以可靠性为中心的维修分析
以可靠性为中心的维修_RCM_维修科学的发展趋势
以可靠性为中心的维修(RCM )—维修科学的发展趋势3南京航空航天大学 (210016) 孙有朝 樊蔚勋 摘 要 分析了维修科学的发展历程,指出了RCM 的基本问题和主要研究内容,阐述了RCM 将成为维修科学的重要发展方向。
关键词 可靠性 预防维修 设备管理 维修计划 RCM 3获“民航总局自选科研课题基金”资助1 维修观念的更新众所周知,机械设备正向复杂、成套、自控和机电一体化方向发展,在实际运行中,为了保持设备在设计中原有的可靠性和稳定性,设备管理和维修工程已成为系统工程的一个重要分支。
七十年代至今,是维修观念和技术迅速发展、维修由被动排除故障变为主动预防并发展成为一门科学的重要时期。
这一时期对维修的期望值有了较大提高,通过维修要求达到更高的设备可用度和可靠性、更高的安全性、更高的产品质量、更长的设备寿命、更高的成本效益、对环境无危害等等,由此可见,可靠性和可用度已成为关键性因素。
除了提高期望值外,人们对设备工龄期与故障的很多基本看法也发生了重大变化,尤其是大多数复杂设备的运行工龄与设备发生故障可能性之间的联系很明显越来越少(早期的故障观点比较简单,认为设备越陈旧越可能发生故障,人们对“强化试验”的深入认识,逐渐形成了“浴盆”曲线的观点,但根据近期的研究表明,由于具体设备的状态不同,故障模型可达六种之多),同时,还发展了许多新技术(如决策支持手段、状态监测技术等),更加注重了设备的可靠性和可维修性设计,组织中的主要方法朝参与、合作、灵活的方向转变,当今的维修管理人员所面临的主要挑战,不仅是要学习这些新技术,而且要能决定是否值得做,正确的选择是改善设备性能、降低维修费用的关键。
2 以可靠性为中心的维修(RCM)以可靠性为中心的维修(Reliability -Centered 2Maintenance )是近二十年来从众多的维修理论中脱颖而出并逐步被广泛接受的一种全新的维修方法,它是建立在设备的设计特点、运行功能、失效模式和后果分析的基础上,以最大限度提高设备的使用可靠性为目的,应用可得到的安全性和可靠性数据,判别哪些子系统和零部件处于临界状态,哪些需要修复、改进或重新设计,确定维修的必要性和可行性,对维修要求进行评估,最终制订出实用、合理的维修计划或大纲。
什么是以可靠性为中心的维修
以可靠性为中心的维修（RCM）综述摘?要：随着RCM在国际上的推广和应用，其理论和方法的研究逐渐受到人们的重视。
本文从RCM的定义和基本思路出发，概述了其发展过程，并从七个方面介绍了RCM的发展动态。
最后介绍了RCM在我国的应用现状，并就RCM的下一步研究方向进行了讨论。
关键词：RCM；故障后果；综述1引言“以可靠性为中心的维修”译自英文“ReliabilityCenteredMaintenance”，简称“RCM”。
以可靠性为中心的维修（RCM维修大纲的首选方法。
按国家军用标准定防性维修要求的过程或方法”。
(RCM)维修改革，使其装备保持了较高的完1999年轰炸科索沃的战斗中得到了回报。
据统计，天空袭，每天出动飞机2600架次，飞机的完好率保持在85%77天空袭，参战飞机1200余架，先后共出动38000多架次。
英国、日本等国家通过应用RCM分析技术为其设备制定维修策略，避免了“多维修、多保养、多多益善”和“故障后再维修”的传统维修思想的影响，使维修工作更具科学性。
实践证明：如果RCM 被正确运用到现行的维修系统中，在保证生产安全性和资产可靠性的条件下，可将日常维修工作量降低40%至70%，大大提高了资产的使用效率。
由此可见，RCM作为一种分析方法，它表现出来的特点已引起各国对它的重视，主要集中在理论研究和应用方面。
本文通过对以可靠性为中心的维修（RCM）的发展过程分析，结合97年版的《RCM Ⅱ》，从理论和应用的角度综述了RCM的发展动态。
1)只有损耗性故障才与时间有关,而随机性故障是与时间无关的,再多的定期维修也无济于事,而可靠性是设备设计后所具有的固有特性;(2)复杂设备和系统(除某些主导性损耗故障外)多属于随机性,浴盆曲线对此类产品不适用;以可靠性为中心的维修(ReliabilityCenteredMaintenance,简称RCM)是目前国际上通用的、用以确定资产预防性维修需求、优化维修制度的一种系统工程方法。
以可靠性为中心的维修的经济效益评估模型
以可靠性为中心的维修的经济效益评估模型
以可靠性为中心的维修的经济效益评估模型包括：
1、可靠度估计：有助于考虑不确定风险，将可靠度模型应用于不同类型的设备，并评估可靠度水平。
2、可靠性成本评估：主要是通过费用预算和可靠度优化来评估，它可以提高
维护费用和可靠性水平。
3、概率成本分析：有助于分析维修任务影响可靠性的目的，对每个维修任务
进行费用估算。
4、可靠性经济性评估模型：可以分析出维修任务的经济性，即可靠性成本与
概率成本之间的比较。
5、可靠度性能指标设计：根据可靠度经济性评估模型，分配可靠性性能指标，指导可靠性合理要求。
6、可靠度优化：根据定量的维修成本和可靠度性能指标，可以得出合理的可
靠性优化方案。
以上这些指标都可以帮助维修管理人员确定有效的维修方式，从而提高设备的可靠性水平，并降低维修的经济成本。
RCM总结
RCM培训学习总结以可靠性为中心的维修（Reliability Centered Maintenance简称“RCM”）是目前国际上流行的、用以确定设备预防性维修需求的一种系统工程方法，也是发达国家军队及工业部门制定军用装备和设备预防性维修大纲、优化维修制度的首选方法。
美军通过在80年代推行“以可靠性为中心的维修”(RCM)维修改革，使其装备保持了较高的完好率。
美军所作的工作在1991年的海湾战争、1999年科索沃战争和2003年的伊拉克战争中得到了回报。
英国、日本等国家通过应用RCM分析技术为其设备制定维修策略，避免了“多维修、多保养、多多益善”和“故障后再维修”的传统维修思想的影响，使维修工作更具科学性。
实践证明：如果RCM被正确运用到现行的维修装（设）备中，在保证生产安全性和资产可靠性的条件下，可将日常维修工作量降低40%至70%，大大提高了资产的使用效率。
一、RCM作为一种分析方法，它表现出来的优势引起了各国的高度重视，这些国家普遍开展了RCM的应用研究。
本文对RCM当前在国内外的应用情况进行了研究，对相关问题进行了探讨。
RCM在国外的推广应用与维修改革二、RCM在我国的应用现状与前景80年代中后期，我国军事科研部门开始跟踪研究RCM理论和应用。
1992年国防科工委颁布了由军械工程学院为主编单位编制的我国第一部RCM国家军用标准GJB1378《装备预防性维修大纲的制定要求与方法》，该标准在海军、空军及二炮部队主战装备上的应用取得了显著的军事、经济效益，促进了现役装备维修改革和新装备形成战斗能力。
空军对某型飞机采用RCM后，改革了维修规程，取消了50h的定检规定，寿命由350h延长到800h以上。
由于技术、管理和认识上的原因，RCM在通用装备上的推广应用一直处于研究与探索阶段，还没有做真正意义上的应用工作，还没有取得应有的效益。
为适用新时期军事斗争形式，加快武器雷达装备维修改革的步伐，总装备部通用装备保障部武器雷达局决定自2002年起利用三年时间，对各类主战武器雷达装备全面实施RCM分析，形成基于具体装备的预防性维修大纲。
以可靠性为中心的维修(RCM)--应用现状与发展趋势
以可靠性为中心的维修（RCM）--应用现状与发展趋势摘要：对以可靠性为中心的维修（RCM）在国内外的应用现状进行了分析，对应用中应注意的一些的问题进行了探讨，最后对该分析技术的发展前景和方向进行了预测。
关键词：以可靠性为中心的维修（RCM）；预防性维修大纲；故障后果1 引言以可靠性为中心的维修（Reliability Centered Maintenance简称“RCM”）是目前国际上流行的、用以确定设备预防性维修需求的一种系统工程方法，也是发达国家军队及工业部门制定军用装备和设备预防性维修大纲、优化维修制度的首选方法。
美军通过在80年代推行“以可靠性为中心的维修”(RCM)维修改革，使其装备保持了较高的完好率。
美军所作的工作在1991年的海湾战争、1999年科索沃战争和2003年的伊拉克战争中得到了回报。
英国、日本等国家通过应用RCM分析技术为其设备制定维修策略，避免了“多维修、多保养、多多益善”和“故障后再维修”的传统维修思想的影响，使维修工作更具科学性。
实践证明：如果RCM被正确运用到现行的维修装（设）备中，在保证生产安全性和资产可靠性的条件下，可将日常维修工作量降低40%至70%，大大提高了资产的使用效率。
RCM作为一种分析方法，它表现出来的优势引起了各国的高度重视，这些国家普遍开展了RCM的应用研究。
本文对RCM当前在国内外的应用情况进行了研究，对相关问题进行了探讨。
2 RCM在国外的推广应用与维修改革70年代中期，RCM引起美国军方的重视，美国防部明确命令在全军推广以可靠性为中心的维修（RCM）。
1978年，美国国防部委托联合航空公司在MSG-2的基础上研究提出维修大纲制订的方法。
诺兰(Nowlan,F.S.)与希普(Heap,H.F.)合著的《以可靠性为中心的维修》在此背景下出版。
书中正式推出了一种新的逻辑决断法--RCM法。
它克服了MSG-1/2中的不足，明确阐述了逻辑决断的基本原理，对维修工作进行了明确区分，提出了更具体的预防性维修工作类型。
02以可靠性为中心的维修
2 3 4
从可靠性原理及实践寻找或消除隐蔽 故障， 故障，可以预防多重故障的严重后果 预防性维修不能提高固有可靠度 预防性维修难以避免故障的发生，不能改 预防性维修难以避免故障的发生， 变故障的后果。 变故障的后果。 采用不同的维修策略和方式， 采用不同的维修策略和方式 ， 可以大大减少维修费用。 可以大大减少维修费用。 完善的预防性维修大纲由使用人 员与维修人员共同加以完善。 员与维修人员共同加以完善。 通过改进使用和维修方式， 通过改进使用和维修方式， 也能 得到一些良好的效果。 得到一些良好的效果。 维修是维持有形资产的功能(质量、 维修是维持有形资产的功能 ( 质量 、 售后 服务、运行效益、操作控制、安全性等) 服务、运行效益、操作控制、安全性等) 首先改变人们的思维方式， 首先改变人们的思维方式，以新观念不 断渗透， 断渗透，其次再解决技术和方法问题。 维修不仅影响可靠度和费用， 维修不仅影响可靠度和费用 ， 还有环境保 能源效率、质量和售后服务等风险。 护、能源效率、质量和售后服务等风险。 1-289
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一、以可靠性为中心的维修思想的基本原理： 以可靠性为中心的维修思想的基本原理： 1 、 定时拆修对复杂设备的故障预防几乎不起 作用，但对简单设备的故障预防有作用。 作用，但对简单设备的故障预防有作用。 2 、 提出潜在故障的概念 ， 可使设备在不发生 提出潜在故障的概念， 功能故障的前提下得到充分地利用， 达到安全、 功能故障的前提下得到充分地利用 ， 达到安全 、 经济的使用目的。 经济的使用目的。 3 、 检查并排除隐蔽功能故障是预防多重故障 严重后果的必要措施。 严重后果的必要措施。 4、有效的预防性维修工作能够以最小的资源
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柴油机以可靠性为中心的维修分析
XXXX柴油机以可靠性为中心的维修分析摘要：本文按照GJB1378A-2007《以可靠性为中心的维修分析》对XXXX柴油机进行了以可靠性为中心的分析，形成了新的维修方式，可以代替目前的定时维修方式。
关键词：柴油机可靠性维修1概述XXXX柴油机目前实施的是定时维修，即工作XXXX小时即进行大修。
实际情况表明，相当多的柴油机在进行大修时仍然具有良好的工作能力，可以继续使用。
这种一刀切的定时维修方式，给用户带来了经济和时间上的浪费。
本文按照GJB1378A-2007《以可靠性为中心的维修分析》对XXXX柴油机进行了以可靠性为中心的分析，形成了新的维修方式建议。
与目前的定时维修方式相比，可以充分发挥柴油机的使用潜力，具有良好的经济和时间效益。
可以逐步推广使用。
2世界范围内装备维修方式发展历史在世界范围内，装备的维修方式经历了事后维修，预防性的定时维修，以可靠性为中心的维修三个阶段。
2.1事后维修即实行“坏了再修，不坏不修”的维修方式。
2.2 定时维修方式即事先在某一固定时刻对设备进行分解检查，更换翻修，以预防事故的发生，做到防患于未然。
这种定时维修在减少故障和事故，减小停机损失，提高生产效益上，明显优于早先的事后维修。
因此，定时维修迅速传遍世界各地，在设备维修中占据了统治地位。
XXXX柴油机目前实施的工作XXXX小时即进行大修，即是这种定时维修方式。
2.2以可靠性为中心的维修2.3.1 定时维修的缺点传统的定时维修基于这样一个概念，即设备的每个机件工作时会出现磨损，磨损就会引起故障，有故障就存在不安全性。
因而每个机件的可靠性与使用时间有直接的关系，都有一个可以找到的并且在使用中不得超越的寿命——定时拆修间隔期，即到寿必须拆修，以确保安全性和使用的可靠性，并且认为拆修的越彻底，分解的越细。
防止故障的可能性就越大，定时维修工作做的越多，则可靠性越高。
针对影响安全的故障问题，设计人员采用多余度技术，因而大大削弱了故障与安全之间的关系，不过仍然认为拆修间隔期与可靠性之间的关系没有改变。
以可靠性为中心的维修及其在设备维修
三、以可靠性为中心的维修理论的八项基本原理
以可靠性为中心的维修理论认为，一切维修活动，归根 到底是为了保持和恢复设备的固有可靠性。具体地说， 要求根据设备及其机件的可靠性状况，以最少的维修资 源消耗，运用逻辑决断分析方法来确定所需的维修内容、 维修类型、维修间隔期和维修级别，制订出预防维修大 纲，从而达到优化维修的目的。以可靠性为中心的维修 理论的内容可分解为八项基本原理，简称为RCM原理， 它与传统维修的观念有较大的差别。
1980年，西方民航界吸收了RCM方法的优点，将“MSG-2”修 改为“MSG-3”，1988年又修改为“MSG-3修改1”，1993年再次修 改为“MSG-3修改2”。
1990年9月，英国阿兰德公司莫布雷在RCM和“MSG-3修改1” 的基础上，结合民用设备的实际情况，提出了“RCM2”，到1997 年底已在许多国家的钢铁、电力、铁路、汽车、地铁、海洋石油、 核工业、建筑、供水、食品、造纸、卷烟、药品等行业广泛应用。
以可靠性为中心的维修及其在设备维 修
2、系统维修/故障总费用构成图
系统维修/故障费用
元素维修/故障费用
元素故障费用
元素预防维修费用
单一故障费用
多重故障费用
预防பைடு நூலகம்修用材 料、人工费用
元素计划停运造成的损失
故障维修用材 料、人工费用
元素强迫停运造成的损失
机组出力或效率 下降造成的损失
机组强迫停运 造成的损失
修
（五）以可靠性为中心的维修理论的发展
1978年美国联合航空公司诺兰等人受国防部的委托，发表了 《以可靠性为中心的维修》专著，使以可靠性为中心的维修理论 又向前迈进了一大步。从此，人们把制订预防性维修大纲的逻辑 决断分析方法统称为RCM(Reliability-Centered Maintenance)。
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RCMA概念
使用和维修在系统寿命周期费用中所占的比例最高 维修所耗时间影响系统和设备的可用性
研制 生产
在编0台 在编40台 在编65台
使用与维修
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
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RCMA概念
维修的定义
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RCMA概念
预防性维修要求： 预防性维修工作的类型 预防性维修工作的间隔期和维修级别的建议
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RCMA概念
RCM过程的七个问题
在现行的使用背景下，装备的功能及相关的性能标准是
什么？
什么情况下装备无法实现其功能？
RCMA概念
第二阶段：二战， 50-60年代
• 机械化程度 提高
• 设备复杂 • 故障后停机
时间长，出 现预防性维 修 • 与运行费相 比，维修费 开始剧增
第三阶段：70年代 以后
• 新期望、新研 究、新技术
• 停机越来越影 响生产
• 自动化程度越 高、故障越多
• 越来越多的故 障有严重的安 全性和环境性 后果
引起各功能故障的原因是什么？
各故障发生时，会出现什么情况？
各故障的影响后果是什么？
做什么工作才能预防各故障？
找不到适当的主动性维修工作应该怎么办？
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RCMA主要内容
RCMA的主要内容包括
系统和设备以可靠性为中心的维修分析 结构以可靠性为中心的维修分析 区域检查分析 以可靠性为中心的维修分析结果的组合
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以可靠性为中心的维修RCM
区域检查分析
确定区域检查的产品项目及间隔期要求 在系统和设备与结构以可靠性为中心的维修分析的后期进
行 目视检查 适用于需划分区域的大型装备
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以可靠性为中心的维修RCM
区域检查分析
主要内容包括三项： 检查非重要产品（项目）的损伤； 检查由邻近产品（项目）故障引起的损伤； 归并来自重要产品（项目）分析得出的一般目视检查 。
模式和影响分析； 应用逻辑决断图确定预防性维修的工作类型； 确定预防性维修工作间隔期； 提出预防性维修级别的建议。
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
重要功能产品
确定原则：
该产品的故障可能影响安全； 该产品的故障可能影响任务完成； 该产品的故障可能导致重大的经济损失； 该产品的隐蔽功能故障与另一有关的或备用产品的故障的
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
预防性维修工作类型的适应性
适用性主要取决于产品的故障特性
定时拆修：有耗损期；有残存概率；有可能将产品修 复到规定状态 定时报废：有耗损期；有较大的残存概率 综合工作：所综合的预防性维修工作类型必须都是适
用的
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
预防性维修工作类型的有效性
取决于该类型预防性维修工作对产品故障后果的消 除程度
对于有安全性和任务性影响的功能故障，能将故障或 多重故障发生的概率降低到规定的可接受水平。
对于有经济性影响的功能故障，若该类型预防性维修 工作的费用低于产品故障引起的损失费用，则认为是 有效的。
保养工作只要适用就是有效的
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
应用逻辑决断图确定预防性维修工作类型
逻辑决断图的分析流程始于逻辑决断图的顶部， 应根据对问题的回答“是”或“否”，来确定分析 流程的方向，一般分为两层：
第一层确定故障影响；
第二层选择预防性维修工作类型。
从系统级开始自上而下地对各个层次上的产品进行重要功 能产品的判定。
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
预防性维修工作类型的确定
工作类型的划分
保养 操作人员监控 使用检查 功能检测 定时拆修 定时报废 综合工作
或方法。
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RCMA
RCMA概念
GJB1378A-2007 以可靠性为中心的维修分析（Reliability Centered Maintenance Analysis） 按照以最少的维修资源消耗保持装备固有可靠性水平和安 全性的原则，应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要 求的过程。
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
预防性维修工作间隔期的确定
间隔期的探索：
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
维修级别的建议
维修级别的选择取决于作战和使用要求、技术条件和维修 的经济性
一般应将预防性维修工作确定在耗费最低的维修级别。
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
预防性维修工作间隔期的确定
工作间隔期的确定原则：
使用检查间隔期的确定原则； 功能检测间隔期的确定原则； 定时拆修或定时报废间隔期的确定原则； 对于只有经济性后果的项目，其维修工作间隔期的确定应
满足经济有效性要求。
所需的信息
产品的概况； 产品的故障信息； 产品的维修保障信息； 费用信息； 相似产品上述几方面的信息。
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系统和设备以可靠性为中心的维修分析
分析步骤
确定以可靠性为中心的维修分析项目； 对以可靠性为中心的维修分析项目按GJB/Z 1391进行故障
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以可靠性为中心的维修RCM
结构以可靠性为中心的维修分析
不宜按系统和设备分析的大型装备的结构项目 结构组件 结构零件 结构细节
包括承受动力、压（拉）力或操纵载荷的项目
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系统和设备以R可CMA靠主要内性容 为中心的维
修分析
目的：为了确定系统和设备的预防性维修要求 需要进行预防性维修的产品 工作类型 间隔期 提出维修级别的建议
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系统和设备以可靠性为中心的维修分析
牛津字典里的定义：延续其状态
韦伯斯特词典的定义：维持现有状态
维修：确保有形资产继续做它们的用户期望它们做的工作
RCM：确定有形资产在其使用背景下维修需求的一种过程
GJB1378-1992的RCM定义：
按照以最少的资源消耗保持装备固有可靠性和安全性的原
则，应用逻辑决断的方法确定装备预防性维CM
预防性维修工作的组合
分析确定的各项预防性维修工作按间隔时间组合为装备的 预防性维修大纲。
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谢 谢！
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
预防性维修工作类型的适应性
适用性主要取决于产品的故障特性
保养：退化 操作人员监控：可探测的；存在潜在故障状态；产品从 潜在故障发展到功能故障必须经历一定的可以预测的时 间 使用检查：产品使用状态良好与否必须是能够确定的 功能检测：退化是可探测的；存在潜在故障状态；从潜 在故障发展到功能故障必须经历一定的可以预测的时间 。
袁劲涛 yuanjt2001@
2011年 8月
以可靠性为中心的维修RCM
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RCMA概念
问题的提出？
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维修的变革
第一阶段： 二战前
• 工业机械化 程度不高
• 设备简单、 易修
• 日常检修： 清洁、维护、 润滑等
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以可靠性为中心的维修RCM
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以可靠性为中心的维修RCM
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
预防性维修工作间隔期的确定
所需信息：
项目的使用条件； 项目的故障模式及故障规律等方面的信息； 承制方的测试与技术分析数据； 承制方对维修的建议； 订购方对维修的要求； 同型或类型项目的使用或维修经验。
综合可能导致上述一项或多项影响； 该产品的故障可能引起的从属故障将导致上述一项或多项
影响。
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以可靠性为中心的维修分析项目的确定
重要功能产品
确定步骤：
从系统级开始至可在装备上直接更换或修复的最低层次上 的单元为止，逐层列出各个产品，形成装备的结构框图；