基于FMEA理论的风机维修策略探讨

2014-05-08陈露露郭琳

价值工程 2014年11期

陈露露+郭琳

摘要：随着企业在设备上的投资越来越多，设备维修所占用的资金也越来越多，但大多数企业普遍存在着低效率、高资金占用的弊病。文章结合近年来风机维修过程中总结的经验和发现的问题，简要介绍了将失效模式和效果分析（FMEA）理论应用于风机的维修策略制定的步骤和方法，并在实际的维修应用过程中对维修策略进行了改善，维修效率显著提高。

Abstract： Along with more and more investment on equipment， the maintenance expense of the companies is also getting increased. However， most of the companies are facing the problem of low efficiency but high capital occupancy. Based on the fan maintenance experience， this article not only provides the process and procedures to make fan maintenance strategy applied with FMEA， but also introduces the improvements of the strategy during the maintenance practice which finally leads to obvious high efficiency.

关键词：风机；FMEA；设备维修

Key words： fans；FMEA；equipment maintenance

中图分类号：TS737+.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）11-0030-02

1 风机维修的现状

风机在制造性企业的生产中起着重要的作用，其工况状态的良好是生产能否正常运转的重要保障之一。近年来，越来越多的企业对设备维修、维护保养重要性的认识都有了显著提高，但是技术人员的技术水平和维修策略的管理机制是制约维修效率的一大瓶颈。目前在行业内绝大多数维修企业采用的维修策略是日常检查与事后维修相结合的方法，这种管理模式相对落后，往往只考虑生产的需要，而不考虑现实的经济性，这与现代的生产管理理念相悖。在实际的实施过程中，由于管理理念或策略的原因，事先的计划性很差，维修的预防性工作不够，将有可能导致的后果可能有：维修人员多但效率低，突发性的故障频发，维修人员将大量的时间放在了做紧急程度高的事情上，恶性循环；大量无用的备件占用了绝大多数资金和仓库；维修过程中发现没有需要的备件，紧急采购且备件采购周期长，费用高。

制定高效的设备维修策略能有效的提高设备维修的效率，将失效模式和效果分析（FMEA）理论引入风机维修的策略制定和维修过程中，将很大程度上改善目前风机维修存在的效率问题，进而使企业获得更多的利润。

2 FMEA的工作原理

FMEA 最早被美国汽车制造厂商开发并应用于汽车零部件的生产制造商上的，目的是为了保证其生产和制造的可靠性。总结其工作原理是：第一，梳理系统中的失效模式，并对该失效将可能产生的各个后果进行评价和打分；其次，谨慎地评估导致该失效发生的原因和发生的可能性；最后，对各种潜在的产品和流程失效进行排序；最后，着重努力消除和避免产品以及各流程存在的问题，并研究如何预防问题的再次发生。

从系统上来讲，FMEA是一整套预防措施，与事后处理的理论不同，它的知识结构包括了识别、控制和提高等一系列管理过程。这一系列管理过程不仅可以为汽车零部件行业很好的使用，也同样可以应用到其他希望能够排除潜在风险的各种事件或领域上。这也使得将FMEA应用于风机的维修过程中，制定相应的风机维修策略成为了可能。

3 风机维修策略的制定与改善

应用在风机维修过程中的FMEA的主要过程包括以下内容：①找出风机运行过程中潜在的各种故障模式；②制定评价体系，对找到的各种故障模式进行量化和评估；③列出风机故障的起因和机理，寻找预防或改进措施。它的核心内容是针对风机系统进行分析和研究，确定通过何种方式可以提高风机系统的可靠性，避免系统失效。

3.1 建立FMEA维修档案以F式传动风机为对象，根据FMEA方法建立风机维修档案。

3.1.1 风机各组件失效模式分析维修档案梳理归类了该型号风机各组件名称、功能，通过之前的点检记录、维修记录、设备厂家的确认各部件潜在发生的故障模式，分析出各项故障产生的原因，讨论对系统产生的影响。F式风机各组件主要失效模式分析见表1。

3.1.2 统计各组件维修成本根据近年来风机维修过程中的经验和积累的数据，汇总各组件发生故障的频率和维修的成本，统计结果见表2。

3.2 故障模式和影响分析由表1、表2 可知，叶轮故障和轴承联轴器故障是该型号在使用过程中最常见的故障，且维修成本较高。故将叶轮和轴承联轴器故障作为维修重点加以关注，并研究响应策略，其他各组件故障频率不高，应重点进行预防性对策。

同时，针对这些主要的故障，为了更直观的反映出这些故障的危害性，有必要对这些危害性进行量化分析和故障模式影响分析。FMEA有作为系统化的处理流程，根据工厂生产的实际情况，将故障发生频度、严重程度和维修成本这三项作为重点考察对象，对F式风机关键的失效模式进行影响分析。定义如下指标：

①严重度（S）：评价各种故障可能导致的后果，并打分（1～10分，风机故障造成后果的严重程度越大，则该分值越大，如有造成停产风险则为10分）。

②频度（O）：评价各种故障出现的频率，并打分（1～10分，风机组件故障频率越高分值越大）。endprint

③探测度（D）：评价在采用目前的方法进行点检和维修时，故障被查出的难易程度，并打分（1～10分，查出难度越大分值越高）。

④风险顺序数（RPN）：严重度（S）、频度（O）、探测度（D）得分的乘积，其数值越大潜在的风险越高，越应该采取预防措施。

根据历史数据、综合考虑现场操作工、维修工及工程师的建议，对风机各组件的失效模式进行量化计算，并研究主要对应措施。因篇幅有限，表3列举了轴承及联轴器各组件故障的分析过程。

根据RPN评估，将RPN≥60对应的故障原因作为高风险故障，筛选出了轴承故障或磨损、主轴密封磨损或损坏共二项。经研究发现，该两项都具有发生频度较高、发生频率较多、维修时间长、维修成本高的特点。针对主轴密封磨损，经分析研究，通过寻找国产化的密封备件、增加库房备件数量等措施，大大降低了维修的成本和备件等待的时间，使该故障的严重度在重新评估后由原来的“7”降为了“3”，RPN值由原来的“70”降为“30”，成功使一个高风险故障降为了中度风险。在降低风险的同时，设备在实际运行过程中，故障率也有了明显降低，维修成本也实现了合理管控。

4 结语

综上所述，基于FMEA理论指导下完成的这种风机检修策略的关键是对各种故障的严重度、频度和探测度进行严密的风险评估，通过量化的方式找到定高风险的故障，并制定相应的预防措施和控制手段，从而将各种故障可能导致的风险完全消除或者能够减小到可以接受的水平。该方法的应用同样可以扩展到其他设备设施的维修上。但要注意运用FMEA理论进行维修对策的应用，是一个持续改善的循环过程。随着改善深度的进一步加强，以及技术水平的提高，高风险故障项O-S-D评分将不断降低，那么改善的重点也会进行转移。

参考文献：

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[3]孙家坤，曹美荣，杨超英.面向FMEA的售后维修系统设计[J].组合机床与自动化加工技术，2013（05）.