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1、现代设备故障管理新模式,TPM管理推进系统路径,1,设备初期与使用管理,设备维护管理,设备维修与改造,人才培养,设备OEE管理,1,2,3,4,5,目 录,2,1,故障与事故管理定义及区分,故障控制流程设计与策划,3,故障分类与管理的策略,6,成果评价与巩固,5,故障分析方法工具应用,4,故障管理系统实施步骤,故障与故障管理定义及控制思路,所谓故障：一般是指设备、系统丧失或降低其规定功能的事件或现象。 设备故障管理有两方面的含意：一是指对故障要素（故障部位、现象、程度、时间、频率和原因等）进行全面有效的监测，诊断和控制，并采取相应的措施以消除故障。 二是指对设备各相关部件进行预测故障的发生，从
2、而采取相应的预防措施，以防止故障的发生。,1.1,1. 设备（系统）在规定条件下，不能完成规定的功能2. 在规定条件下，一个或几个性能参数不能保持在规定的上下限值之间3. 在规定应力范围内工作时，设备机器零件、结构件或元件的破裂、断裂、卡死等损坏状态,设备故障的定义,1造成下列之一者为一般事故：（1）精、大、稀、关键设备修复费用在1000元以上30000元以下者。2造成下列情况之一者为重大事故：（1）精、大、稀、关键设备修复费用在30000元以上者；（2）一般设备修复费用在10000元以上者；（3）因设备事故，使全厂电力供应中断30分钟以上者。3造成下列情况之一者为特大事故：（1）修复费用在5
3、0000元以上者；（2）因设备事故造成全厂停电两天以上或某车间停产一周以上者。,设备事故的定义,故障与事故的划分及界定,1.2,假象性故障,是指非设备本身正常劣化磨损或功能伤失或变型等的故障，而是因人为误操作或违规操作、及外部因素等使设备强制失去功能或报警导致停机、传感器脏污产生动作或误动作、或外界因素的影响现象。我们把它称之为假象性故障或小停机,实际性故障,设备或其零部件在使用过程中，因维护不周而导致某部件松动、丧失规定功能的不正常现象。分析和研究设备故障发生的规律，减少设备故障的发生，是设备管理中的一个重要问题。按设备故障发生的频率，可把故障分为两类。即：突发性故障和渐发性故障。,故障识别
4、与判断,1.3,渐发性故障,由于设备初始参数逐渐劣化而产生的，大部分机器的故障都属于这类故障，这类故障与材料的磨损、腐蚀、疲劳及蠕变过程有密切的关系。,突发性故障,是各种不利因素以及偶然的外界影响共同作用而产生的，这种作用超出了设备所能承受的现度。例如：因机器使用不当或出现超负荷而引起的零件折断；因设备各项参数太高其值而引起的零件变形或断裂，事先无任何征兆。突发故障多发生在设备初始试用阶段，往往是由于设计、制造、装配以及材料缺陷。,故障识别与判断实际性故障类型,1.4,防止或延缓设备部件的劣化，确保设备健康运行,采取逢修必改，对于已发生的故障，利用人、机、料、法、环进行分析和改善,设备健康管理
5、,预防/外理,实现零故障的管理目标,对已发生的故障，利用科学方法进行诊断、分析、改善，以高效快速的方式解决故障和避免故障的发生,预测故障发生机理，从而杜绝故障的发生,故障管理的目的,1.5,不会产生停机，暂时不影响功能,会产生小停机或影响设备功能,已发展到故障边缘，置之不理后果严重,微缺陷,中缺陷,大缺陷,健康管理防止劣化,劣化管理防止故障,故障管理减少停机,主动维修靠前维修,预防维修状态维修,纠正维修事后维修,故障,故障预防管理的目的和意义,1.6,目 录,2,1,故障与事故管理定义及区分,故障控制流程设计与策划,3,故障分类与管理的策略,6,成果评价与巩固,5,故障分析方法工具应用,4,故
6、障管理系统实施步骤,故障管理流程,故障系统管理流程流程优化管理流程,快速响应式处理流程电气和机械诊断流程拆缷与装配实施流程,故障处理流程,故障控制流程设计与分类,2.1,1,2,基础信息,故障分类,管理策略,原因解析,故障管理资源配置设计故障信息来源与策划,故障特征和起因应对措施和思路,依据设备重要程度原则进行分类依据部件影响程度原则进行分类,主源因查找与分析末端原因分析与对策,方针目标,故障管理方针是逢修必改故障目标是零故障零事故,评估与试验,对初步制定方案组织评估选定试点进行改善和跟踪,效果验证,效果检查与评估及改进复制成果巩固与标准化及长效机制,故障系统管理流程设计与分类,2.2,3,4
7、,5,6,7,设备维修管理的分类系统,3.1,A类,B类,C类,D类,E类,A类设备指：,B类设备指：,C类设备指,D类设备指：,E类设备指：,一旦发生故障，将给公司造成较大的经济损失或生命财产安全的，如高低压配电系统、设备生产所必须使用的空压系统设备等；,一旦发生故障，给公司造成某种类产品在短时间内无法交货的，如直接生产产品的设备；,一旦发生故障，对公司在短时间内未造成停机损失的设备，如生产辅助设备；,厂房及生活设施或办公系统的设备,闲置设备,设备的分类原则及方法和依据,3.2,设备分类是依据设备故障损失大小的原则,系统分类,对设备和部件进行分类,主系统和辅系统,主要是根据设备或部件的重要程
8、度,A类,B类,C类,A1、A2、A3、A4、A5,B1、B2B3、B4、B5,C1、C2C3、C4、C5,设备分类,部件分类,D类,设备与设备部件分类方法与依据,3.3,划分机械部件或是电器部件,制作高频率动作、高负荷、寿命周期长短依次排列、主辅件层次、动作因素,部件寿命周期最短为A1、其次为B1，高频率动作为A2、其次为B2，主部件为A3、主辅件为B3，动作件为A4、固定件为B4，负荷最大为A5、其次为B5,将各类别部件进行归类，如属A1、A2、A3、A4、A5，B1、B2、B3、B4、B5，C1、C2、C3、C4、C5等部件会有很多，编制列表归类在一起,因各类型部件较多，在设计时，可能会
9、造成系统在编号时有冲突，所以在设计中要将整机或工序的部件在重要程度中的各项识别系统中综合考虑，并不断优化，才能设计出一套真实有效的识别系统,设备部件分类思路及分类方法,3.4,重复性故 障,项修局部改造,故障类型,多发性故 障,周期性故 障,失误性故 障,先天性故 障,耗损性故 障,修理性故 障,改 造报 废,定 期维 修,纠 正恢 复,改 造再设计,培训质量控制,规 范训 练,缺陷性故 障,质量维修,资源性故 障,绿色维修,后果不严重故障,事后维修,状态维修,无周期故 障,劣化 可控,早期主动维护,无维修价值,计划 报废,设备故障特征起因及故障类型及管理策略,3.5,引发故障原因种类,操作不
10、当,备件质量或设备缺陷,缺乏维护或维护不到位,没有具备维修规范机制,温度或湿度的影响,: ,引发故障的起因预防维护管理策略,3.6,超负荷运行,设备失修,润滑不合格,检修质量,生产工艺,故障控制管理策略,20,设备性能,时间,tP,0,P,F,潜在故障发生点,功能故障发生点,P-F间隔,tF,1月,月,月,月,按照P-F间隔确定点检周期,电器性故障的起因,红外图像,连接不牢固,目 录,2,1,故障与事故管理定义及区分,故障控制流程设计与策划,3,故障分类与管理的策略,6,成果评价与巩固,5,故障管理系统实施步骤,4,故障分析方法工具应用,23,4.1 点检实施及其管理,分析及逻辑分析工具的运用
11、,24,4.2 诊断分析工具的运用,故障定位的过程,故障信息,故障定位,分析诊断,诊断工具箱,25,4.2 诊断分析工具的运用,鱼骨分析,26,诊断分析工具的运用,包装生产线喷墨打印机故障鱼刺图,例,27,诊断分析工具的运用,PM分析WHY-WHY分析法 透过现象，分析其物理本质的方法。 P: phenomena physical problem preventive 现象 是有 物理(原因的), 导致问题，是可预防的 M: mechanism material machine manpower method 机理 材料 设备 人力 方法 连续问5个为什么 , 总会找出满意的答案。,28,诊断
12、分析工具的运用,假设检验方法阶段A：问题A 假设1,2, 验证1,2 结论A；阶段B：问题B 假设1,2, 验证1,2 结论B；阶段C：问题C 假设1,2, 验证1,2 结论C； 最终结论 总结故障原因，提出处理意见,29,假设检验方法,实例：注塑机小泵单独工作压力可达10Mpa，而大、小泵同时工作系统压力仅有5Mpa，机器无法正常工作。大小泵输出的油路是连通的，小泵正常，说明问题出在大泵上，从大泵逐步分析如下： 阶段A： 问题A：哪个因素引起大泵压力不高？ 假设 验证 溢流阀损坏 经检查，溢流阀无异常 大泵本身损坏 经检查，大泵无异常 换向阀5A问题 封住溢流阀排除5A影响，对溢流阀 调压，
13、压力可达10Mpa，假设成立 结论A：换向阀5A问题引起大泵压力不高。,例,30,假设检验方法,阶段B： 问题B：换向阀5A有什么问题？ 假设 验证 密封圈失效 经检查，密封圈无异常 电磁铁D1损坏 用内六角扳手将阀芯推到底，压力 使阀芯不到位 仍上不去，假设不成立 电磁阀内部磨损严 阀芯与阀孔间隙过大，假设成立 重，间隙大，封不 住油结论B：换向阀配合表面间隙过大，换向后不能封住先导 油，使溢流阀不能正常调压。,例,31,假设检验方法,阶段C： 问题C：为什么换向阀5A磨损严重？ 假设 验证 使用太久 在每一循环中，换向阀5A动作3次，5B动 作1次，故5A损坏，5B正常，假设成立 液压油不
14、 用32号机械油，长期不换，有水分，污染 合要求 严重，假设成立 结论C：换向阀换向次数过多，液压油污染严重，引起 配合表面磨损严重。 处理措施： 1 重新配换向阀5A配合表面，使之达到公差范围； 2 换油并清洗油箱。,例,32,诊断分析工具的运用,故障树分析,（顶事件）,设备故障,或,部件故障1,部件故障2,（中间事件）,与,与,元件1失效,元件2失效,元件3失效,元件4失效,（底事件）,33,故障树分析,手提砂轮机结构,例,34,故障树分析,手提砂轮故障树,例,故障诊断与分析5WHY故障分析法,5Why分析法，它是一种诊断性技术，被用来识别和说明因果关系链，它的根源会引起恰当地定义问题。也
15、被称作：为什么为什么分析、5个为什么分析。 通过不断提问为什么前一个事件会发生，直到回答“没有好的理由”或直到一个新的故障模式被发现时才停止提问。解决根本原因以防止问题重演。文件中所有带有“为什么”的语句都会定义真正的根源（通常需要至少5个“为什么”，但5个Why不是说一定就是5个，可能是1个，也可能是连问10个都没有抓到根源）。 鼓励解决问题的人要努力避开主观或自负的假设和逻辑陷阱，从结果着手，沿着因果关系链条，顺藤摸瓜，穿越不同的抽象层面，直至找出原有问题的根本原因。,把问题想像成一座冰山,现在,问题,紧急处理,测量/观察,现象,why,真因,真因,真因,真因,真因,why,why,why
16、,why,过去,一次因（近因）,治标对策（暂时）,改善行动,防呆/防错设计,n次因（远因）,治本对策（永久）,1 故障诊断与分析5Why问题解决方式：,5Why漏斗：,了解情况抓住形势,问题鉴别,阐明问题,原因点（POC）,原因,根本原因,问题发生在哪块？,“去看“问题,基本情况调查,5WHY根本原因调查分析,原因调查,为什么？1,（大、模糊、复杂的问题）,已定位的原因区,原因,为什么？2,原因,为什么？3,原因,为什么？4,为什么？5,对策/纠正措施,流程标准化/吸取教训,评估对策成效,为什么？,为什么？,为什么？,为什么？,为什么？,5W2H5M1E,5Why,问题纠正,预防措施,Erro
17、r proof FMEA,2 故障诊断与分析5Why问题解决方式：,系统解决问题 5WHY,为什么会发生（失效链/技术层面）,为什么体系允许(过程/流程/职责/资源),为什么会流出（检验/试验/抽检）,3. 5Why问题解决方式：,2个大的步骤：1、说明故障问题并描述相关信息。2、问“为什么”直到找出根本原因。,4 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第一部分 把握现状：,第一步：识别问题 在过程的第一步，你可以意识到故障问题可能是大的、含糊的或是复杂的，你有一些信息，但没有详细事实。问： 我了解什么？,5 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第一部分 把握现状：,第二步：阐明问题 过程的下一步是
18、阐明故障问题，为了得到一个更清楚的认识。问： 实际发生了什么故障？ 为什么应发生？,6 故障诊断与分析5Why应用步骤：,7 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第一部分 把握现状：,第三步：分解问题 在这一点，如有必要，把问题分解成更小的单个元素。问： 我还要对问题了解什么？ 那里还有其它问题吗？,8 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第一部分 把握现状：,第四步：查找故障原因要点 (PoC) 现在，焦点集中在查找故障问题原因的实际要点上。你需要追溯来了解第一手的原因要点。问： 我们需要去哪里了解？ 我们需要了解什么？ 谁可能会有有关此问题的信息？,第一部分 把握现状：,第五步：掌握问题倾向
19、为了掌握问题倾向，问： 谁是故障发生的根源？ 那一个？ 什么时间发生的？ 多少频次？,9 故障诊断与分析5Why应用步骤：,10 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第二部分 原因调查：,第六步：识别和确认异常事件的直接原因 如果原因明显，验证它。如果原因不明显，考虑潜在的原因和检查类似事故，以事实为基础确认直接原因。问： 问题为什么发生？ 我能看到问题的直接原因吗？ 如果不能，我猜想潜在原因是什么？ 我怎么核实最可能的潜在的原因？ 我怎么确认直接原因？,11 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第二部分 原因调查：,第七步：使用“5Why”调查方法来建立一个通向根本原因的原因/效果关系链。问：
20、处理直接原因会防止再发生吗？ 如果不能，我能发现下一级原因吗？ 如果不能，我怀疑什么是下一级原因呢？ 我怎么才能核实和确认下一级有原因呢？ 处理这一级原因会防止再发生吗？,12 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第二部分 原因调查：,第七步：如果不能，继续问“为什么”直到找到根本原因。 在必须处理以防止再发生的原因处停止，问： 我已经找到问题的根本原因了吗？ 我能通过处理这个原因来防止再发生吗？ 这个原因能通过以事实为依据的原因/效果关系链与问题联系起来吗？ 这个链通过了“因此”检验了吗？ 如果我再问“为什么”会进入另一个问题吗？,13 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第二部分 原因调查：,
21、第七步：确认你已经使用“Why”调查方法来回答这些问题。 问： 为什么我们有了这个问题？ 为什么问题会到达故障处？ 为什么我们的系统允许问题发生？,14 故障诊断与分析5Why应用步骤：,第二部分 原因调查：5Why剥笋法,15 故障诊断与分析5Why分析法检查清单：,目 录,2,1,故障与事故管理定义及区分,故障控制流程设计与策划,3,故障分类与管理的策略,6,成果巩固与标准化,5,故障管理系统实施步骤,4,故障分析方法工具应用,1. 设备故障记录,2014年1月至2014年5月车间各设备故障分布图,例,2.设备故障统计,例,3. 故障解析分类,例,4. 设备故障比例分布图,酿酒设备,21%
22、,穿堆机,19%,行车,27%,抓斗,33%,例,5. 车间设备故障类型柱状图,抓斗主要故障,例,6. 影响故障发生因子的查找故障末端原因分析方法,由柏拉图可知，抓斗主要故障为钢丝绳，采用why why分析法分析抓斗钢丝绳故障的末端原因,1） 抓斗主要故障为钢丝绳频繁性故障,抓斗钢丝绳断,为什么抓斗在闭合后一直通电？,因为抓斗无闭合张紧控制,为什么抓斗在设计时没有考虑这方面的设计？,因为设备在申报、规划要求设计、和采购规范不足,为什么使用方没有提出使用要求？,抓斗在闭合后一直通电,为什么抓斗无闭合张紧控制 ？,因为使用方没有提出使用要求,为什么抓斗钢丝绳会断？,因为抓斗在设计时没有考虑这方面的
23、设计,例,7. 针对上述故障统计归类得出原因排序,例2,8. 针对以上排序中第二项维护不周得出原因排序,例3,结论：在设备进入正常运行阶段，日常保养极端重要！,故障经过诊断与分析，找出故障问题所在，进行处理减少和消除故障的对策。 减少和消除故障的对策 主要有： （1）技术对策 （2）管理对策 （3）教育对策。,9. 减少和消除故障对策的定义和内容,9 制定改善对策,例,根据本样板车间设备的故障特征,列举故障发生较为频繁的故障消除对策,例,9.1 技术对策,例,9.2 减少和消除故障对策管理对策,指设备或设备相关部件发生故障后的修理：适用于故障后果不严重、不会造成设备或设备部件连锁损坏、不会危害
24、安全与环境、设备停机损失较小的故障后修理，事后维修可以最大限度地延长设备及部件的有效使用周期，是比较经济的维修模式。,9.2.1 管理对策事后维修,指按照固定的时间周期性对设备检查、更换、修复和修理。适用于有明显和固定损坏周期的设备整体或者部件。如按照一定速度磨损的金属、塑料或者橡胶机械、部件、按照一定速度老化的塑料、橡胶或者化工材料，按照一定速度腐蚀的金属部件，按照一定速度发挥或者蒸发的介质零件等。,9.2.2 管理对策周期性预防维修,改善维修：改善维修又称纠正性维修，是通过对设备部件进行修复、纠正性的修理，包括零件更换、尺寸补充、性能恢复等，使设备损坏的部件得到修复的活动。改善维修主要针对
25、处于耗损故障阶的设备及部件、以及设备或部件先天不足，经常出现重复性故障的设备或部件。,9.2.3 管理对策改善维修,主动维修：主动维修是一种不拘泥于原来的设备或部件结构，从根本上消除故障隐患的带有设备或部件改造形式的维修方式。有的企业提出“逢修必改”，主要就是针对这类设备或部件。主动维修适用于设备或部件先天不足，即存在设计、制造、原材料缺陷以及进入耗损故障期的设备或部件。,9.2.4 管理对策主动维修,机会维修：利用所有可利用的机会当时班后短暂停机、节假日或其它不生产时间等的机会停机检修、换件、对中、平衡、精度调整，在无严重故障后果和影响的前提下，也可以适当延长检修周期，让维修节拍尽量适应企业
26、生产节拍。,9.2.5 管理对策机会维修,9.3 消除故障教育对策,1、通过素质性培训和教育，以增强维护/操作人员对企业的归属感和责任 感，提高员工职业道德，使员工达到自主维护，减少故障的发生。2、通过技术培训和训练，使员工对设备的整体结构、功能、预防方法、 规范员工维修、维护、操作行为，减少故障的发生。3、通过专业化培训和训练，提高员工技能层次水平、以降低故障维修时 时间，提高设备管理水，以降低故障发生的机率。,10.1 改善对策并实施与评估,1、针对上述情况专项课题小组制定了第一套解决方案：即在卷筒钢丝绳处，加装坠砣式行程开关，由于抓斗闭合时糟坯过多，造成坠砣工作行程缩小，抓斗在还没完全闭
27、合的情况下就已经断电，停止工作，达不到改善效果。 2、针对第一套方案，专项课题小组制定了第二套解决方案：即将行程开关安装在抓斗缓冲器上方，如下图：,例,改造前 改造后,改造前 改造后,10.2 制定改善对策并实施穿堆机轴承失效改善对策实施,1、针对上述情况专项课题小组制定了第三套解决方案：即在用摆线针轮减速机替代原过桥轴的驱动方式，即取消过桥轴，用减速机直接驱动，以减少206轴承故障所带来的停机损失、维修工时损失、轴承备件损失。 2、针对209轴承高频繁性故障：即采取用不锈钢轴承替代普通轴承，以防止内部因生锈而失效，如下图：,例,11.1 效果验证与成果巩固穿堆机故障改善效果验证,例,改善指标数据对比,改善前,改善后,11.2 年度经济收益,目 录,2,1,故障与事故管理定义及区分,故障控制流程设计与策划,3,故障分类与管理的策略,6,成果巩固与标准化,5,故障管理系统实施步骤,4,故障分析方法工具应用,1. 成果巩固与标准化,设备故障管理在得到一定成效控制后，为保证成果的持续性，特制定一定的成果巩固措施对成果持续的支撑。,2 考核办法,3 编制管理手册,感谢聆听！,
