基于可靠性的维修管理
浅析基于可靠性为中心的维修分析方法
浅析基于可靠性为中心的维修分析方法用户对飞机的维修性提出了更高的要求，文章简要介绍了以可靠性为中心的维修分析的基本概念及基本工作程序，重点阐述了系统/设备分析法在以可靠性为中心的维修分析中的分析方法和步骤。
标签：可靠性；维修；RCMA1 前言以可靠性为中心的维修分析（RCMA）的目的就是确定重要维修项目（MSI）（NMSI）、重要结构项目（SSI）（NSSI），通过系统维修方式逻辑决断过程和结构评级，确定MSI、SSI的维修方式和维修工作要求，根据维修方式逻辑决断及结构评级结果，编制预防性维修大纲并确定维修项目的维修周期。
本文通过系统/设备分析法简要介绍了如何确定预防性维修工作项目及预防性维修工作要求，编制预防性维修大纲并确定维修项目的维修周期。
2 飞机的故障、故障分类和故障后果及维修对策2.1 飞机的故障、故障分类和故障后果飞机的故障是指飞机或其子系统不能或将不能完成预定功能的事件或状态。
对于具体系统，其故障的判据还应结合各系统的功能以及性质与适用范围加以规定。
清晰的故障定义是划分故障种类、评定故障后果和确定飞机和各系统可靠性水平的基础。
飞机的故障分类可分为功能故障和潜在故障，也可分为单个故障和多重故障。
功能故障就是指飞机或系统不能完成规定功能的事件或状态；潜在故障是指飞机或系统将不能完成规定功能的可鉴别的状态。
单个故障是指发生的独立故障事件；多重故障是指由连贯发生的两个或两个以上的独立故障组成的故障事件。
飞机或其子系统的故障后果将对飞机有安全性影响、任务性影响和经济性影响。
根据系统/设备的功用和故障模式及其在飞机中的重要度不同对飞机的安全性、任务性、经济性影响程度也不同。
2.2 飞机的维修对策飞机在实际使用中，故障是不可避免的。
早期故障和偶然故障更是不可能靠维修来预防的。
对有安全性或任务性后果的偶然故障，如果故障率超过了可接受水平，则只能改进飞机的设计。
耗损性故障也不必全部预防，只对会产生严重后果的故障才需要预防。
基于可靠性的维修技术在铁路信号设备中的应用
基于可靠性的维修技术在铁路信号设备中的应用摘要本文结合铁路信号设备特点、改良的维修方式逻辑决断图,将以设备为研究对象和以故障模式为研究对象相结合,对维修方式的分类及逻辑判断进行了简化。
关键词铁路信号设备;可靠性;维修决策中图分类号 u284.7文献标识码 a 文章编号1674-6708(2010)19-0056-020 引言信号设备是铁路系统的神经中枢,担负着信号传输和控制的功能。
铁路信号设备的种类繁多,其寿命及维修问题日益突出,如何选择合理的维修体制,确定合理的维修方式、维修计划和维修周期,以及对维修费用和安全风险的评估等,逐渐成为急需研究和解决的问题。
因此,在充分熟悉设备的基础上利用先进的状态监测、诊断技术及可靠性、维修性理论,集状态维修、定期维修和事后维修等方式为一体,综合分析设备状态数据和历史数据,对铁路信号设备做出维修决策,将以可靠性为中心的维修技术及管理模式结合到铁路信号设备的维修体制中,使维修体制更加科学有效。
1 rcm分析及建模1.1 rcm的定义以可靠性为中心的维修是目前国际上通用的用以确定装备(设备)预防性维修需求、优化维修制度的一种系统工程过程。
按国家军用标准gjb1378-92, rcm可以定义为:按照以最少的资源消耗保持装备的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修要求的过程或方法。
它的基本思路是:对系统进行功能与故障分析,明确系统内可能发生的故障、故障原因及其后果;用规范化的逻辑决断方法,确定出各故障的预防性决策;通过现场故障数据统计、专家评估、定量化建模等手段在保证安全性和完好性的前提下,以维修停机损失最小为目标化系统的维修策略。
1.2 rcm分析的一般步骤1)确定重要功能设备(fsi)。
现有设备重要度评价方法有“构造树”方法、日本乘数法、fuzzy聚类方法和模糊综合评判等方法;2)进行故障模式及影响分析(fmea) rcm分析的第二步就是对选定的重要功能设备进行故障模式及影响分析,通过fmea,明确设备的功能、故障模式、故障原因和故障影响,从而为基于故障原因的rcm 决断分析提供基本信息;3)应用rcm逻辑决断图选择预防性维修工作类型。
维修及可靠性管理
维修及可靠性管理涉及多个领域，包括产品设计、生产、使用和维修等，需要综合考虑各种因素，如技术、经济、环境和社会等。
通过有效的维修及可靠性管理，可以及时发现和解决产品存在的问题，提高产品的质量和可靠性。
提高产品质量
降低维修成本
增强企业竞争力
合理的维修及可靠性管理可以减少产品的维修次数和维修成本，提高产品的使用寿命和经济效益。
THANKS FOR
WATCHING
感谢您的观看
可靠性数据收集与分析
数据分析
数据收集
根据可靠性数据分析结果，制定相应的可靠性改进措施。
改进措施制定
落实改进措施，持续监测改进效果，确保设备可靠运行。
改进措施实施
可靠性改进措施制定与实施
04
维修及可靠性管理工具与技术
03
故障树分析法的步骤包括：确定顶事件、建立故障树、进行定性分析和定量分析。01在役设备的健康监测技术
维修与可靠性管理的信息化技术是指利用信息技术手段，实现维修与可靠性管理的数字化和智能化。
通过建立设备维修与可靠性管理信息系统，可以实现设备维修数据的实时采集、存储和分析，提高维修管理的效率和准确性。
信息化技术还包括利用云计算、大数据、物联网等技术手段，实现远程监控和智能诊断等功能，进一步提高维修与可靠性管理的水平。
通过可靠性框图，可以直观地了解系统各部分之间的相互关系和可靠性水平，为优化系统设计和提高可靠性提供依据。
可靠性框图的绘制需要遵循一定的原则和方法，以确保其准确性和有效性。
可靠性框图法
维修决策支持系统是一种基于计算机的信息系统，用于辅助决策者制定维修计划和策略。
系统可以根据设备的历史数据、故障模式和维修经验等信息，提供维修建议和优化方案，提高设备的可靠性和维修效率。
可靠性维修为中心(RCM)管理
设备主动性维修、预先维修与以可靠性为中心的维修RCM管理1 引言“以可靠性为中心的维修”译自英文“Reliability Centered Maintenance”，简称“RCM”，它是国内外维修行业已经非常熟悉的一个用词，是受到世界各国普遍承认的科学的维修理论。
在发达国家，RCM的推广应用已经取得了显著成效，并且还在继续扩展。
主动性维修或主动维修，源于Proactive Maintenance （缩写为Promaint或PaM，也可译为“预先维修”），从上世纪90年代开始，在西方国家逐渐发展和应用。
2002年欧洲维修联盟（EFNMS）第16次会议曾将Promaint 作为会议主题。
但是“主动性维修”到底是什么，各国是“仁者见仁，智者见智”，存在不同的理解，就是在Promaint发源地，对其概念、原理和具体技术也有着截然不同的观点。
本文将在分析有代表性的两种主动性维修观点的基础上，研究如何应用主动性维修，丰富和完善现有的RCM理论和方法。
2 两种不同的“主动性维修”（PaM）2.1 狭义的“主动性维修”1992年美国资深的液压系统设计专家E.C.Fitch，在其著作《Proactive Maintenance for Mechanical Systems》[1]中详细论述了Proactive Maintenance的概念、原理和技术。
这种维修在理论和实践上有其重要的意义，它提出了“故障根源”（Boot Causes of Failure）的概念，给出了故障根源的种类（材料变形、超常液体污染、液体泄漏、液体化学不稳定、液体物理不稳定、液体气蚀、液体温度不稳定、严重的磨损状况等），认为通过对可能引起设备产生故障的“故障根源”进行系统化的识别，在系统的性能和材料退化之前采取措施进行维修，可以有效地减少系统的整体维修需求，延长系统的使用寿命。
Fitch的“主动性维修”认为，在实际的维修工作中不但要重视零部件的损伤，还应重视相关介质（如油液等）的“条件性故障”。
基于可靠性的铁路信号设备维修周期决策
基于可靠性的铁路信号设备维修周期决策针对当前铁路信号设备维修过程中的维修不足和过剩维修等情况，运用以可靠性为中心的维修策略，建立数据模型和定量分析的方法，对重点设备维修工作间隔周期进行确定，从而提高设备可靠性，实现提高设备维修费用可控、运行可靠的目的。
标签：可靠性；维修；周期；模型铁路信号设备作为铁路的神经系统，是确保铁路运输安全的关键设备，如果发生故障，造成铁路运行中断并可能带来难以估量的损失。
进行科学合理的维护和维修，很大程度上可以保证设备在有效使用期限内，尽可能少的发生故障并处于稳定的工作状态。
以可靠性为中心的维修(Reliability Centered Maintenance, RCM)是国际上较为先进的维修方法，全面系统的处理设备的整体功能以及功能丧失原因，综合设备的故障影响以及故障模式等信息，而且结合定性分析和定量分析的一种维修管理模式。
在军事领域、航空航天领域、核工业领域等高精尖领域都有着广泛的运用，并取得了显著的效果。
相对于这些领域，铁路行业尤其是在在铁路信号设备的管理领域，RCM的研究还广泛的运用甚至处于尝试阶段。
1RCM理论基础及实施过程1.1RCM理论基础首先，RCM注重设备由设计原因带来的可靠性和安全性。
在设备设计和开发阶段，设备自有的可靠性与安全性已经确定和形成，依靠后期的维护和维修可以维持这些特性但提高起来就很困难。
如果在设备使用当中，其原有的可靠性、安全性不能满足使用要求，只能通过再设计和重新开发的途径改变这种情况。
其次，对应设备发生的不同故障和造成的相应后果，必须采取不同的维修策略。
将故障造成后果的严重程度进行预防性维修决策的主要参照依据。
在设备的使用当中，故障发生是难以估计和很难避免的，但是各种故障引起的损失和影响后果差别很大，根据这些差别，应该针对会带来较大损失和严重后果的故障进行预防性维修。
第三，设备的故障发生的时间及概率难以预料，在实际维修工作中需要采取不同策略并注意掌握维修时机。
以可靠性为中心的维修(RCM)
一、什么是以可靠性为中心的维修?以可靠性为中心的维修(RCM)是目前国际上通用的用以确定设(装)备预防性维修需求、优化维修制度的一种系统工程方法。
按国家军用标准GJB1378-92《装备预防性维修大纲的制定要求与方法》,RCM定义为:“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修要求的过程或方法”。
它的基本思路是:对系统进行功能与故障分析,明确系统内各故障后果;用规范化的逻辑决断程序,确定各故障后果的预防性对策;通过现场故障数据统计、专家评估、定量化建模等手段在保证安全性和完好性的前提下,以最小的维修停机损失和最小的维修资源消耗为目标,优化系统的维修策略。
[ 转自铁血社区]二、RCM分析的输出是什么?对于民用设备,RCM分析的结果给出的是设备的预防性维修工作项目、具体的维修间隔期、维修工作类型(或方法)和实施维修的机构。
对于军用装备而言,RCM分析的结果是针对于该装备的预防性维修大纲。
装备预防性维修的大纲是规定装备预防性维修要求的汇总文件,是关于该装备预防性维修要求的总的安排。
其主要内容包括:需要进行预防性维修的产品或项目(WHAT);实施的维修工作类型或“方式”(HOW);维修工作的时机即维修期(WHEN);实施维修工作的维修级别(WHERE)。
[ 转自铁血社区]装备预防性维修大纲对于我们的维修管理来说是一个新的术语,它是装备全系统、全寿命维修管理的产物。
按着现代维修工程的要求,装备在研制过程中就要规划其维修保障系统,而维修大纲是规划维修保障系统的顶层文件,是纲目性的资料。
因为只有搞清了装备的维修工作需求才能进一步有针对性地设计和优化维修保障系统。
[NextPage]三、RCM的产生与发展背景RCM的产生与装备维修方式的多样化与人们对维修实践的不断认识有直接的关系。
二十世纪50年代末以前,在各国装备维修中普遍的做法是对装备实行定时翻修,这种做法来自早期对机械事故的认识:机件工作就有磨损,磨损则会引起故障,而故障影响安全,所以,装备的安全性取决于其可靠性,而装备可靠性是随时间增长而下降的,必须经常检查并定时翻修才能恢复其可靠性。
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。
以可靠性为中心的维修(RCM)简介
③ RCM 逻辑分析研究
a．通过失效模式分析，确定给定设备的关键元件； b．对每个关键元件进行 RCM 逻辑判断，选择优化的维修方法， 确定是否需要重新设计或改进； c．确定维修任务、设备和周期，建立维修分析所需数据，过错 成RCM 判断； d．利用可获得的实际设备的可靠性、维修性数据，对维修过程 进行优化。
表2 故障现象分析及维修方法 维修方法 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 对叶轮作平衡校正 或清洗叶轮 修理或更换轴承 校直或更换泵轴 检修 检修或更换磨损零件 排除产生气蚀的原因 重新调整 拧紧地脚螺栓
故障现象学 故障产生的原因和机理 (故障模式) 离心泵振动 ① 叶轮磨损不均或流道堵 塞，造成叶轮不平衡 ② 轴承磨损 ③ 泵轴弯曲 ④ 转动部件有摩擦 ⑤ 转动部件松驰或破裂 ⑥ 泵内发生气蚀现象 ⑦ 两联轴器结合不良 ⑧ 地脚螺栓松弛
失效分析阶段 分别在设备、子系统、部件和零件 级的水平上进行失效分析
表1 故障模式的层次表 故障产生的原因和机理
故障现象（故障模式）
离心泵不能正常运转
轴承烧坏 轴承过热
轴承烧坏
轴承过热 润滑 不良、轴承 安装不正 确、轴承磨损等
②
失效模式和影响分析阶段 确定潜在失效模式及其 相应的原因、结果、发生频率和严重性；
8
RCM 技术关键
① 数据的获取 ② 失效模式、机理、原因分析(力学、物理、化学、生物 学机理和人为因素) ③ 鉴定重要项目(故障对设备性能有严重后果的项目)和隐 蔽项目(不易发现因而会成为隐患的项目) ④ RCM 逻辑分析 ⑤ 可靠性、维修性设计与分析
9
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
RCM 注意的几个问题
以可靠性为中心的维修（RCM） 简介
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
定期维修
周期I
I≈MTBF
已知其状态变化 ●逐渐劣化型 ●状态劣化的分布范围小 ●故障率增加很大
设计性能 功能故障状态
基于状态的维修
设计性能
周期I
I«MTBF
已知其状态变化 ●逐渐劣化型 ●具有时间延迟的劣化类型 ●状态劣化的分布范围很大 ●故障率增加不大
功能故障状态
劣化类型、故障率及维修策略间的关系
区间可靠度
A(t) 功能效率
系统效率 费用效率
寿命周期费用
维修定义 对使技术系统能完成指定功能的所有活动，这些活动是：
●使其保持某状态（预防维修）
状态
●使其恢复某状态（改善维修）
改造
初始状态
维修 功能故障状态
非维修活动：
t
●运行（生产）活动
●改造（生产的、技术的）
改造费用
●增加更换的价值
预防维修与改善维修
5
11
74
201~300
6
13
87
301~400
3
6.5
93.5
401~500
0
0
93.5
501~600
3
6.5
100
可靠度
在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的概率 可靠度=100-累积故障密度函数（不可靠度） F(t)+R(t)=1
分段 0~100 101~200 201~300 301~400 401~500 501~600
不可靠度% 63 74 87 93.5 93.5 100
可靠度% 37 26 13 6.5 6.5 0
可靠度
R(t)%
b TTF
T2
维修特征总结
故障特征
故障密度函数f(t) 不可靠度F(t) 可靠度R(t) 故障率r(t)
可维修特征
固有的MTTR 可完成的MTBM 使用的MDT
可用度
固有的Ai 可完成的Aa 使用的Ao
分段
故障数
f(t)%
0~100
29
63
101~200
5
11
201~300
6
13
301~400
3
6.5
401~500
0
0
501~600
3
6.5
故障密度函数
f(t)%
TTF
累积故障密度函数（不可靠度）
在规定的条件下和规定的时间内发生故障的概率
分段
故障数
f(t)%
F(t)%
0~100
29
ห้องสมุดไป่ตู้
63
63
101~200
ATA XX
手册（系统）
ATA XX XX
章（子系统）
ATA XX XX XX 节（部件）
零件
备件管理
故障定义
性能
警告线
设计性能
标准线
可使用状态 潜在故障
功能故障
不可使用状态
故障类型
性能
A B
A：逐渐下降型 B：时间延缓型 C：突发型
设计性能
C
潜在故障状态 功能性故障状态
故障记录
X1
X2
X3
X4
● 制订可靠性工作计划
● 供应方的监督与控制
●可靠性大纲的评审 ●故障审查及组织 ●确定可靠性关键件和重要件 ●制订可靠性标准等
可靠性设计：
可靠性的定量和定性要求
与系统完好性有关的可靠性指标： ●可用度：A 与维修人力、费用有关的可靠性指标： ●平均故障间隔期：MTBF ●平均维修间隔时间：MTBM 与后勤保障有关的可靠性指标： ●平均更换间隔时间：MTBR
一切可靠性研究都是围绕着故障而展开的， 都是为了防止、消除和控制故障的发生
可靠性工程和可靠性设计
产品的可靠性是设计出来的、生产出来的和管理出 来的，这一思想已越来越为人们所理解 可靠性生产：其目的是使用产品的固有可靠性得以 实现
●工艺可靠性 ● 元器件筛选、外购件的检验 ● 操作人员的可靠性 ● 生产线及关键工序的可靠性质量控制 可靠性管理：近年来愈显出其重要性 ● 建立企业质量保证体系
概念 预防维修：在功能故障发生之前所进行的维修 改善维修：在功能故障发生之后所进行的维修 标准：功能故障的定义 记录：停机时间、费用、人力（工时） 效率的判别：预防维修概念 预防维修策略 定期策略：硬时间
已知其时间功能状态函数 基于状态策略：根据状态
已知其时间功能状态变化函数 改善维修策略：状态监测
TTF TTF TTF TTF TTF
163 214 23
46
22
192 16
16
46
355
18
75
46
159 282
20
16
239 10
15
71
216 7
17
47
335 21
304 11
24
167 91
42
22
95
143 72
576 211 503
595 163 24
47
13
故障密度函数
在规定的条件下某时刻发生故障的概率
X5
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
CT FH CY
X=故障发生时间 Time To Failure (TTF) Y=修理时间 Time To Repair (TTR) 与维修相关的数据资源
CT=日历时间 Calendar Time FH=飞行小时 Flying Hours CY=周期 Cycles
主降落装置（CY）
基于可靠性的维修管理
2020/8/11
可靠性概述
概念：产品在规定的条件下和规定的时间内 完成规定功能的能力
固有可靠性：从设计到制造整个过程中所确 定了的内在可靠性（如：零部件材料、设计 技术、制造技术等）
使用可靠性：考虑使用、维修对产品可靠性 的影响（如：使用、运输、操作、安装、维 修等）
故障：产品丧失规定的功能
劣化类型
故障率
基本维修策略
A.逐渐劣化型 分布范围小 分布范围大
B.时间延迟型
有很大增长 无很大增长 常数
定期更换 状态监测维修 状态监测维修
C.突发型
常数
改善维修
新设备 设计规划
运行及正当需求 设备
反馈环4 维修
诊断登记 改善维修
预防维修概念
反馈环3 调整
可靠性监控分析
调整
改造
反馈环2
反馈环1
故障行为
系统结构编码：ATA-100系统
飞机
飞机构架
系统
动力系统
24 电力系统
27 飞行控制系统
系统
24 10 发电机驱动系统
24 11 发电机CSD系统
子系统
24 11 10 发电机 CSD系统
24 11 24 发电机 25 CSD油气冷却
24 11 12 发电机 部件 25 CSD密封
零件
有关本系统技术资料：