一、教學目的通過本章學習，達到以下教學目的：1、掌握設備管理的內(nèi)涵；2、了解設備管理發(fā)展歷程；3、掌握可靠性設計的理論及其在設備管理中的應用；4、掌握幾種典型的設備故障類型及其管理重點；5、掌握設備日常維護與管理方法；6、掌握設備更新的基本理論；7、掌握設備更新的經(jīng)濟分析方法。二、教學要求了解：設備管理的必要性，設備故障的三個階段，設備及維修備件管理的內(nèi)容。掌握：設備的可靠性與維修性，設備的檢查制度，全面生產(chǎn)維修制度，設備更新的基本理論與設備更新方案的選擇。應用：針對實際生產(chǎn)問題，根據(jù)所掌握的設備管理理論提出設備維護管理的初步方案。三、教學內(nèi)容1設備管理綜述1．1設備管理的內(nèi)涵1）設備管理的概念設備管理，是指依據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營目標，通過一系列的技術﹑經(jīng)濟和組織措施，對設備壽命周期內(nèi)的所有設備物質(zhì)運動形態(tài)和價值運動形態(tài)進行的綜合管理工作。設備壽命周期是指設備從規(guī)劃﹑購置﹑安裝﹑調(diào)試﹑使用﹑維修﹑改造﹑更新直至報廢的全過程所經(jīng)歷的時間。2）設備管理的內(nèi)容抽象地講，針對設備運動的兩種形態(tài)，設備管理的內(nèi)容除設備管理的基礎工作外還包括兩個方面：對設備的物質(zhì)運動形態(tài)的管理，稱之為技術性管理；對設備的價值運動形態(tài)的管理，稱之為經(jīng)濟性管理。3）設備管理的意義工欲善其事，必先利其器。設備是人類生產(chǎn)活動或其它活動的工具，在生產(chǎn)的主體由人力逐漸向設備轉(zhuǎn)移的今天，管理好設備，使設備始終處于更佳狀態(tài)對企業(yè)競爭力的影響和意義是極大的。1．2設備管理發(fā)展歷程以泰勒為代表的科學管理取代傳統(tǒng)的經(jīng)驗管理之后，設備管理獨立成為一個專門職能。從那時起至今，設備管理在百年發(fā)展歷程中，與企業(yè)管理其它職能一樣，也經(jīng)歷了一個逐步發(fā)展和完善的過程。大體上看，設備管理經(jīng)歷了以下幾個發(fā)展時期：1）設備事后修理時期。這一時期，設備管理的顯著特點是設備發(fā)生故障之后，再進行修理，即以事后修理為主的管理模式。2）設備預防維修時期。二十世紀五十年代，為了減少設備修理對生產(chǎn)計劃和交貨期的影響，減少停工修理時間，一些工業(yè)發(fā)達國家依據(jù)美蘇在二十至三十年代提出的預防維修的概念，開始由事后修理向定期預防維修轉(zhuǎn)變。定期預防維修模式強調(diào)設備管理以預防為主，采用適當?shù)姆椒ê徒M織措施，注重設備使用過程中的維護﹑保養(yǎng)﹑檢查，并依據(jù)設備磨損規(guī)律和檢查結果，在設備發(fā)生故障之前進行有計劃的修理。3）設備綜合管理時期。在維修預防思想的基礎上，又吸收了系統(tǒng)論﹑控制論﹑信息論的基本原理和行為科學等現(xiàn)代管理理論，于70年代初，形成了設備綜合管理理論——設備綜合工程學(Terotechnology)。設備綜合工程學由英國首創(chuàng)，繼而流傳于工業(yè)發(fā)達地區(qū)各國。日本在引進和學習的過程中，結合生產(chǎn)維修的實踐經(jīng)驗，提出了全面生產(chǎn)維修（Totalproductivemaintenance,TPM）。1．3設備綜合工程學設備日益朝著大型化、復雜化、精密化或超小化、連續(xù)化、超高溫、超高壓等方向發(fā)展，所需設備投資不斷增加，如使用不當，將會影響企業(yè)的經(jīng)濟效果。高度機械化、自動化是現(xiàn)代化工作的特點。但在機械化、自動化程度較高的工廠，設備一旦發(fā)生故障而停工，就會打亂生產(chǎn)計劃，影響交貨期。嚴重的設備事故，不僅造成設備的效率低，或者漏氣、漏水、漏油等原因，造成貴重資源和能源的浪費。設備的嚴重腐蝕、磨損現(xiàn)象，造成檢查、加油、清潔、修理等維護人員的增加和費用的提高。所有這些，都對設備管理提出了新的課題，設備綜合工程學就是在這種形勢下產(chǎn)生和發(fā)展起來的一種新型的設備管理方法和體制。2可靠性與設備故障2．1可靠性的概念及其表示方法1）研究可靠性的必要性進入21世紀以來，科學技術得到了突飛猛進的發(fā)展，可靠性理論得到了進一步發(fā)展，可靠性和產(chǎn)品的性能、費用等指標相提并論，在任何工作工程設計中，必須把可靠性作為一個重要因素來處理，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：設備、系統(tǒng)的復雜化；設備、系統(tǒng)的使用環(huán)境日益嚴酷；產(chǎn)品壽命周期的縮短。2）可靠性特征量可靠性是指元件、設備或系統(tǒng)，在規(guī)定時間內(nèi)，規(guī)定條件下，完成規(guī)定功能的能力。對可靠性的相應能力作出數(shù)量表示的量，稱為可靠性的特征量。其主要特征量有：可靠度、失效率、平均故障間隔時間、故障平均修復時間、維修度、有效度等。任一特征量只能表示可靠性的某一特征。所以對于不同系統(tǒng)要用不同的特征量來描述?？煽慷萊(t)?？煽慷仁侵冈⒃O備或系統(tǒng)，在規(guī)定時間內(nèi)，規(guī)定條件下，無故障地發(fā)揮規(guī)定功能的概率。為了明確產(chǎn)品可靠度的度量，必須對功能的技術指標作出在哪些指標達不到要求時才算失效或故障。規(guī)定的時間是指以時、日、月等表示時間間隔；規(guī)定的作用次數(shù)是指重復使用次數(shù)；規(guī)定的條件是指產(chǎn)品所處的環(huán)境條件以及維護、使用條件。故障率（或失效率）λ(t)。一般對于不可修復的產(chǎn)品稱其失效，對于可修復的產(chǎn)品稱其故障。故障率是指產(chǎn)品工作到時刻t，在以后的單位時間內(nèi)發(fā)生故障的概率。也稱瞬時故障率。平均故障間隔時間（MTBF）或失效前平均時間（MTTF）。指產(chǎn)品兩次故障間隔內(nèi)正常工作的時間。對于不可修復的產(chǎn)品是指開始工作至失效的平均時間。平均故障修復時間（MTTR）。指設備出現(xiàn)故障到恢復正常工作時所需要的時間。維修度M(t)。指可修復系統(tǒng)、設備、元器件在規(guī)定條件下進行維修，并在規(guī)定時間內(nèi)能完成維修的概率。有效度A。有效度是可靠度和維修度復合起來的尺度，如果在可靠度之外，還存在發(fā)生故障后經(jīng)過修理恢復正常的概率，那么這個系統(tǒng)處于正常的概率就會增大。保障性。保障性在我國國防科技系統(tǒng)稱為“綜合保障工程”，國外稱為“綜合后勤保障（IntegratedLogisticsSupport,ILS）”或“后勤工程（LogistiedEngineering）”。綜合保障工程最初是針對軍方武器裝備的，是研究在裝備研制時如何處理與保障有關問題的一門科學，其目的是在獲得裝備的同時得到與其匹配的保障資源，建立保障系統(tǒng)，及時形成戰(zhàn)斗力。維修保障工作只是綜合保障工程中的一個方面。測試性。在維修過程中，極為重要的環(huán)節(jié)是確定產(chǎn)品是否出故障以及哪個部位出故障。所謂測試性，是指產(chǎn)品能及時并準確地確定其狀態(tài)（可工作、不可工作或性能下降），并隔離其內(nèi)部的一種設計特性，簡寫為T?？尚判浴？尚判缘母拍钍请S著科學技術的發(fā)展，首先是隨著軍事技術的發(fā)展而發(fā)展起來的。可信性是一個非定量的集合性術語，表述可用性及其影響因素：可靠度（R）、維修度（M）、保障性（S）、測試性（T），簡寫為R·M·S·T·?？尚判砸衙鞔_不是一個定量的術語，對可信性的定量要求，就是具體的R·M·S·T·要求。美軍標、國軍標有分別的R大綱、M大綱、S大綱、T大綱。ISO把這些大綱的主要內(nèi)容及要素綜合為可信性大綱及可信性要素。2．2設備故障類型根據(jù)故障率的表現(xiàn)形式，可把設備故障分為三種基本形式，相應的有三個故障時期。1）早期故障期。其特點是故障率較高，但隨著工作時間的增加，故障率迅速下降。故障是由于設備中壽命短的部分及設計上的疏忽和生產(chǎn)工藝的質(zhì)量欠佳而引起的。2）偶然故障期。早期故障期終于，故障率就大體穩(wěn)定下來。因故障發(fā)生是隨機的，故稱為偶然故障期。在這一階段要盡力做好產(chǎn)品的維護和保養(yǎng)工作，讓這一時期盡量用足。3）耗損故障期。設備在這一時期的特點是零件（元件）已開始老化耗損、壽命衰竭，因而故障率上升。3設備維護與修理3．1設備的合理使用同樣的設備，不同的使用，其結果是不一樣的。合理使用設備可以提高設備的利用率，減少設備故障，延長設備的使用壽命。反之，則不僅設備的使用價值會降低，引起設備故障或設備不正常損壞，甚至會使新設備報廢，直接給生產(chǎn)經(jīng)營造成損失。1）設備使用中的經(jīng)濟要素管理設備使用中的經(jīng)濟要素管理，是指在設備使用中，對設備價值運動形態(tài)的管理。主要包括兩方面：設備使用費用；設備折舊方法。2）設備使用的技術要素管理設備使用的技術要素管理，是指在設備使用中，對設備物質(zhì)運動形態(tài)的管理。主要包括以下內(nèi)容：設備分類﹑編號和登記﹑建檔；建立設備使用的規(guī)章制度；確定合理的設備配備；確定合理的生產(chǎn)任務；合理利用設備。3．2設備的檢查設備檢查是對設備的運行情況、工作精度、磨損或腐蝕程度進行檢查和校驗。其目的是及時了解設備技術性能和變化，查明設備的隱患，以便有針對性地提出維護保養(yǎng)措施，并有針對性地做好維修前的準備工作，提高維修質(zhì)量，縮短維修時間。設備檢查的種類一般有以下幾種：日常檢查；定期檢查；重點檢查。3．3設備的維修設備維修的含義有廣義和狹義之分，廣義包括設備的維護保養(yǎng)﹑檢查和修理；狹義是指修理，即修復和更換已經(jīng)磨損嚴重或腐蝕老化的零部件，使設備劣化的性能得到全部或部分恢復，使設備的有形磨損得到局部補償?shù)墓ぷ?。以下討論狹義上的設備維修。1）設備維修的類型根據(jù)設備維修內(nèi)容及維修工作量的大小，企業(yè)把設備維修分為三類：小修；中修；大修。2）、設備維修決策設備維修決策是指設備管理人員，以設備的磨損規(guī)律和故障規(guī)律為依據(jù)，結合設備運行的各種條件，對設備的狀況進行預測。在預測的基礎上，從人力、物質(zhì)、資金上全面衡量，制定設備狀態(tài)檢測、設備維修計劃的方案，并從中選出較優(yōu)方案后組織實施的過程。3．4全面生產(chǎn)維修制度（TPM）TPM是日本前設備管理協(xié)會在美國生產(chǎn)維修制度基礎上，根據(jù)英國人創(chuàng)立的設備工程學，于971年正式提出并不斷完善的一種管理模式。TPM也可以稱作全員生產(chǎn)維修，這一管理模式既有對美國生產(chǎn)維修體制的繼承，又吸收了英國綜合工程學的思想，還吸取了中國鞍鋼憲法中工人參加﹑群眾路線﹑合理化建議及勞動競賽的做法，是一種非常有效的管理模式。4設備更新及經(jīng)濟分析4．1設備更新的基本理論設備的壽命理論，是指設備從投入生產(chǎn)開始，經(jīng)過有形磨損和無形磨損，直至在物質(zhì)上、技術上或經(jīng)濟上不能或不宜繼續(xù)使用，必須更新為止所經(jīng)歷的時間。設備壽命從不同角度看有三個：物質(zhì)壽命；技術壽命；經(jīng)濟壽命。4．2設備更新的經(jīng)濟分析設備購置的經(jīng)濟性分析，是從設備的價值形態(tài)上對設備的評價選擇。其分析水平高低會對設備一生的經(jīng)濟效益產(chǎn)生影響。對設備的經(jīng)濟分析，一般都是從投資和收益兩個角度來分析的。分析方法主要有：1）投資回收期分析投資回收期限分析是從設備的投資費用與設備采用后帶來的生產(chǎn)效率提高、能源消耗降低、產(chǎn)品質(zhì)量提高而產(chǎn)生的效益這樣兩個角度來分析的。在其它條件相同的情況下，投資回收期短的設備應優(yōu)先考慮。2）設備壽命周期費用分析設備壽命周期費用是指企業(yè)為設備一生投入的費用，它包括兩大部分：一是設備的一次性投資，即購置費或自制設備的研制、實際、制造費用。二是設備的使用費亦稱維持費，即設備在投入運行之后，為了保證設備的正常運行而定期支付的費用，包括能源消耗費用、維修費用及其它相應的費用。這是設備運行的一生中需年年支出的費用。3）設