來防止功能故障的出現(xiàn)。為了達到這一點，圖1-4給出了各種儀器檢測點與潛在故障相對應的示意圖。A為故開始發(fā)生點；P1為振動分析儀測出開始的振動特征量變化的潛在故障點；P2為油質(zhì)分析檢測出的潛在故障點；P3為噪聲分析檢測出的潛在故障點；P4為五官檢測發(fā)現(xiàn)的潛在故障點；F為功能故障點。由于檢測和診斷手段的不同，同一故障模式在功能故障之前可能有幾個潛在故障點。我們可以根據(jù)現(xiàn)有的檢測手段，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，從而使設備的故障率盡可能的趨于零。

圖1-3圖1-3觀念三的解釋功能故障是不工作或不能完成規(guī)定功能的故障。隱蔽功能故障是使用設備的人員不能發(fā)現(xiàn)的功能故障。有兩種情況：情況一：正在工作的設備，其功能故障對操作人員是不明顯的；情況二：不工作的設備，將要使用時狀態(tài)是否良好，對操作人員是不明顯的。多重故障是指由連續(xù)發(fā)生的兩個或兩個以上獨立故障所組成的故障事件，這一事件可能是危害巨大的。因為對任一故障可能只產(chǎn)生小范圍的損失，但它們連續(xù)發(fā)生時會產(chǎn)生系統(tǒng)大范圍的危害。多重故障與隱蔽功能故障有著密切的關系，如果隱蔽功能故障沒有及時被發(fā)現(xiàn)和排除，就會造成多重故障的可能性。例如：室內(nèi)火警探測與滅火系統(tǒng)。火警探測屬于上述情況一，其功能對室內(nèi)的人員是不明顯的，除非它探測到了火災；如果它出了某種故障而探測不到火災，則該故障就是隱蔽的。而滅火系統(tǒng)屬于上述情況二，除非探測到了火警，否則滅火系統(tǒng)是不工作的，只有當需要使用它時，使用人員才發(fā)現(xiàn)它能否工作。因此，一個隱蔽功能故障本身可能沒有直接的后果，但可能增大多重故障的概率。以可靠性為中心的維修所提出的隱蔽功能故障和多重故障的概念，揭示了故障發(fā)生的一些內(nèi)在的本質(zhì)關系。它有利于人們重新認識一些不可避免的故障，可以利用可靠性設計來保護設備的正常運轉(zhuǎn)，如備用系統(tǒng)、冗余設計、急救裝置、消防裝置、救生閥等。隨著設備的現(xiàn)代化，這一趨勢在不斷的增長。觀念四的解釋過去維修觀念認為，設備總可以修好，甚至可以達到比故障前更好的狀態(tài)，忽視了現(xiàn)代設備的復雜性和嚴謹性。事實上設備的固有可靠性無論怎樣維修也達不到原有的能力，充其量只能接近原有的固有能力。有可靠性工程概念的人都會逐漸認識到，設備的固有可靠性是設計和制造時就確定了的一種屬性。它包括：-平均故障間隔時間(MTBF)?故障率-故障的后果?故障明顯性和隱蔽性?抗故障能力及下降速率?安全壽命?各種維修方式的費用有效的預防維修工作能夠保持設備的固有可靠性或防止其降低，但不能保持或提高固有可靠性的水平。沒有一種維修能使可靠性超出設計時所賦予的固有水平，只有重新設計或?qū)嵤└倪M性維修。五、RCM與傳統(tǒng)維修觀念的差異(3)觀念五的解釋故障后果有三種：?安全性和環(huán)境性后果安全性后果的故障將引起人身傷亡或設備毀壞；環(huán)境性后果的故障將引起破壞環(huán)保的結果。RCM總是在最保守的水平上評估安全性后果，甚至那些沒有確鑿證據(jù)證明故障對安全和環(huán)境沒有影響，也暫定它對安全和環(huán)保有影響。?隱蔽性后果隱蔽性后果是指一個隱蔽功能故障和另一個或幾個功能故障的結合所產(chǎn)生的多重故障的影響。往往一個隱蔽性故障影響可能并不大，但多重故障的危害將是很大的。?經(jīng)濟性后果當故障影響設備的使用能力或生產(chǎn)能力，造成了使用性經(jīng)濟損失，稱之為使用經(jīng)濟性后果；當故障不影響設備的使用能力或生產(chǎn)能力，只涉及到維修費用，稱之為非使用經(jīng)濟性后果。RCM認為故障后果的改變不決定于維修，而決定于設計。維修可以降低故障發(fā)生的概率，但不能改變故障的后果。對于具有安全性和環(huán)境性后果的故障，可以采取冗余技術和損傷容限設計，使其不再有安全性的后果；或增加安全保護裝置把破壞概率降低到一個可接受的水平。對隱蔽性故障應采取措施使其變?yōu)轱@形故障，以便控制多重故障。傳統(tǒng)維修觀念往往過高的估計了預防維修的作用，而缺乏故障后果與維修方式之間的內(nèi)在關系的研究。觀念六的解釋如何減少維修費用，是各個時期設備管理討論的話題。過去人們對維修及可靠性知識的缺乏，僅僅注意在某一種維修方式上進行如何節(jié)約的工作，忽視了維修策略的變化可以帶來質(zhì)的變化這一問題。就好像我們常說的一句話“光節(jié)流不行，要有開源才能有積累”。維修策略也有這樣的道理，當我們過多地考慮維修的技術性問題時，維修管理的效率降低則是一種經(jīng)濟上的損失。由于可靠性理論的普及，我們可以進行各種維修策略的權衡。在基于可靠性的數(shù)據(jù)中可以確定出哪種維修策略更為經(jīng)濟或安全。另外，在選擇維修策略時，還應注意一個問題，就是不論哪種維修方式都有它的先進性或經(jīng)濟性。所謂的選擇就是能夠針對實際情況多進行方案篩選，這一點在實際工作中說起來容易，做起來就不一定簡單，因為維修人員要面對的是眾多的設備維修工作。觀念七的解釋現(xiàn)代維修策略的形成應該首先詢問和了解用戶在使用過程中，需要得到什么樣的維修保證，從而建立起設備維修大綱。該大綱的唯一目標是確保用戶得到他們所需要的。為了達到這一目標，用戶最好能明確表明自己的要求。盡管這是有一定難度的，但在許多行業(yè)是可以做到的，只要有高度的責任心。除了用戶說出他們對設備的要求和期望外，操作人員還可以在策略制定過程的其他方面發(fā)揮較大的作用。通過參與故障模式影響分析(FMEA)，操作人員知道大量的故障模式是人為差錯引起的。從而認識到該做什么才能不再人為地造成停機。他們在評審故障后果中也起關鍵作用(故障的明顯性、風險可接受水平、對產(chǎn)量和質(zhì)量的影響等)以及可提供寶貴的個人經(jīng)驗。就目前國內(nèi)外的故障狀態(tài)檢測中，70%仍是靠五官的主觀判斷。這一操作人員參與的過程可以像TQM中的QC小組實施工作一樣，讓操作人員切身體會到為什么設備有時需要停機維修，有時要求操作人員做到某一級的維修。單純從技術觀點看，在許多企業(yè)中，沒有用戶的參與，不可能開發(fā)出一個可行的、持久的維修大綱。觀念八的解釋有相當一部分人在沒有很好的處理維修與更新的關系時，總認為解決可靠性問題的最佳方法是直接回到設計階段。而他們并沒有停下來問一問，事實上改進維修實踐是不是最佳辦法。因為，首先根據(jù)新設計的成本和復雜程度，大多數(shù)改型需要一個相當長的時間。其次，企業(yè)所面臨可能是在表面上看來較為理想的而實際上或從經(jīng)濟上考慮是不可行的改進設計方案。第三，誰也不能保證新設計就一定會解決問題，有不少企業(yè)都有改型不好而閑置在庫房的設備。這無形中證明了對初始設計進行改進往往是在做無用功。然而這并不意味著我們應該重新設計現(xiàn)有系統(tǒng)，當設備的固有可靠度已不能獲得滿意的產(chǎn)品質(zhì)量時，維修也無能為力時，我們就需要超越維修尋求解決方法，即更新設備。觀念九的解釋有相當一部分設備管理人員認為保護好資產(chǎn)是首要任務，中國人受傳統(tǒng)的觀念的影響，任何情況下，“家當”不能壞在自己手上，否則上對不起“祖宗”下對不起“子孫”。因而，當資產(chǎn)處于良好狀態(tài)時會感到滿意，而在資產(chǎn)不良狀態(tài)時則會感到惱怒。這些習慣的思維方式在預防維修中占中心位置，從而產(chǎn)生了像"財產(chǎn)保護”這樣的概念。正如這個名字所暗示的，是尋求對財產(chǎn)本身的防護。這種思維方式還使維修決策者認為，維修是維持資產(chǎn)的固有可靠性或者資產(chǎn)的固有能力。今天，當我們對資產(chǎn)在企業(yè)中扮演的角色有了更深刻的理解后，當政府對企業(yè)的指導職能減少了，企業(yè)的自主權增加了，同時要求自負盈虧自我約束自我發(fā)展，我們開始認識到下列事實的重要性：有形資產(chǎn)投入使用是因為人們想讓它做某些工作。因此在我們維護資產(chǎn)時，我們想保護的狀態(tài)一定是它的用戶想讓它繼續(xù)發(fā)揮作用的狀態(tài)。這就是說我們必須把注意力集中于保持每個資產(chǎn)能做什么而不是它是什么。現(xiàn)在我們應該知道資產(chǎn)的功能和性能期望不僅包括產(chǎn)量，而且還涉及到許多問題，如質(zhì)量、售后服務、運行效益和效率、操作控制、舒適性、安全性、與環(huán)境立法的一致性、結構性及產(chǎn)品的外觀等。觀念十的解釋從事設備維修的人員多屬于工程技術類型，而這一類型的人常常希望從機械角度根本性的解決問題，同時，他們所面對的問題是就事論事。我們現(xiàn)在使用頻率最高的一個詞匯是“適合中國特色的…”。這一觀點并非為自己找不到解決辦法的解脫詞，而是有深刻的辨證思想。維修也是一樣，由于企業(yè)的性質(zhì)不同、區(qū)域不同、環(huán)境不同、機制不同等等，造成許多約束條件不一樣，使得“維修”這一原本專一的工作也變得有它自身的適應性。我們應該注意到“一口不能吃一個胖子”，但我們應改變習慣的思維方式。也就是說，應從尋求用一粒子彈一發(fā)命中，即1x100%的概率去解決我們的所有問題，轉(zhuǎn)為考慮使用一發(fā)散彈，用每粒0.1的概率的散彈1000粒同樣可以保證100%的成功。而這種成功的可能性更有把握。11.觀念^一的解釋故障停機一直是機械制造業(yè)等行業(yè)的主要問題。為了在提高生產(chǎn)率，降低成本，增強競爭力，以豐田公司為代表提出的JIT(JustInTime)即時生產(chǎn)系統(tǒng)得到了全世界的承認，并獲得成功，然而這又對維修提出了更高要求，因為在制造業(yè)中，隨著即時系統(tǒng)JIT在世界范圍的廣泛應用，停產(chǎn)問題可能更加嚴重。由于即時系統(tǒng)中庫存較少，這就意味著一個很小的故障將很可能使整套設備停產(chǎn)。換句話說，機械化和自動化的日益增長也意味著在各行各業(yè)中可靠性和可用性己成為關鍵的問題。在過去的幾十年間，維修費用無論絕對數(shù)量還是相對數(shù)量，都一直在迅速增長(某鋼鐵企業(yè)一年的維修費用有十幾億元)。現(xiàn)已成為第二大乃至是第一大費用消耗。因此僅僅40年的時間，維修已從無足輕重變?yōu)槠髽I(yè)費用控制中最為優(yōu)先考慮的問題。管理人員試圖把它們作為唯一重要的維修目標。然而現(xiàn)在觀念已有了一些變化，其原因是現(xiàn)代維修功能具有了更廣泛的目標。自動化程度的提高意味著一些不易發(fā)現(xiàn)的故障影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)品售后服務水平。同時，安全隱患大或環(huán)境污染嚴重的故障也會增多。世界上的許多地方已出現(xiàn)了這種情況，如前蘇聯(lián)切爾諾貝利電站的核泄漏、美國挑戰(zhàn)者號航天飛機升空爆炸、我國許多江河沿岸工業(yè)污染危害沿岸人民健康等事件充分說明了這一點。現(xiàn)在的觀點是，要么企業(yè)與社會所期望的安全和環(huán)境標準一致，要么關閉停產(chǎn)。正是我們對設備完整性的依賴，維修費用已不是經(jīng)濟的問題，而是企業(yè)能否生存下去的事情。維修在保持企業(yè)的有形資產(chǎn)、資金和競爭能力等方面正在起著日益增長的核心作用。RCM的最大優(yōu)點就在于它認識故障后果遠比故障的技術特性重要的多。RCM最重要的內(nèi)容之一就是系統(tǒng)功能的邏輯維修，這些思想都是建立在較深刻的理論和內(nèi)容之上的。六、RCM的普及與實施市場經(jīng)濟下，企業(yè)在實現(xiàn)經(jīng)營機制轉(zhuǎn)換的過程中，自主經(jīng)營、自負盈虧、自我約束、自我發(fā)展的態(tài)勢已使設備管理改變了過去計劃經(jīng)濟下重視物質(zhì)壽命，忽視技術壽命和經(jīng)濟壽命的觀念，把維護和修理建立在基于先進技術水平的科學決策上，而不是建立在定時計劃檢修或是人員的高度責任心上。作為維修的核心，企業(yè)的設備管理人員應更多的思考如何采用什么維修方式，以最少的資源獲得最大的效益。基于RCM的概念和理論，在維修工作中應實施以下內(nèi)容：計劃預修變?yōu)獒槍π跃S修在合適的時機下以及通過可靠性理論的判斷，采取最經(jīng)濟的維修方式。事實上事后維修是針對性最強、最準確、最經(jīng)濟的對癥修理方式，甚至“拼設備”也應區(qū)別對待，有些該淘汰的設備就應該“拼”了它，以使它的技術壽命充分利用。預防性維修中增加視情維修按診斷故障決策何時修理，廢棄定時維修，充分利用潛在故障與功能故障的時間間隔是經(jīng)濟有效的；增加項目修理，減少大修，甚至取消大修，通過技術經(jīng)濟理論、可靠性理論、壽命周期費用方法，判斷項目修理與大修的取舍；增加邏輯功能修理，減少功能過剩，從設備系統(tǒng)的角度來認識和提高設備的各種壽命和功能利用。目前我國民航維修系統(tǒng)中，空中客車A320就是采用視情維修而使壽命大大提高。3.考核指標中增加新的內(nèi)容設備管理考核指標是評價和量化企業(yè)設備管理工作質(zhì)量的體現(xiàn)。過去考核多是重視物質(zhì)形態(tài)，如設備完好率等。而現(xiàn)在應更多地注意從資產(chǎn)經(jīng)營效益出發(fā)，以新的指標體系促進企業(yè)不斷提高設備的利用率。諸如增加設備資產(chǎn)利潤率、設備維修費用比重降低率、閑置設備資產(chǎn)轉(zhuǎn)換率等等都屬于進一步研究和實施的問題。但從RCM的概念看，無論形式上追求各種指標如何，目的是為了保持設備可靠度以及使設備在運行過程中故障降低到最低限度。4.注意修理和改進的結合修理和改進相結合是現(xiàn)代設備綜合管理中提倡的一種方式，從RCM的觀點來看，改進應在功能邏輯維修分析的基礎上進行，而不應為了追求某種效果而隨意行動。RCM中的改進分為兩種模型，其一，部分更新所需時間短，成功率高，經(jīng)濟評估簡單，在提高可靠性維修性的同時，還能提高其他性能。其二，改進性維修主要針對設備的具體故障模式，在維修中進行，其技術難度小、投資少。因此，RCM的改進工作主要是針對可靠性與維修性而進行的，目的是減少故障損失和維修費用。5.重視維修性大綱的適應性和有效性維修作為實踐性很強的工作，過去較多的注重技術性、人員的操作性。而從RCM的觀點看，維修性大綱的制定是極其重要的，其科學性在于設計部門與維修部門共同參與，研究其適應性準則和有效性準則，并結合邏輯決斷圖進行分析界定和詳細的編制，它的實施帶有較強的科學程序化和標準化管理，避免工作的隨意性。6.實施RCM時的步驟問題RCM理論具有一定的深度和廣度，在掌握RCM理論并實施時，應首先提問以下問題：-在現(xiàn)行的使用環(huán)境下，設備的功能及相關的性能標準是什么？?什么情況下設備無法實現(xiàn)其功能？-各功能故障的原因是什么？?各故障發(fā)生時，會出現(xiàn)什么情況？?故障部件的重要度是多少？?做何工作才能預防各故障？?沒有適當?shù)念A防性工作應如何進一步分析。盡管還有許多概念需要更新和滲透到維修工作中，但應該認識到這一工作的艱苦性和復雜性，因為在機制的變革中，人們的惰性成為阻礙變革的阻力，要想變革順利，更新觀念、增強改革意識是第一步工作。多年的設備管理模式形成了人們重物質(zhì)形態(tài)管理、輕價值形態(tài)管理，在某些維修環(huán)節(jié)上忽視了維修本身的科學化。隨著我國的經(jīng)濟改革進一步深化，國家涉及設備管理的機構和企業(yè)內(nèi)的設備管理機構都發(fā)生了很大的變化。一些觀念在更新，一些過去認為可做可不做的工作，現(xiàn)在非做不可了。我們應做出一些適合當前形勢和行之有效的設備維修管理工作。我們應該普及和推廣RCM理論和方法，把經(jīng)驗維修逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)驗與科學定量分析相結合的維修。我們在對設備進行RCM分析時，充分認識“維修就是投資”的含義，把追求設備一生費用最經(jīng)濟為目的，把手段建立在新技術的基礎上，采取有效、科學的措施使維修總工作量減少、維修費用降低（一些大企業(yè)一年的維修費高達十幾億），這對企業(yè)的效益是巨大的。雖然RCM分析的工作量和分析費用有所增加，但是與由此可能產(chǎn)生的效益相比幾乎是微不足道的。RCM的發(fā)展和完善經(jīng)歷了懷疑、試驗、試點、評估、肯定、推廣和制定標準的過程。目前，RCM的國際標準正在擬制之中，其理論已成為指導機械、電子等各類設備維修的共性的基礎理論。把可靠性維修性理論真正應用于設備管理與維修當中的情況并不普遍，其原因主要是可靠性維修性理論相對比較生澀和抽象，設備管理實踐中多以定性分析為主。七、流程工業(yè)的RAM一體化設計流程工業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的一種標志，也是最能體現(xiàn)先進科學技術和現(xiàn)代生產(chǎn)力的地方。流程化設備的維修對企業(yè)的安全和生產(chǎn)效率起著舉足輕重的作用。如果能在設計階段設定RAM目標，并在整個流程期控制好這些目標并不斷權衡維修費用與有效度，那么，維修和可靠性管理就會變得卓有成效。然而，這將需要從經(jīng)驗維修到科學維修的轉(zhuǎn)變。為了實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變，就要提出一個在整個流程期間都要考慮RAM的合理方案。它應在流程設計目標和執(zhí)行標準之間設立一個可監(jiān)測的環(huán)節(jié)，能在操作期間監(jiān)測到RAM思想是否實施到維修概念、設備設計、制造、調(diào)整、使用等環(huán)節(jié)中，當這些信息形成了反饋后，可靠性工程才能在流程設備系統(tǒng)中真正有效地運用。簡單地說，RAM的實施可明顯地分工為工程和管理兩個方面。工程師正在通過使用更好的材料和更高可靠性的設備來解決未來的操作可靠性問題，提高維修性以及維修的合理性來提高可工作時間和安全性。管理人員對RAM設立目標，并在整個流程中有效地控制這些目標。然而，為改進設備可靠性和減少維修費用所進行的努力都是以傳統(tǒng)上的工程方法以及日本全員生產(chǎn)維修(TPM-TotalProductiveMaintenance)的成功經(jīng)驗為基礎的。TPM被認為是一個達到零故障的有效方法，它與著名的全員質(zhì)量管理(TQM)非常相似。它們都是強調(diào)在組織狀況、定量監(jiān)測以及決策方面進行改進，并由工程師、維修工以及操作人員組成小組，對設備發(fā)生的不可預測的情況交換思想，在預防和補救措施方面達成一致。英國一家大石油公司的主要負責人認為操作可靠性的缺乏是商業(yè)指標得不到滿足的主要原因。這個結論是他在職員中進行民意測驗而得到的(Collins,1991)。并暗示有55%的員工在日常工作中認為操作可靠性是一個問題。主要潛在的原因是：管理差、維修質(zhì)量差、維修判斷和計劃決策差、投資不足、以及與其它商業(yè)部門缺乏了解。類似這種情況具有一定的普遍性，在化學流程工業(yè)中，維修費通常被認為僅占全部設備購置費的2%?6%,可是在每年支出的費用中，直接維修所需的費用和人工費用可能比設備運行所需的費用和人工都多(Solomon,1987),并且這些費用在美國的化學流程工業(yè)中以每年約11%的比率增加(Basta,1988),所有這些數(shù)字并不包括產(chǎn)量的損失、生產(chǎn)計劃的偏差、流程化設備質(zhì)量不合格的影響。對于一個典型的主要設備系統(tǒng)，它損失的機會成本將達到全部壽命周期費用的30%。此外，可靠性和維修對流程的安全和環(huán)境污染有著深刻的影響。在許多安全調(diào)查中，維修誘發(fā)的故障或缺乏適當維修是一個重要因素。主要故障報告系統(tǒng)把元件故障認為是和忽略管理混在一起的主要事故的主要原因之一(Drogaris,1991)。美國核能工作者協(xié)會(INPO--nstituteofNuclearPowerOperator,1984)在研究中發(fā)現(xiàn)事故的所有根本原因中有38%與維修有關。因此，在涉及危險產(chǎn)品的流程設計中，風險概率研究的基本理論似乎已不能再使政府確信操作的安全。在美國的核工廠以及化學流程工業(yè)中，為確保操作的安全。美國核控制委員會(NRC-uclearRegulatoryCommission)在1991年7月頒布了一部關于在核工廠監(jiān)測維修效果的聯(lián)邦法律來確保關鍵設備正常地工作。聯(lián)邦職業(yè)安全和健康委員會(FOSHA-FederalOccupationalSafetyandHealthAdministration) 近來又發(fā)布了一條以遵守危險性高的化工廠流程安全管理的規(guī)則(Kuryla,1992)。對可靠性和安全性來說，目標應當規(guī)定出來并且此目標能夠很好地證實操作程序處于良好的狀態(tài)，而此狀態(tài)對于操作工人和政府檢查官員是容易直接檢查的。美國核工業(yè)委員會極力鼓勵分析技術和模型化研究的使用來充實和完善一系列目標，以使流程設備的操作程序處于嚴格可控的標準科學化，而不是主觀隨機的經(jīng)驗化程序，在這一點上，應真正達到從經(jīng)驗維修將逐步向科學化維修轉(zhuǎn)變，在此過程中，維修任務將被賦予新的內(nèi)涵。根據(jù)這些情況，人們聚集學術和工業(yè)專家的智慧在可靠性、有效度、維修及安全領域提出合理的決策支持系統(tǒng)。目前，決策支持技術一般應用于評估流程安全危險性和可操作性研究(HAZOP-HazardsandOperabilitystudies)，故障模式及效果分析(FMEA-FailureModesandEffectsAnalysis)及定量風險評估(QRA-QuantitativeRiskAssessment))用于RAM方面較少(Block,1992,VanRijn,1987) 。通過書面調(diào)查，人們經(jīng)常可以發(fā)現(xiàn)那些從應用數(shù)學的觀點來看很有趣的論文卻引不起有著實用觀點的工程師的興趣(Dekker,1992)。值得提出的是，荷蘭SHELLEXPRO公司對于在操作中建立以可靠性為中心的維修(RCM)技術很積極，因為它能導致更適當?shù)木S修戰(zhàn)略并且減少10%?45%的人力(Cooper,1992)。西屋公司(Westinghouse)(Maguire,1992)和法國電器公司(ElectricitedeFrance)(Mercier,1992)宣布開展了類似的活動。許多國際財團從八十年代初期就積極收集可靠性的數(shù)據(jù)以及進行有效決策的必要材料。但操作數(shù)據(jù)的分析仍存在一個可能發(fā)生額的問題：標準統(tǒng)計數(shù)據(jù)的直接應用可能導致錯誤信息。研究人員和RAM技術的用戶現(xiàn)在正試圖建立像歐洲可靠性和數(shù)據(jù)協(xié)會(ER&DA-EuropeanReliabilityandDataAssociation)那樣的組織來交流信息。從設備供應商的角度來看，人們對可靠性也越來越重視。以往，軍用和航空設備注意到的可靠性，現(xiàn)在已延伸到工業(yè)企業(yè)。買方或企業(yè)的設備管理人員對現(xiàn)在關鍵設備要求越來越高，并要求提供操作有效度的保證書。這從另一方面督促設備制造商擁有必要的技術來測定實際運行狀況下元器件的壽命，并且愿意透露這個信息。八、流程周期中的維修操作可靠性和間接維修費用受許多決策因素的影響，這些決策在設備整個壽命周期的不同時期由不同的決策人員做出時，決策都應以與期望的性能和以前操作性能的反饋有關的目標為基礎，但在實際活動中，人們還遠沒有意識到這樣一種結構化方法。圖1-1顯示了四個同類型的反饋環(huán)，從內(nèi)環(huán)到外環(huán)時間增加了，并且每個環(huán)都概括了它的目標、任務和反饋信息。圖1-11.在設計階段必須保證流程的安全、質(zhì)量、產(chǎn)品的有效度和壽命周期費用。這涉及到對流程設置、所需設備、操作限制、可靠性以及維修性的關鍵分析。設計結果應當使這些約束能被測定、量化并盡可能優(yōu)化。這將使人們在系統(tǒng)效果以及系統(tǒng)可靠性、安全、維修的需求和費用的遠期目標方面取得一致。另外對進行目標監(jiān)測、維修和檢查效果的人員必須供應器具。備件的需求和放置都必須估計出來。這些內(nèi)容體現(xiàn)在圖1-1中反饋環(huán)1中。（反饋環(huán)1:可靠性分析和以前設備改型活動的結果可以使積聚的經(jīng)驗應用于新的設計中。這些經(jīng)驗能對受歡迎的裝置和部件的供應商及類型、可靠性數(shù)據(jù)和目標、或者該做和不該做的事件有一個一定的格式和改進。）2.理想的維修需要在費用一利潤基礎上策略明確。當設備的性能和可靠性達不到規(guī)定需要更新改造時，應當權衡費用與RAM的關系。當經(jīng)濟形勢及政策有變化時，維修策略應當重新制定。典型的例子是事后維修和預防性維修策略。根據(jù)期望的產(chǎn)品有效度和維護費用，中期檢查目標應當有結果。策略的變化可能引起備件的變化。這些內(nèi)容體現(xiàn)在圖1-1中反饋環(huán)2和反饋環(huán)3中。（反饋環(huán)2:為了可靠性的提高，設備改進在一開始就應當通過設計來改善它的RAM,預防維修的概念也需要調(diào)整。）（反饋環(huán)3:預防維修概念的采納改變了維修策略、任務內(nèi)容以及時間間隔。這是以在零件（部件）水平上故障的可靠性監(jiān)測以及挑選有效度與費用消耗因素為基礎。被選擇的部件將用于在預防維修概念中可能引起調(diào)整的故障因素的分析。）維修策略應當體現(xiàn)規(guī)范化、標準化、日常化和普通化。維修和檢查活動的優(yōu)先問題應當與操作工人密切協(xié)商。在生產(chǎn)很少受影響的時候以及可測量的時候效果好，但更應注意生產(chǎn)緊張狀態(tài)時如何實現(xiàn)維修策略。這些內(nèi)容體現(xiàn)在圖1-1中反饋環(huán)4中。（反饋環(huán)4：故障修理有明確的維修概念，應明確什么是功能性故障、潛在故障、多重故障等。另有一類故障由于可靠性的冗余度不會立即削減設備的功能，但它們需要及時檢查和修理來維持冗余度。維修必須通過一定的診斷方法才能進行，例如檢查內(nèi)部故障跡象、隔離設施、文獻資料以及維修記錄檔案，這些都可以從維修管理系統(tǒng)和費用統(tǒng)計報表（利潤）分析中重新獲得。）九、流程操作中的RAM系統(tǒng)從獲得期望的目標來講，把依賴于元件設計的固有可靠性與依賴操作經(jīng)驗的使用可靠性相比，提高使用可靠性，其目標效果可以通過反饋有明顯的改善。最終，由于操作經(jīng)驗能通過設備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)來記錄，所有決策策略將容易控制并且操作經(jīng)驗也可用表格或文字進行規(guī)范化。例如設備控制系統(tǒng)和操作管理系統(tǒng)將與別的操作支持系統(tǒng)相互作用，見圖1-1。圖1-1設備控制系統(tǒng)一般提供大量的產(chǎn)品參數(shù)和流程參數(shù)，這些參數(shù)對設備狀態(tài)監(jiān)測目標很有用并且可被輸入到監(jiān)測系統(tǒng)中。零件也安裝有專用的內(nèi)部診斷、自檢和檢測裝置來支持故障查找和隔離，以便顯示設備狀況。設備上安裝的普通儀器也用于此目的。然而，對不同系統(tǒng)設備信息的交換，一個關鍵的要求是有唯一明確的設備概念和鑒定標準，它們保存在數(shù)據(jù)庫里并通過各種系統(tǒng)都可獲得。遺憾的是，大多數(shù)維修管理系統(tǒng)(MMS-MaintenanceManagementSystem) 沒有外部設備存儲顯示器提供信息，因此不同概念信息只能用人工進行交換。狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)能用于在線監(jiān)測或者人工輸入MMS，并且補充修理數(shù)據(jù)。通常，運行管理系統(tǒng)能提供如下信息：設備停機時間和停機費用、由于維修或設備不良狀況引起的能力損失、產(chǎn)品質(zhì)量下降、由于維修原因引起的次品或返工。十、可靠性和有效度模型的建立有效度考慮了修理和持續(xù)時間在一段時間內(nèi)、在規(guī)定的狀態(tài)下系統(tǒng)的工作效果。“效果”這個詞表明了系統(tǒng)在一段時間內(nèi)能夠滿足需要的那一部分。當被考慮的時間間隔很小時，人們會提到瞬時可靠度或瞬間利用率、或不確定的等待時間，在這種情況下，可能會用到極限有效度或固有有效度。為了把定義用于實際操作中，人們不得不精心確定系統(tǒng)工作所需時間。在這節(jié)中，我們將在這方面進行較嚴格的區(qū)分。有效度還可根據(jù)出現(xiàn)的停機時間類型進行確定，與設備時間分布一致，但又有點不同。人們把它分別劃分為固有、可獲得以及工作有效度。盡管工作有效度更接近于實際，但由于管理上的停機時間不受設計人員的控制，故在設計評價時可能估計得不充分。另外在實際中不太注意正確記錄，也不能得到準確的有效度數(shù)據(jù)，從而影響了工作有效度的準確度。盡管可靠性和風險研究有很多部分是一致的，但我們在本章中主要是研究前者。RAM分析方法允許評價、比較和修改設計，在兩個方面進行可靠性和有效度研究，即由上向下和由下向上。由上向下的方法也就是從整體到局部的過程，一旦對系統(tǒng)正常工作的需求限定，人們就開始尋找能使系統(tǒng)停止工作的東西。在這方面，有效度和可靠性把工作狀況看作是0-1變量：系統(tǒng)工作或不工作。這些頂端事件如果被進一步劃分下去，分析并且合理地達到基礎事件，對各種可能性而言，都能對出現(xiàn)的情況做出評價。這方面常用的技術是可靠性分配技術或故障樹分析。由下向上的方法是從局部到整體的過程，一旦系統(tǒng)的基本元件確定，人們就開始計算和預計基礎件的可靠度以及對系統(tǒng)的影響程度，并著手進行可靠性的冗余設計。在事件樹分析中，人們從最初事件著手，用邏輯方法分析到頂端事件。在失效模式與后果分析中，我們可以檢查每個部件的失效模式并深入下去。另外，運行可靠性和可操作性研究是失效模式與后果分析方法的延伸。在此研究中，除了設備失效模式以外，可操作性因素也被考慮了進去。這方面常用的技術是可靠性預計方法和可靠性設計技術。RAM的分析在很大程度上應該重視預計和分配的比較過程。在系統(tǒng)可靠性框圖中，零件串聯(lián)結構要工作就需要全部零件工作；零件儲備結構要工作僅需要一部分零件工作，這包括了并聯(lián)結構、表決結構和混聯(lián)結構。當設備能力很容易合并時，可靠性邏輯框圖對處理系統(tǒng)可靠性和故障效果計算很有用。只是應注意到可靠性框圖以邏輯為基礎，而不是原理圖，并且出現(xiàn)的順序也經(jīng)常毫不相關。有時故障樹以及可靠性框圖變得較為復雜，對于一般人理解起來會也有些困難。進行RAM的研究必須統(tǒng)計數(shù)據(jù)并計算出故障率和修復率。保留和分析歷史數(shù)據(jù)很重要，它們能提供設備元件的普通可靠性數(shù)據(jù)以及能對安全狀況給出詳細信息的事件數(shù)據(jù)。有幾種數(shù)學方法可用來評估可靠性和有效度，人們可以從用于復雜可靠性計算的馬爾可夫(Markov)鏈模型化中辨別出簡單的方法，這種方法對故障樹的簡單可靠性計算和串、并聯(lián)系統(tǒng)可靠性計算而言具有規(guī)范算式的故障率；當多元件狀況的復雜系統(tǒng)出現(xiàn)時，人們將不得不使用像布爾真值法和莫特卡諾(Monte-Carlo)圖法；在這些方法中可通過產(chǎn)生隨機數(shù)而獲得隨機變量。盡管這些方法很普通并且允許對復雜結構和不同的操作方法進行分析，但還是有一些不足之處，如靈敏度分析和最優(yōu)化的問題。分析或者模擬技術的應用與計算機支持工具密切相關，這些工具可用來進行必要的計算靈敏度分析以及用一種容易的方法來比較幾種選擇的結果。在最近幾年內(nèi)，一些模擬程序已經(jīng)在市場上出現(xiàn)，可以幫助人們進行一些必要的研究。十一、當今流程設計中的RAM在流程設計和工程中，可靠性工程方法經(jīng)常被用來分析和評價流程設備的可靠性。它適于突出流程設計和工程的連續(xù)階段，能對流程功能、概念設計、基礎設計以及制圖工程做出詳細說明。每個階段，系統(tǒng)或系統(tǒng)一部分的說明就會被轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低水平下子系統(tǒng)更詳細的說明。真正實現(xiàn)與RAM相關的設計目標，首先應該建立系統(tǒng)與RAM有關的概念。在概念設計階段，流程工程師制定流量表、選擇合適的操作、建立設備流程狀況以及計算主要的設備數(shù)量，從而獲得流程流量圖。確定的流程模式包括設備系統(tǒng)的配置、產(chǎn)品流量計算、與時間相關的物理參數(shù)測定以及用于經(jīng)濟評價的有效度計算等，而且應盡可能地顯示一些可量化的數(shù)據(jù)。可靠性工程的貢獻對概念設計階段影響很大。例如：它能顯示一個被提議的設計是否滿足可靠性說明或者它將需要建立更多的緩沖貯備或并行系列。在目前它常始于基礎設計階段并且集中于設備系統(tǒng)而不是元件。設備部件的不穩(wěn)定操作狀態(tài)也被考慮。故障率和修復率決定了狀態(tài)間變換的頻率，無論是動態(tài)或靜態(tài)模式，這種交換都被認為是隨機事件。設備的結構、部件的可靠性以及維修概念在計算所需有效度方面都有一定影響。通過邏輯圖可獲得設備有效度設計標準方面的結果。然而，問題在于上述活動是否針對與RAM相關的真正的設計目標。設計的第一目標是滿足最小壽命周期費用的設備生產(chǎn)能力有效度的特定目標。既然有效度依賴于可靠性和維修性，設備本身的設計就不能從維修概念中分隔開來。對設備的工作任務來說，設計的第二個目標是設備的RAM以及維修策略的概念說明必須一起被轉(zhuǎn)變?yōu)榱鞒淘ぷ骱驮O備運轉(zhuǎn)的具體說明。它應能提供與所選擇的維修策略相關的、具有資料可參考的審查狀況，使得對設備安全性和維修性的合法規(guī)范較為嚴格。隨著設計的復雜度和范圍增加，流程設計中更需要一體化的設計。在RAM方面，成功的一體化應有三個需求：-發(fā)展一體化設計的明了的概念框架?運用新方法（工具）來綜合分析這些設計-在流程和可靠性工程這兩個不同但互為補充的領域建立聯(lián)系。在分析一體化的可行性之前，首先來分析一下在流程和可靠性工程的交匯處哪些方面還需要加強。如圖1-1所示，流程的總生產(chǎn)率E=?EsPs，它由可能發(fā)生不同故障狀態(tài)的生產(chǎn)效率測試與故障狀態(tài)可靠性出現(xiàn)的概率的總數(shù)決定。作為理想狀態(tài)，當可靠性模型使每一種故障狀態(tài)的有效度都接近1的話，實際生產(chǎn)效率應和系統(tǒng)設計的生產(chǎn)效率一致。設備故障狀態(tài)的不同組合、設備的可靠性和維修策略共同決定了系統(tǒng)故障狀態(tài)的發(fā)生概率。決定系統(tǒng)效率的另一個重要因素是系統(tǒng)存在的每一個故障狀態(tài)的系統(tǒng)效率的測試。RAM模式應該有計算系統(tǒng)各種狀態(tài)概率的能力，因為流程模式能把設備功能效果變?yōu)樯a(chǎn)率測試。流程和可靠性工程之間的難以協(xié)調(diào)點在于效率測試的復雜程度。在一般可靠性工程中，效率測試幾乎總是一個簡單的量或是一個二元變量。例如以簡單方式依賴于設備機械狀況的名義生產(chǎn)率。這個觀點有利于獲得系統(tǒng)有效度和設備有效度的均衡協(xié)調(diào)。然而，在一般的流程工業(yè)中，生產(chǎn)效率更多地與數(shù)量相關。產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量不是設備機械狀態(tài)的簡單功能，而是依賴于流程的物理化學狀態(tài)，例如溫度、壓力、速度以及容量等。生產(chǎn)效率依賴于流程的物理化學狀態(tài)的狀況被認為是一個多維領域或者幾個分離的部分，生產(chǎn)是否正常在于這些狀態(tài)的控制好壞，此時對實現(xiàn)流程模式的需要越來越明顯。對物理化學流程狀況和生產(chǎn)變量而言，此模式必須與設備功能的效果相關。由于確定的外部影響，流程模式的使用必須考慮靈活性。當外部狀態(tài)變化或者一些設備出現(xiàn)故障時，流程控制輸入將被停在生產(chǎn)窗口。然而必須注意的是，一個模式通常僅被應用在流程狀況被約束的范圍，此狀態(tài)或多或少地與正常生產(chǎn)狀況相關。隨著流程模型化方法和恰當?shù)脑O計與模型化工具的發(fā)展，RAM趨于模型化、整體化。流程和可靠性工程的另一難以協(xié)調(diào)點還表現(xiàn)在教育和文化上。傳統(tǒng)教育對RAM沒有更多的注意，僅出現(xiàn)在一些專業(yè)書中或一些索引文獻中。另外在高等教育中數(shù)學知識的缺少致使一些流程設計工程師不具備處理RAM問題的高水平。另一文化差別與計算機輔助流程設計領域相關。盡管當前這個領域的研究方向強調(diào)了在工程頭尾階段操作評價的重要性，但是安全方法和設計的可靠性分析在過去的學術會議上并沒獲得大的進展，直到最近各國在這個課題方面的興趣正在逐步增強。在流程設計研究中使RAM一體化的研究還在繼續(xù)

十二、RAM一體化設計問題可行性圖1-1中所示的是RAM一體化設計問題的特征。輸入的第一類信息是設計的功能指標。除了傳統(tǒng)的系統(tǒng)需求（生產(chǎn)范圍、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)能力、可用庫存及環(huán)境限制等），還包括與柔性、可靠性、安全性、可使用性及壽命周期效益/費用有關的一些目標。輸入的第二類信息是有關系統(tǒng)裝置的各式各樣的知識：化學工程知識及裝置運行模型、裝置與設備的特點、可靠性數(shù)據(jù)、價值工程知識及模型，以及一些不確定因素的分析和處理辦法。這些輸入的一個重要特性是與系統(tǒng)的可靠度模型有關，這在可靠性分析時會被用到。設計過程中的主要輸出是設計決策的結果，它將確定問題中隨機變量的等級，其結果可能被置于以下二種類型之中。生產(chǎn)范圍,產(chǎn)品廁量、環(huán)境限制、緞沖存存扯工■技術■裝置的知識；:模型環(huán)境限制、緞沖存存扯工■技術■裝置的知識；:模型!:數(shù)據(jù)■不砸定閩素\功能指標一體化設計安全性、可使用性、可維燃性.經(jīng)濟性j可靠性知識:：模型:\數(shù)據(jù):j不姬定因素:以可靠性為中心的株修維修策略、繾蜂模式,流程荻件、設備尺寸圖1-1第一種類型與流程有關（流程結構、流程裝置、流程環(huán)境、設備選擇及其尺寸、能源平衡等）；第二種與RCM有關（預計的可靠度、特定生產(chǎn)間隔內(nèi)的可用度測定、維修策略、維修模式、壽命周期費用分析等）。正是由于完整形式的RAM一體化設計問題相當復雜的，使得其推廣工作難以在更大范圍進行，主要原因是：（1） 很多連續(xù)的（設備尺寸）和離散的（配置）決策變量混合出現(xiàn)；（2） 決策問題的多維空間化；（3）非線性流程模型的出現(xiàn)，并伴隨有離散的（故障與修理）事件；（4）多種離散的生產(chǎn)方式并存，此時每種方式的特性由可行的操作窗口為生產(chǎn)變量來描述；（5） 模型中的不確定特性及外部環(huán)境的出現(xiàn)；（6） 企業(yè)內(nèi)部的管理體制和人員的素質(zhì)。盡管在設計問題時會遇到一些困難，但RAM一體化設計的基本思路是應該明確的：首先，將設備狀態(tài)與一個生產(chǎn)效率測量（裝置）相聯(lián)時，流程（裝置）模型是需要的。其次，從可靠性工程的角度出發(fā)，將生產(chǎn)率測量確定為一個可控的量化指標是非常重要的。第三，狀態(tài)（正常/故障）的數(shù)目保持越小越好。考慮到這些方面后，解決RAM一體化問題就可逐步探索。RAM一體化基本內(nèi)容可以理解為由五個板塊組成，如果把它們與人（暫且認為人是一個可靠度高、功能完善的系統(tǒng)）相比的話，它們之間的關系是：?任務自上而下傳遞一大腦與各器官的關系，任務單一而明確；-設計分析與維修策略一人體的免疫系統(tǒng)，生來就要具有；?RAM一體化中維修管理的作用一神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，控制和覺察各個環(huán)節(jié)；?預防維修程序一組成人體的骨骼和肌肉，是人的基本物質(zhì)；?維修管理系統(tǒng)的任務一人所進行的一系列的必要的活動。十三、RAM一體化基本內(nèi)容（1）一、任務自上而下傳遞正如系統(tǒng)可靠度分配一樣，系統(tǒng)中的各級子系統(tǒng)、孫系統(tǒng)要有明確的任務且上下級的關系要非常清晰，這里的任務是泛指各種可控變量。任務自上而下傳遞的前提是，在只考慮工廠一裝置級功能性任務與故障時，保持問題的維數(shù)最低。工廠一裝置級功能任務（如：在T期間內(nèi)生產(chǎn)質(zhì)量為Q的乙烯P噸），可被分解到單個流程裝置的功能任務指標上。至于輸出變量，可區(qū)分粗的（生產(chǎn)率）和細的（質(zhì)量及與環(huán)境有關的變量）。區(qū)別這種類別的理由是，當其它變量保持在很小變化范圍內(nèi)時，工廠生產(chǎn)率易于控制。如果一臺裝置的物理輸出變量保持在一定的事先設置的范圍內(nèi)，它就能完成其功能性任務。為了使功能性任務能順利完成，裝置的內(nèi)部物理狀態(tài)（如：溫度、壓力、組成、供應、混合效應）一定要限制在一定的狀態(tài)范圍內(nèi)。這種狀態(tài)范圍的限制只有通過一定的活動（如：提供進料、冷卻、封裝、混合）才可完成。因此，工廠一裝置級功能性任務所需要的可靠性（或可用度）必須轉(zhuǎn)換成為所包含設備功能的可靠性（或可用度）。這個流程模型在轉(zhuǎn)換過程中是至關重要的，因為它將物理輸出行為與設備的內(nèi)部狀態(tài)及設備的輸入動作聯(lián)系在一起。圖1-1所描述的是這種分自上而下任務分解的探索。圖1-1二、 設計分析與維修策略的關系設計中要考慮維修策略是RAM一體化的基本步驟，現(xiàn)代化企業(yè)尤其要這樣做。隨著對流程合成分解的研究，有必要應用一些可靠性理論，來識別設備部件對整個流程性能、對故障率的“浴盆”特性或其類型特性進行敏感度分析，產(chǎn)生不同的維修選擇，并在維修費用與系統(tǒng)效率方面做出折衷。當給出與工廠生產(chǎn)方面有關的設備參數(shù)臨界點信息后，就會識別或評價出以費用/效益形式表示的最佳策略（無維修設計、狀態(tài)監(jiān)測、計劃或事后修理）。這些研究為新安全條例所需的程序打下了基礎。進一步說，這些分析構成的可控結構可以引導系統(tǒng)本身定義一些數(shù)據(jù)存貯和經(jīng)驗的反饋。三、 以RAM為目標的一體化設計中維修管理的作用有計劃的、有針對性的、有層次的維修管理是RAM一體化中的“神經(jīng)網(wǎng)絡”，它能夠敏感的覺察系統(tǒng)中某一級的問題。表1-1所示的是以活動為導向的維修工作。把功能流程設計與RCM、維修概念、壽命周期費用（LCC）為中心的設計聯(lián)系在一起。將產(chǎn)品的壽命周期大致分為系統(tǒng)的性能指標地確定、概念/基本設計（裝置級）、詳細工程（部件級）、工廠的建立和運行使用等五個時期。在每一時期末，經(jīng)檢查和認可（或批準），本時期的產(chǎn)品指標將確定。同樣，每一時期的費用估算或預算也就被估計或計算出來。

壽命周期功能設計RCM的設計維修概念設計LCC評價與設計指標(系統(tǒng)級)功能指標RCM的指標維修概念需求LCC指標概念性基本設計(裝置級)功能指標可靠性模型分配預測維修概念指標LCC模型分配預測詳細工程(部件級)部件/材料指標可靠性模型風險分析RCMLCC模型分配預測工廠建立接受培訓維修程序/人員/培訓//備件/資料/設備評價工程、加工及裝配費用運行使用功能改造論證以RCM的可靠性監(jiān)測、可靠性改造分析調(diào)整和維修概念評價分析LCC表1-1表1-1功能流程設計與維修概念及費用設計十四、RAM一體化基本內(nèi)容(2)四、預防維修程序預防維修程序是RAM一體化中最具體的內(nèi)容，它必須從維修概念到故障模式的識別等一系列內(nèi)容給以確定。一個具體的設計過程是對預防維修概念的進一步發(fā)展。維修概念是一組描述維修應干什么，而不是何時干的指令。維修概念的需求是在詳細計劃書階段提出來的，在計劃書中停機和檢查周期、最長停機時間和工時等目標被提了出來。在基本設計階段，這些目標被進一步分解到設備級。這時，預防維修程序(PMP-PreventiveMaintenancProgram)就確定下來了，其中包括進行此維修所需的手冊、最初推薦的備件、人員和培訓及其它資源。在最初使用階段，當收集到一些維修歷史并利用維修管理系統(tǒng)(MMS)對其分析后，以實際的維修行為為基礎，將對預防維修程序(PMP)進行調(diào)整。在設計階段采取的所有與RAM有關的決策都將被轉(zhuǎn)換成為預防維修和所需資源，進而轉(zhuǎn)換成為投資及開發(fā)費用。為此，需要詳細指明壽命周期費用(LCC)需求。對每一變化，這個費用可以在LCC模型(圖1-2)的幫助下加以預測。在實際預測中，需要用到從MMS