零故障实现的方向

屈联西

编者按


  作者今年2月16日在本报发表了文章《到底要不要追求零故障》，该文引起了一些读者朋友的兴趣，他们与作者交流时提到：如何才能实现零故障？作者整理出本文予以系统回答。敬请关注！


  ■ 蒋坛军 资深管理顾问





  按照日本工业标准协会的定义，故障即“对象（系统、机器、零件等）丧失规定的功能”。


  中岛清一将故障分为三类：功能停止型、功能下降型、潜在故障。前两类故障的表征有龟裂、变形、脱落、磨损、泄漏、腐蚀、烧焦、异响等；而第三类（潜在故障），即很难发现其明显表征，在某一时候却会比较突然地导致设备的功能丧失。


  故障可能会造成或轻或重、或直接或间接的多种后果：停产、工件品质不良、人身危害、环境污染、成本增高等。例如前苏联的切尔诺贝利核电站4号反应堆因故障而爆炸，不但给前苏联和周边国家造成了多方面的惨重损失，而且在整个人类历史留下了浓重而久远的阴影。


  就故障原因、实现零故障的方向，日本设备维护协会曾系统地进行了归纳，本文现予以简介。


  设备故障原因主要有五：基本条件不完备；未遵守使用条件；忽视劣化；设计与制造设备的缺陷；人员技巧欠佳（注意它们有时存在相互交集）。


  1）基本条件不完备：即设备缺乏运行的三个基本条件：清扫、润滑、螺栓紧固。在故障频发的设备密集型企业，往往可以看到如此的景象：设备被灰尘覆盖、锈迹斑斑；运动部位（轴承、齿轮等）因缺乏润滑而吱吱作响、损坏；螺栓有明显松动、摇晃、响声。


  2）未遵守使用条件：即规定的设备使用条件未得到遵守。例如：电流、电压、速度、温度、湿度、流量等使用条件，不在规定范围内。


  3）忽视劣化：劣化分自然劣化、强制劣化。“忽视劣化”包括两层意识：一是强制劣化；二是对劣化随之任之。


  强制劣化，例如：对只宜在室内环境放置的设备，在闲置时未进行封装保护，予以露天放置，导致设备腐蚀加速而损坏；在五金冲压厂，较多存在“小马拉大车”的现象，即使用超过冲床吨位上限的模具进行生产。


  对劣化随之任之，例如：不利用点检或状态监测等手段去探测劣化；即便肉眼都可看到的明显劣化症状，仍随之任之不采取任何改善措施；未仔细找出故障的根本原因，只是敷衍了事地采取改善措施，导致同一故障在同一设备反复发生；所采取的改善措施也未水平展开，导致相同故障在同类其他设备上突然发生；对远未达到设计寿命而报废的设备，从不分析其报废原因、也不采取纠正措施等。


  4）设计与制造设备的缺陷：即在设计、制造设备的过程中，未能充分考虑设备的使用要求（即存在“与生俱来的毛病”），导致设备在使用中故障不断、甚至产生严重后果。例如：因麦道对DC-10舱门的设计缺陷，直接导致了机乘346人全部罹难的“土耳其航空981号航班事故”，该设计缺陷甚至被媒体称为“致命设计”。


  5）人员技巧欠佳：维修与保养人员、操作人员的错误作业、或其作业存在不足。例如：因为缺乏维修指导书，维修人员不能正确地装拆，继而导致设备无法工作；因为对过载保护原理的不了解，在设备过载保护装置失效时，操作人员仍进行生产，继而导致设备的更严重损坏。


  追求零故障，必须全面识别设备一生中可能产生故障的环节，然后实施行之有效的维修策略。维修策略可粗分为事后维修（不坏不修，坏了才修）、定期维修、状态维修。其选取原则如下：


  1）事后维修（BM，Breakdown Maintenance）：设备使用率不高；故障损失轻微；无连锁损坏；备件供应迅速；维修较为便捷等。


  2）定期维修（TBM，Time-Based Maintenance）：故障损失较大；维修较为复杂；故障发生时机规律较清晰；不具备实施状态监测的技术和经济条件等。


  3）状态维修（CBM，Condition-based Maintenance）：故障损失较大；维修较为复杂；故障发生时机规律不够清晰；具备实施状态监测的技术和经济条件等。


  更具体地讲，通过消除五大类故障原因而实现零故障的方向有：基本条件的整备；使用条件的遵守；劣化复原；设备设计与制造缺陷的对策；人员技能的提高。


  1）基本条件的整备：清扫；消除脏污源头；按规定实施润滑；把螺栓紧固；把螺栓松动予以目视化；消除螺栓松动的原因等。


  2）使用条件的遵守：设备操作方法的标准化、可视化；过载操作保护装的增配；针对不当操作实施防呆措施；改进设备的极限承受能力；按规定提供设备所需的使用环境（温度、湿度、洁净度等）；加强前期选型的管理，确保挑选可满足自身使用条件的设备等。


  3）劣化复原：计算设备部位的平均故障间隔时间；制定和实施点检、状态监测、保养、更换、修理标准指导书；实施点检、状态监测以确诊已发生的劣化；实施保养、更换、修理以消除已发生的劣化；分析和消除已发生的劣化的根本原因（可从操作、保养、维修、环境、部件质量等方面入手），以防止劣化的重复发生；采用FMEA（潜在失效模式与后果分析），