水電水利規(guī)劃設(shè)計(jì)總院彭加立2011年8月25日

以可靠性為中心的維修在風(fēng)電行業(yè)的應(yīng)用

目錄一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展二、以可靠性為中心的維修簡(jiǎn)介三、以可靠性為中心的維修的應(yīng)用范例四、以可靠性為中心的維修在風(fēng)電行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用五、風(fēng)電場(chǎng)維修情況簡(jiǎn)介六、總結(jié)一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展1 設(shè)備維修模式與策略的變遷三個(gè)階段

第一代維修模式：

事后維修(BM－BreakdownMaintenance)(上世紀(jì)50年代前)

壞了才修，不壞不修 (故障后果輕微，且有備件的設(shè)備適用)1、設(shè)備維修模式與策略的變遷一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）

第二代維修模式：預(yù)防維修階段（PM，PreventMaintenance）1950-1960年兩大體系：前蘇聯(lián)為首的計(jì)劃預(yù)修制美國為首的預(yù)防維修制一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）理論根據(jù)：摩擦學(xué)、磨損理論；優(yōu)點(diǎn)：可以減少非計(jì)劃（故障）停機(jī)，將潛在的故障消滅在萌芽狀態(tài)；缺點(diǎn)：經(jīng)濟(jì)性考慮不夠；由于計(jì)劃準(zhǔn)確性的影響，可能產(chǎn)生維修過?；蚓S修不足，不注意設(shè)備的基礎(chǔ)保養(yǎng)。前蘇聯(lián)為首的計(jì)劃預(yù)修制一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）理論根據(jù)：摩擦學(xué)、周期檢查、診斷；優(yōu)點(diǎn)：減少故障停機(jī)，檢查后的計(jì)劃維修可以減少了部分維修的盲目性。缺點(diǎn)：受檢查手段和人經(jīng)驗(yàn)的制約，仍可能使計(jì)劃不準(zhǔn)確，造成維修冗余或不足。美國為首的計(jì)劃預(yù)修制一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）2、以可靠性為中心維修的產(chǎn)生1960

年,美國國聯(lián)邦航空局和聯(lián)合航空公司雙方的代表組成維修指導(dǎo)小組對(duì)可靠性與拆修間隔之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。1961年11月7日頒布了《聯(lián)邦航空局/航空工業(yè)可靠性大綱》。1965年首次出現(xiàn)了一種初始的“邏輯決斷圖”方法。1968年7月出現(xiàn)“MSG-1手冊(cè):維修的鑒定與大綱的制定”,首次提出定時(shí)、視情和狀態(tài)監(jiān)控的3種維修方式,用于制訂B-747飛機(jī)預(yù)防性大綱,這是以可靠性為中心的維修理論實(shí)際應(yīng)用的第1次嘗試,并獲得了成功。一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）20世紀(jì)70年代初,美國軍事裝備的維修費(fèi)用以相當(dāng)驚人的幅度增長,而與此同時(shí)采用MSG-2的民航維修費(fèi)用卻下降了30%,因而引起美國軍方的注意,美國防部明確命令在全軍推廣以可靠性為中心的維修。20世紀(jì)70年代后期RCM開始在美國陸、海、空三軍裝備上獲得廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代中期,美國陸、海、空三軍分別就RCM的應(yīng)用頒布了標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。1978年美國聯(lián)合航空公司提出多重故障的概念,用4種工作類型(定時(shí)拆修、定時(shí)報(bào)廢、視情維修和隱患檢測(cè))替代3種維修方式(定時(shí)方式、視情方式和狀態(tài)監(jiān)控方式),重新建立邏輯決斷圖,使以可靠性為中心的維修又向前邁進(jìn)了一大步。從此人們把制訂預(yù)防性維修大綱的邏輯決斷分析的方法統(tǒng)稱為RCM(Reliability-CenteredMaintenance)

。一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）20世紀(jì)80年代以后,以可靠性為中心的維修理論又有了進(jìn)一步的發(fā)展。RCM不僅被軍事領(lǐng)域所重視,而且在商界也具有廣泛的應(yīng)用

進(jìn)入20世紀(jì)90年代后,RCM逐漸在工業(yè)發(fā)達(dá)國家興起并應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備的維修管理。我國設(shè)備維修發(fā)展歷程20世紀(jì)70年代中期以前一直沿用蘇聯(lián)的體制和方式方法,“安全第一、預(yù)防為主”1979年,我國民航和空軍首先引進(jìn)了以可靠性為中心的維修。1989年5月,原航空航天工業(yè)部發(fā)布了航空工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HB6211《飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)及設(shè)備以可靠性為中心的維修大綱的制訂》,并運(yùn)用于轟炸機(jī)和教練機(jī)維修大綱的制訂。1992年國防科工委頒布了國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB1378《裝備預(yù)防性維修大綱的制定要求與方法》,該標(biāo)準(zhǔn)在海軍、空軍及二炮部隊(duì)有關(guān)裝備上的初步應(yīng)用取得了顯著的軍事、經(jīng)濟(jì)效益。一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）第三代維修模式(上世紀(jì)60年代出現(xiàn)，上世紀(jì)80年代至今天廣泛使用)

基于可靠性的維修(RCM) 狀態(tài)維修(CBM－ConditionBasedMaintenance)

全員生產(chǎn)維修(TPM)(日本) 全面計(jì)劃質(zhì)量維修(TPQM) 適應(yīng)性維修(AM) 利用率為中心的維修(ACM) 風(fēng)險(xiǎn)維修(RBM) 費(fèi)用有效性維修(CEM－CostEffectiveMaintenance) 商業(yè)關(guān)鍵性維修(CCA－CommercialCriticalityMaintenance)檢測(cè)間隔期P-F1間隔圖1潛在故障的P-F間隔示意A－故障開始發(fā)生點(diǎn)P－能檢測(cè)到的潛在故障點(diǎn)F－功能故障發(fā)生點(diǎn)檢測(cè)法：振動(dòng)檢測(cè)油液分析紅外檢測(cè)聲發(fā)射或超聲波檢測(cè)可靠性分析理念

安全與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用該修必修需要時(shí)隨時(shí)修能不修就不修一、以可靠性為中心的維修形成和發(fā)展（續(xù)）二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容RCM定義RCM定義1、RCM定義RCM(ReliabilityCenteredMaintenance)以可靠性為中心的維修管理一種優(yōu)化維修的理念，一種優(yōu)化維修的策略，一種優(yōu)化維修的模式依據(jù)可靠性狀況應(yīng)用邏輯判斷方法確定維修大綱 →達(dá)到優(yōu)化維修的目的維修內(nèi)容維修類型維修間隔期維修級(jí)別功能與故障分析后果與嚴(yán)重程度安全最小的維修資源消耗以可靠性為中心的維修(RCM)

是目前國際上通用的、用以確定資產(chǎn)預(yù)防性維修需求、優(yōu)化維修制度的一種系統(tǒng)工程方法。它的基本思路是:

對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行功能與故障分析,

明確系統(tǒng)內(nèi)各故障的后果;用規(guī)范化的邏輯決斷方法,

確定出各故障后果的預(yù)防性對(duì)策;

通過現(xiàn)場(chǎng)故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、專家評(píng)估、定量化建模等手段在保證安全性和完好性的前提下,

以維修停機(jī)損失最小為目標(biāo)優(yōu)化系統(tǒng)的維修策略。以可靠性為中心的維修方式是預(yù)防維修、預(yù)測(cè)維修和主動(dòng)維修三者結(jié)合，以可靠性理論為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種維修方式。它是根據(jù)預(yù)測(cè)維修提供精確的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，選用預(yù)防維修或主動(dòng)維修二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）類型故障率特性在大系統(tǒng)(如飛機(jī))故障中比例相關(guān)性“浴盆曲線，為兩種或兩種以上類型的組合4％使用年限(TBM)有適用性疲勞腐蝕氧化故障率恒定或逐漸增大，最后是耗損區(qū)2％故障率緩慢增加，沒有明顯的耗損工齡區(qū)，可能原因?yàn)槠?％新或剛出廠時(shí)故障率低，以后迅速增加到一個(gè)較穩(wěn)定的水平7％與使用年限無關(guān)(TBM不適用)整個(gè)壽命期內(nèi)故障穩(wěn)定，隨機(jī)故障，難以進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)14％起始時(shí)早期損壞率較高，以后故障率逐漸下降到一個(gè)穩(wěn)定的水平上，其早期故障原因是制造、安裝、調(diào)試不當(dāng)68％RCM中的理論模型二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）RCM基本工作流程二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）RCM流程圖二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）維修工作類型的技術(shù)方法故障后果及維修工作分析流程圖(第一步)二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）預(yù)防性維修工作類型分析流程(第二步)二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）RCRCMM故障與后果分類及處理原則

故障 設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的狀態(tài) 功能故障 明顯功能故障 潛在故障 隱蔽功能故障故障后果： 安全性和環(huán)境后果：人員傷亡與環(huán)境污染 隱蔽性故障后果： 暫無直接影響，導(dǎo)致嚴(yán)重的多重故障后果 使用性后果： 影響生產(chǎn)(產(chǎn)量、質(zhì)量、銷售服務(wù)與運(yùn)行費(fèi)用) 非使用性后果： 只影響直接經(jīng)濟(jì)費(fèi)用，不影響安全處理原則： 功能喪失與安全性環(huán)境性后果→必須預(yù)防維修，否則改變?cè)O(shè)計(jì)或流程 隱蔽性故障對(duì)操作人員不是顯顯而易見的→預(yù)防維修為主 事后維修(非使用性后果) 使用性與非使用性→根據(jù)效果費(fèi)用→決定狀態(tài)維修 預(yù)防維修 改進(jìn)設(shè)計(jì)2、RCM故障與后果分類及處理原則對(duì)安全性與環(huán)境性后果更加重視RCM

認(rèn)為:

故障后果的嚴(yán)重程度影響著我們采取預(yù)防性維修工作的決策。即如果故障有嚴(yán)重后果,就應(yīng)盡全力設(shè)法防止其發(fā)生。反之除了日常的清潔和潤滑外,

可以不采取任何預(yù)防措施。RCM

過程把故障后果分成下列4

類:(1)

隱蔽性故障后果。隱蔽性故障沒有直接的影響,

但它有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的、經(jīng)常是災(zāi)難性的多重故障后果。(2)

安全性和環(huán)境性后果。如果故障會(huì)造成人員傷亡,

就具有安全性后果;

如果由于故障導(dǎo)致企業(yè)違反了行業(yè)、地方、國家或國際的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn),

則故障具有環(huán)境性后果。(3)

使用性后果。如果故障影響生產(chǎn)(產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、售后服務(wù)或除直接維修費(fèi)用以外的運(yùn)行費(fèi)用)

,

就認(rèn)為具有使用性后果。(4)

非使用性后果。劃分到這一類里的是明顯功能故障,

它們既不影響安全也不影響生產(chǎn),

它只涉及直接維修費(fèi)用。環(huán)境性后果已成為預(yù)防性維修決策的重要因素之一。二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）幾種維修方式的分析(1)事后維修

是在設(shè)備事故基礎(chǔ)上進(jìn)行的檢修。這種檢修是被動(dòng)的，能造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，特別是災(zāi)難性事故，后果更為嚴(yán)重，危及人身和設(shè)備安全。這種停機(jī)檢修往往是突然發(fā)生的，不能準(zhǔn)備好維修用的合適的資料、工具和零備件，因此檢修周期也會(huì)拖得很長。(2)預(yù)防維修

這種維修方式是在定期基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)器進(jìn)行拆卸檢修，檢查機(jī)器的各個(gè)關(guān)鍵部位，并按規(guī)范更換一些零部件。因?yàn)檫@種維修方案是按計(jì)劃進(jìn)行的，維修前可以做好充分準(zhǔn)備，因此能夠在檢修期內(nèi)及時(shí)地排除一些毛病，防止?jié)撛诘氖鹿拾l(fā)生。這種維修方案的缺點(diǎn)是在工廠中定期停車檢修要付出許多人力、物力并損失許多時(shí)間，而且定期檢修的合適期限很難確定，以致影響機(jī)器的正常運(yùn)行。二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）(3)預(yù)測(cè)維修

這種維修方式是建立在機(jī)器狀態(tài)基礎(chǔ)上的，利用完善的監(jiān)視和分析診斷系統(tǒng)，可以及早發(fā)現(xiàn)機(jī)器的異?，F(xiàn)象，并分析診斷出故障原因，通過調(diào)整工作條件或減小負(fù)荷，使機(jī)器維持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，直到必須對(duì)機(jī)組進(jìn)行檢修時(shí)在停機(jī)。因?yàn)樵诰S修前充分準(zhǔn)備，又能判斷出機(jī)組的故障及發(fā)生部位，所以大大減少維修所用的時(shí)間。(4)主動(dòng)維修

主動(dòng)維修是為了永久地消除設(shè)備部件的故障和失效。其目標(biāo)是經(jīng)過周密細(xì)致的調(diào)查分析和矯正技術(shù)處理，主動(dòng)消除故障的根源、延長設(shè)備的壽命。二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）四種維修方式在維修實(shí)踐中所占的比例二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)） 四種維修方式在維修實(shí)踐中所占的比例國外某廠的維修方式實(shí)際統(tǒng)計(jì)將維修的重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到以預(yù)知維修為主，預(yù)防維修和主動(dòng)維修并重的維修體系，即實(shí)行以可靠性為中心的維修方式。二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）JohnMoubray在《ReliabilityCenteredMaintenance》專著提出，已被廣泛采用七個(gè)邏輯步驟①功能：現(xiàn)行的使用環(huán)境下，設(shè)備的功能及其性能指標(biāo)是什么？②故障模式：什么情況下設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)其功能？③故障原因：引起各故障的原因是什么？④故障影響：各故障發(fā)生時(shí)會(huì)現(xiàn)現(xiàn)什么情況？⑤故障結(jié)果：什么情況下各故障至關(guān)重要？⑥預(yù)防性措施：做什么工作才能預(yù)防各故障？⑦被動(dòng)維修對(duì)策：找不到適當(dāng)?shù)闹鲃?dòng)維修故障預(yù)防措施怎么辦?

故障模式及影響分析(FMEA)3、RCM基本問題二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）①設(shè)備的工作原理、原始設(shè)計(jì)圖紙及說明書；②性能指標(biāo)、任務(wù)剖面及工作環(huán)境；③關(guān)鍵零部件及其失效模式；④故障發(fā)生過程及后果；⑤設(shè)計(jì)可靠性數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)使用數(shù)據(jù)；⑥已有的維修記錄，包括維修任務(wù)的執(zhí)行情況、故障發(fā)生頻率、檢測(cè)方法、維修效果及費(fèi)用等。4、RCM基礎(chǔ)信息二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）①失效分析階段

分別在設(shè)備、子系統(tǒng)、部件和零件級(jí)的水平上進(jìn)行失效分析

故障現(xiàn)象（故障模式）故障產(chǎn)生的原因和機(jī)理離心泵不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)軸承燒壞軸承燒壞軸承過熱軸承過熱潤滑不良、軸承安裝不正確、軸承磨損等表1故障模式的層次表5、RCM三個(gè)分析階段二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）②失效模式和影響分析階段

確定潛在失效模式及其相應(yīng)的原因、結(jié)果、發(fā)生頻率和嚴(yán)重性；故障現(xiàn)象學(xué)(故障模式)故障產(chǎn)生的原因和機(jī)理維修方法離心泵振動(dòng)①葉輪磨損不均或流道堵塞，造成葉輪不平衡①對(duì)葉輪作平衡校正或清洗葉輪②

軸承磨損②

修理或更換軸承③

泵軸彎曲③

校直或更換泵軸④

轉(zhuǎn)動(dòng)部件有摩擦④

檢修⑤

轉(zhuǎn)動(dòng)部件松馳或破裂⑤

檢修或更換磨損零件⑥

泵內(nèi)發(fā)生氣蝕現(xiàn)象⑥

排除產(chǎn)生氣蝕的原因⑦

兩聯(lián)軸器結(jié)合不良⑦

重新調(diào)整⑧

地腳螺栓松弛⑧

擰緊地腳螺栓表2故障現(xiàn)象分析及維修方法③ 評(píng)估階段

應(yīng)用邏輯過程對(duì)每一失效模式的維修要求進(jìn)行評(píng)估幾種方法綜合，狀態(tài)檢測(cè)為主故障原因檢測(cè)、加油等輔助工作是否有效減少該故障？定期維護(hù)是否能用在線監(jiān)控檢查出異常情況？是否狀態(tài)檢修是否能用狀態(tài)檢修分析有效查處異常情況？是否定期更換組合所有預(yù)防檢修措施是否能有效降低故障？是否定期修復(fù)損傷是否能通過定期更換備品部件有效降低故障率？是否狀態(tài)檢修是否能通過定期修復(fù)損傷部件有效降低故障？是否組合使用維修措施改進(jìn)維修或維修改進(jìn)是否

RCM檢修方式選取方法二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）設(shè)備功能與性能標(biāo)準(zhǔn)

在具體使用條件下，設(shè)備的各功能標(biāo)準(zhǔn)是什么？為了使設(shè)備按用戶的要求運(yùn)行,就必須了解什么是用戶要求以及確保按要求執(zhí)行。故障模式

在什么情況下設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)其功能？為了使功能恢復(fù)到用戶的要求,必須了解什么情況下何種故障會(huì)發(fā)生。③故障原因

引起各功能故障的原因是什么？主要有:正常磨損、人為失誤(維修、運(yùn)行)、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和管理失誤等原因。

故障影響各故障發(fā)生時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)什么情況？在RCM中,必須對(duì)缺陷發(fā)生了什么以及何時(shí)發(fā)生,要有清楚的了解,為此要對(duì)故障進(jìn)行評(píng)估。故障已發(fā)生了的證據(jù)是什么？它以何種途徑對(duì)安全與環(huán)境帶來危害？它以什么方法影響生產(chǎn)或運(yùn)行？故障會(huì)帶來什么物理性損壞？消除故障時(shí)必須做什么？

6、RCM主要研究的內(nèi)容二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）故障影響

各故障發(fā)生時(shí)，都會(huì)出現(xiàn)什么情況？在RCM中,必須對(duì)缺陷發(fā)生了什么以及何時(shí)發(fā)生,要有清楚的了解,為此要對(duì)故障進(jìn)行評(píng)估。故障已發(fā)生了的證據(jù)是什么？它以何種途徑對(duì)安全與環(huán)境帶來危害？它以什么方法影響生產(chǎn)或運(yùn)行？故障會(huì)帶來什么物理性損壞？消除故障時(shí)必須做什么？故障后果

各故障都在什么情況下至關(guān)重要？故障數(shù)目眾多,其產(chǎn)生的后果也是有大有小,為此必須充分認(rèn)識(shí)它們,對(duì)那些會(huì)產(chǎn)生重大影響的缺陷就盡力避免,而對(duì)小故障就按需要再判斷是否及時(shí)處理。故障可分為:隱蔽性故障，即雖然沒有直接沖擊,但其逐漸累積會(huì)帶來災(zāi)難性后果；安全環(huán)境性故障，即會(huì)造成人員傷亡或違反地方、國家的環(huán)保法規(guī)；使用性故障，即會(huì)造成生產(chǎn)下降(產(chǎn)量、質(zhì)量、服務(wù)或成本)；非使用性故障，即以上三種以外的故障。消除故障的任務(wù)可分為:主動(dòng)性維修和被動(dòng)性維修。主動(dòng)性維修

需要什么工作才能預(yù)防故障的發(fā)生？在故障未發(fā)生之前,采取必要的措施來預(yù)防故障的發(fā)生,這其中包括視情維修、預(yù)期翻修和預(yù)期報(bào)廢。

被動(dòng)性維修

找不到適當(dāng)?shù)念A(yù)防性維修工作應(yīng)怎么辦？在故障發(fā)生后所采取的有關(guān)措施,它包括故障查找、重新設(shè)計(jì)和投入運(yùn)行。

二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）①數(shù)據(jù)的獲取②失效模式、機(jī)理、原因分析(力學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)機(jī)理和人為因素)③鑒定重要項(xiàng)目(故障對(duì)設(shè)備性能有嚴(yán)重后果的項(xiàng)目)和隱蔽項(xiàng)目(不易發(fā)現(xiàn)因而會(huì)成為隱患的項(xiàng)目)④RCM邏輯分析⑤可靠性、維修性設(shè)計(jì)與分析7、RCM技術(shù)關(guān)鍵二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）①狀態(tài)維修中，注意P-F間隔時(shí)間②排除隱蔽功能故障至關(guān)重要③若不改變?cè)O(shè)計(jì)，RCM只能保持固有可靠性，不能提供設(shè)備可靠性④若不改變?cè)O(shè)計(jì)，RCM只能降低故障頻率，不能改變故障后果⑤RCM計(jì)劃要根據(jù)后果不斷修訂，逐步改善不要輕易節(jié)省過程，不要輕易類比。故障模式及影響分析(FMEA)至關(guān)重要8、RCM注意的幾個(gè)問題二、以可靠性為中心的維修理論的基本內(nèi)容（續(xù)）①對(duì)設(shè)備故障模式、機(jī)理等能有較好的了解；②改善安全性和環(huán)境完整性；③有利于提高運(yùn)行性能和維修成本效益；④延長物項(xiàng)的使用壽命；⑤增進(jìn)了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和維修部門之間的協(xié)作精神；⑥可以最低費(fèi)用保證最大安全性和可靠性；⑦大大減少了維修條款（項(xiàng)目）；⑧節(jié)省人力、物力和財(cái)力，縮短了維修時(shí)間。 多維修、多保養(yǎng) 安全避免 故障后再維修 ＝＞ → 提高國際競(jìng)爭(zhēng)力 (維修不足) 節(jié)約8、RCM前景建立設(shè)備可靠性維修管理系統(tǒng)系統(tǒng)綜合管理（CMMS)系統(tǒng)將設(shè)備和部件的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)處理、故障特性分析、改進(jìn)

故障部件等提高系統(tǒng)可靠性的各個(gè)環(huán)節(jié)組成一個(gè)有機(jī)整體,

并建立起

使用管理、設(shè)備維修和質(zhì)量監(jiān)督部門的橫向聯(lián)系,

實(shí)現(xiàn)了高效率的設(shè)

備運(yùn)行管理體制。改進(jìn)維修方式

在運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上建立以可靠性為中心的維修管理體系。對(duì)應(yīng)裝備的特點(diǎn)和工作狀態(tài)改進(jìn)維修方式,

建立既高效又適應(yīng)可靠性變化的定期維修、標(biāo)準(zhǔn)性能維修、狀態(tài)維修等三種維修方式。這三種維修方式可以相互補(bǔ)充,

以提高系統(tǒng)整體可靠性。三、以可靠性為中心的維修的應(yīng)用-（日本）三、以可靠性為中心的維修的應(yīng)用-（日本）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)重要項(xiàng)目監(jiān)測(cè)重要項(xiàng)目監(jiān)測(cè)確定依據(jù)是設(shè)備發(fā)生故障后對(duì)系統(tǒng)的影響程度。其核心是將設(shè)備或結(jié)構(gòu)的安全性放在第一位。即是將設(shè)備或結(jié)構(gòu)發(fā)生故障后造成火災(zāi)、爆炸或主要部位的脫落,

應(yīng)急操作系統(tǒng)的故障,

系統(tǒng)安全保護(hù)部位的故障,

造成控制系統(tǒng)失靈或功率損失等故障作為首選重要項(xiàng)目進(jìn)行監(jiān)測(cè)。連續(xù)監(jiān)測(cè)連續(xù)監(jiān)測(cè)是以設(shè)備的異常現(xiàn)象、運(yùn)行的重要程度、故障發(fā)生的傾向作為確定具體監(jiān)測(cè)部件的依據(jù)。以對(duì)運(yùn)行和故障修理的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)定量分析為基礎(chǔ),

對(duì)設(shè)備進(jìn)行連續(xù)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)。其中把與運(yùn)行、維修、成本相關(guān)的故障傾向作為監(jiān)測(cè)重點(diǎn)定為一級(jí)監(jiān)測(cè),其它的定為二級(jí)監(jiān)測(cè)。三、以可靠性為中心的維修的應(yīng)用-（日本）性能監(jiān)測(cè)對(duì)特定的對(duì)象從運(yùn)行重要性,

故障傾向及可靠性參數(shù)方面分別進(jìn)行重點(diǎn)詳細(xì)的監(jiān)測(cè)。如運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、表面腐蝕監(jiān)測(cè)等?？傮w監(jiān)測(cè)將上述重要項(xiàng)目監(jiān)測(cè)、連續(xù)監(jiān)測(cè)和性能監(jiān)測(cè)的結(jié)果進(jìn)行集約,

形成對(duì)系統(tǒng)總體可靠性水平的監(jiān)測(cè)。三、以可靠性為中心的維修的應(yīng)用-（日本）分析研究故障部件數(shù)據(jù)收集問題分析建立維修技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系規(guī)范設(shè)備維修原則、方式及一般規(guī)則的維修系統(tǒng)手冊(cè)。規(guī)定日常維護(hù)中定時(shí)維護(hù)保養(yǎng)和排除故障基本項(xiàng)目的維修要求手冊(cè)。由設(shè)備維修運(yùn)行規(guī)范、基本程序和使用技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成的維修標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)。規(guī)范維護(hù)保養(yǎng)作業(yè)的基本程序的設(shè)備維護(hù)手冊(cè)。規(guī)范設(shè)備修理作業(yè)的基本程序的設(shè)備修理手冊(cè)。規(guī)范零部件維修作業(yè)基本程序的部件修理手冊(cè)。規(guī)范維修過程中通用操作程序的基本操作手冊(cè)。規(guī)范維修過程中使用的各種材料的成分、性能及加工方法的材料性能手冊(cè)。改進(jìn)優(yōu)化部件設(shè)計(jì)三、以可靠性為中心的維修的應(yīng)用-（日本）現(xiàn)代維修管理人員面臨的挑戰(zhàn)選擇最合適的技術(shù)研究每種故障的過程經(jīng)濟(jì)效益最佳和最持久的形式RCM解決方案RCM能夠提供一種能使用戶迅速而簡(jiǎn)單地應(yīng)付這些挑戰(zhàn)的框架系統(tǒng)四、以可靠性為中心的維修在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用四、以可靠性為中心的維修在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用1、建立設(shè)備可靠性維修管理系統(tǒng)

1）需要高效的維修管理平臺(tái)（CMMS）對(duì)設(shè)備進(jìn)行全壽命周期維修活動(dòng)管理

2）通過以可靠為中心的維修(RCM)優(yōu)化維修技術(shù)

3）采用先進(jìn)的維修技術(shù)與方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢修（CBM）四、以可靠性為中心的維修在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用

2、確立合理的預(yù)防維修方案

依照適用性和有效性準(zhǔn)則確定哪些該做的和哪些不該做的項(xiàng)目，并以現(xiàn)場(chǎng)的狀態(tài)數(shù)據(jù)或試驗(yàn)結(jié)果，經(jīng)過可靠性統(tǒng)計(jì)推斷得出最適合的維修周期。包括兩方面的內(nèi)容，一是合理確定預(yù)防性維修實(shí)施范圍，二是對(duì)選定范圍的預(yù)防性維修進(jìn)行科學(xué)的計(jì)劃和安排。

充分利用現(xiàn)代化儀器和方法，實(shí)行預(yù)測(cè)維修方式。預(yù)測(cè)維修常用的技術(shù)包括振動(dòng)分析、振動(dòng)趨勢(shì)分析、潤滑油質(zhì)和磨損顆粒分析、管道超聲波測(cè)厚、電機(jī)電流特性分析、電機(jī)定子分析等診斷技術(shù)。據(jù)國外企業(yè)統(tǒng)計(jì)，采用診斷技術(shù)后事故率可減少75%，維修費(fèi)用可降低25%～50%。

由于旋轉(zhuǎn)設(shè)備70%以上的故障都可以由振動(dòng)數(shù)值的變化表現(xiàn)出來，因此在進(jìn)行預(yù)防性維修的基礎(chǔ)上，運(yùn)轉(zhuǎn)中設(shè)備有50%

以上問題可以由振動(dòng)信號(hào)的變化分析出來，在設(shè)備故障停機(jī)之前及時(shí)解決。四、以可靠性為中心的維修在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用

3、有針對(duì)性的開展主動(dòng)維修對(duì)潛在故障使用強(qiáng)制性的預(yù)防維修。通過在線或周期性的故障檢查來尋找故障；對(duì)危害安全的故障使用強(qiáng)制性的預(yù)防維修方法。如果沒有可以使故障災(zāi)害降低的維修方法，則應(yīng)考慮設(shè)備或部件的重新設(shè)計(jì)；運(yùn)行和非運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性故障，則根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理性來決策到底使用何種維修方式；對(duì)于那些找不到可行的預(yù)防維修方法所能解決的問題，可以采用技術(shù)改造，重新設(shè)計(jì)何改裝的方式解決。風(fēng)機(jī)系統(tǒng)故障特點(diǎn)：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是一種高技術(shù)復(fù)雜的設(shè)備，在技術(shù)上，它涉及廣泛，包含有光電、電子、計(jì)算機(jī)、偏航控制、變槳控制、材料學(xué)、機(jī)械力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)等眾多技術(shù)。1、系統(tǒng)組成電控系統(tǒng)、

液壓系統(tǒng)、

機(jī)械系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、

變槳系統(tǒng)、

變流系統(tǒng)由于風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)龐大，技術(shù)復(fù)雜，出現(xiàn)的故障也相對(duì)復(fù)雜，根據(jù)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)的故障進(jìn)行分類，得到如下的規(guī)律。四、以可靠性為中心的維修在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用四、以可靠性為中心的維修在風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用1、確定重要功能產(chǎn)品（FSI）2、進(jìn)行故障模式影響分析(FMEA)3、應(yīng)用邏輯決斷圖選擇預(yù)防性維修工作類型4、系統(tǒng)綜合，形成計(jì)劃風(fēng)電行業(yè)進(jìn)行RCM分析的一般步驟一、確定重要功能產(chǎn)品（FSI）風(fēng)機(jī)系

統(tǒng)

結(jié)

構(gòu)

樹用RCM對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行分析

用RCM對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行分析

用RCM對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行分析

用RCM對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行分析

用RCM對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行分析

生命周期成本的浴盆曲線（失效率變化曲線）運(yùn)行維護(hù)成本與可靠性的關(guān)系五、風(fēng)電場(chǎng)維修情況簡(jiǎn)介了解設(shè)備目前所處的壽命期－－在浴盆曲線的那個(gè)區(qū)域運(yùn)行維護(hù)成本與可靠性的關(guān)系五、五、風(fēng)電場(chǎng)維修情況簡(jiǎn)介與可靠性相關(guān)的成本安全成本?

火災(zāi)／災(zāi)難性故障?

培訓(xùn)

?

臨時(shí)工吊車成本?

起動(dòng)?

工時(shí)?

待命人力成本

?

臨時(shí)工

?

試用工

?

專業(yè)技術(shù)工損壞部件成本?

修理損壞部件的高額費(fèi)用收入損失成本

?

發(fā)電量損失殘存使用年限（RUL）損失運(yùn)行維護(hù)成本與可靠性的關(guān)系五、風(fēng)電場(chǎng)維修情況簡(jiǎn)介

1.5MW齒輪箱修理成本分項(xiàng)吊車起動(dòng)吊車工時(shí)齒輪箱修復(fù)人工其它合計(jì)計(jì)劃性修理$10000$7500$75000$75000$100000

非計(jì)劃性修理

$30000

$5000

$125000

$12500

$2500

$175000必須主動(dòng)維修主動(dòng)部件更換與被動(dòng)部件更換的成本對(duì)比部件齒輪箱發(fā)電機(jī)葉片偏航驅(qū)動(dòng)電機(jī)偏航齒偏航軸承液壓系統(tǒng)每臺(tái)機(jī)組上配置數(shù)量

1

1

3

2－4

2－4

1

1－3失效時(shí)間間隔（年）

18

15

40

22

13

25

14風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要機(jī)械部件失效的時(shí)間估算國外雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障導(dǎo)致發(fā)電量損失風(fēng)電項(xiàng)目運(yùn)行維護(hù)成本構(gòu)成壽命期風(fēng)力發(fā)電機(jī)組計(jì)劃性維修和非計(jì)劃性維修成本估算潛在的問題與可靠性－－浴盆曲線可靠性設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)是可靠性的最先預(yù)報(bào)器疲勞設(shè)計(jì)壽命設(shè)計(jì)制造過程的質(zhì)量及過程控制制造并不能提高可靠性初期故障潛在故障設(shè)計(jì)、制造、質(zhì)量與可靠性產(chǎn)品的設(shè)計(jì)遵循長期可靠性原則材料結(jié)構(gòu)質(zhì)量可制造性疲勞設(shè)計(jì)以產(chǎn)品達(dá)到壽命期為原則疲勞壽命意打零部件壽命跨度。理想的疲勞設(shè)計(jì)與壽命設(shè)計(jì)一致?？煽啃栽O(shè)計(jì)最好的情況是，制造過程能夠生產(chǎn)出具有設(shè)計(jì)可靠性的產(chǎn)品實(shí)際上，制造失誤會(huì)導(dǎo)致部分故障壽命期早期發(fā)生的毀滅性故障是由制造總體過失導(dǎo)致的壽命期后期發(fā)生的由潛在問題產(chǎn)生的故障則是由細(xì)節(jié)的過失導(dǎo)致的制造并不能提高可靠性分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的故障模式及其原因，計(jì)算單元或系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)，研究單元或系統(tǒng)故障率的變化規(guī)律及對(duì)風(fēng)機(jī)出力的影響，找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，提出改善和提高風(fēng)機(jī)系統(tǒng)可靠性的具體而有效的措施，根據(jù)可靠性分析的結(jié)果確定最優(yōu)的設(shè)備備用系數(shù)，維修能力、物質(zhì)計(jì)劃和必要的電網(wǎng)等的事故儲(chǔ)備量，從而保證風(fēng)機(jī)系統(tǒng)的要求的可靠度指標(biāo)下工作。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性評(píng)價(jià)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組可靠性評(píng)價(jià)步驟∑n∑l

可靠度（Reliability

）

表示單體設(shè)備在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)使用時(shí)保持無故障狀態(tài)的概率，又稱無

故障概率。式中：

風(fēng)機(jī)故障率，次/年故障統(tǒng)計(jì)分析時(shí)間第i年所統(tǒng)計(jì)的運(yùn)行中風(fēng)機(jī)發(fā)生的故障次數(shù)第i年所統(tǒng)計(jì)中的風(fēng)機(jī)數(shù)

＝

i=1

i=1

i

×103

ni

li風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的可靠性評(píng)價(jià)

i

∑ni∑∑t

平均故障間隔（MTFB）Tf：表示單體設(shè)備平均每次經(jīng)檢驗(yàn)后或重新投入使用后無故障連續(xù)運(yùn)行的時(shí)間。式中：N

ni

tij檢測(cè)的風(fēng)機(jī)總數(shù)

第i次檢測(cè)風(fēng)機(jī)的故障數(shù)i風(fēng)機(jī)從第j-1次故障到第j次故障的工作時(shí)間ijTf

=

N

n

ji=1

j=1

1

Ni=1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的