以可靠性为中心的车辆维修决策
2014-11-11肖新华蔡胜武徐小林张新
肖新华++蔡胜武++徐小林++张新
摘 要：以可靠性为中心的维修（Reliability-Centred Maintenance，简称RCM）为提高设备利用率提供了有效方法，被广泛应用于军事装备、核能、电力、铁路、石化等领域。该文将以RCM为中心，介绍常见的维修方式，并讨论车辆部件级和系统级维修决策模型和优化预防维修间隔的方法。
关键词：RCM 维修决策 预防维修
中图分类号：U472 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0156-02
以可靠性为中心的维修是在20世纪70年代在美国首先提出的一种新的维修体制，其维修思想来自于美国航空业对飞机的维修方式的探索。在新的维修体制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空维修费用，因而引起了广泛的注意和应用。RCM根据设备的可靠性状况和外部对设备的需求来确定维修计划，很好的克服了传统维修方式中维修不足和维修过度的缺点。
目前RCM已经被应用于军事装备、核能、电力、铁路、石化等领域，而其在车辆领域这方面的研究暂时还处在起步阶段。在我国现有的汽车维修管理模式下，存在着很大的资源浪费现象，应加大视情维修的比重，适当安排周期预防性维修和状态维修相结合[1]。另外，随着运用在汽车的技术不断更新，也要求维修重点要由事后故障修复向事前汽车维护保养以及快速维修为主转变。目前，国内研究者也已经开始尝试RCM应用到车辆的维修管理中，如吴定才[2]利用RCM理论来确定车辆的维修方式。该文将尝试在RCM维修思想的指导下，讨论车辆预防性维修决策模型，并优化车辆预防维修间隔。
1 维修方式合理选择流程
维修方式可分为事后维修、预防维修和状态维修。维修决策就是要根据不同维修方式的特点来选择合适的维修方式，表1给出了三种基本维修方式的异同点。
车辆属于复杂的系统，三种基本的维修方式可以同时存在，采取什么样的维修方式需要根据维修对象本身、维修技术和手段等情况来确定，通过下面的维修方式决策流程图，则可以更加清楚的了解维修方式的合理选择方法。
2 车辆预防维修政策
目前车辆的维修政策基本上属于事后维修和预防维修，而对于车辆的预防维修政策应包括车辆零部件级维修政策和整车系统的维修政策。在维修决策过程中，应首先确定各部件的最优维修策略，然后再根据零部件的维修周期等确定整车的维修策略。为使论文简洁，在此对论文中常用变量有如下定义：表示事后维修维修的平均费用，表示预防维修的费用，表示最小维修费用，表示总平均费用，为事后维修次数，为最小维修次数，为零部件在时间时的可靠性，为平均周期长度。
2.1 部件级政策
2.1.1 基于年龄的维修决策模型
该政策中的要根据系统的特性进行不同选择，基于年龄的维修决策模型的平均费用可以表示为：
（1）
2.1.2 基于周期的替换政策
基于周期的替换政策是在规定的时间，对一批相同单元进行强制替换，而在规定的时间内，如有某单元发生失效，则对该单元也进行替换，其维修决策模型如图3所示。
此时，平均费用可以表示为：
（2）
2.1.3 基于周期的最小维修政策
基于周期的最小维修政策是指对一批元件在一定指定日期内进行替换更新，但是在指定时间内，如果零件失效，则只对零件进行最小维修，这种维修政策主要适用于较昂贵的单元。
该政策的单位时间平均费用J可以表示为：
（3）
2.2 系统级预防维修政策
2.2.1 成组维修
成组维修适用于复杂系统的维修。对于复杂的可修系统，各部件的最优维修间隔是按照各自维修策略来确定，若系统按照这些维修间隔来执行，则系统就会被一系列维修打断，所以必须将许多维修活动集中起来做，这便是成组维修。汽车的各级维护保养就是典型的成组维修方式，我们需要做的是优化各级保养制度的最优周期和零部件的保养级别。
2.2.2 机会维修
机会维修适用于在维修系统内某个重要部件故障时，对系统中短期内需要维修的其他设备或部件进行提前预防维修。机会维修制度可以减小非计划维修比例，降低停机时间和维修费用。做机会维修时，通常需要确定一个阈值，当某部件或设备维修时，若另一部件或设备的维修时间在给定的阈值之内，则启动机会维修，这个阈值需要我们根据实际状况去优化计算得出。
3 结语
该文以可靠性为中心，介绍了车辆维修方式选择方法以及常见的维修决策模型，同时还介绍了零部件级与系统级预防维修间隔的优化方法。尽管该文给出了一些常见的维修决策方法，但在车辆领域的适用性仍需要实际的运用来验证。
参考文献
[1] 张芸.基于RCM的现代汽车维修管理模式探析[J].机电技术，2012， 35（4）：156-159.
[2] 吴定才.论以可靠性为中心的车辆维修方式[C]//四川省第九届（2009年）汽车学术交流年会论文集.2009.
[3] 陈叶菁，龚时雨.以可靠性为中心的维修思想[J].工业安全与环保，2006， 32（6）：60-62.
[4] 王长高.以可靠性为中心的维修思想研究[J].北京航空航天大学学报（社会科学版），1999（1）.endprint
摘 要：以可靠性为中心的维修（Reliability-Centred Maintenance，简称RCM）为提高设备利用率提供了有效方法，被广泛应用于军事装备、核能、电力、铁路、石化等领域。该文将以RCM为中心，介绍常见的维修方式，并讨论车辆部件级和系统级维修决策模型和优化预防维修间隔的方法。
关键词：RCM 维修决策 预防维修
中图分类号：U472 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0156-02
以可靠性为中心的维修是在20世纪70年代在美国首先提出的一种新的维修体制，其维修思想来自于美国航空业对飞机的维修方式的探索。在新的维修体制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空维修费用，因而引起了广泛的注意和应用。RCM根据设备的可靠性状况和外部对设备的需求来确定维修计划，很好的克服了传统维修方式中维修不足和维修过度的缺点。
目前RCM已经被应用于军事装备、核能、电力、铁路、石化等领域，而其在车辆领域这方面的研究暂时还处在起步阶段。在我国现有的汽车维修管理模式下，存在着很大的资源浪费现象，应加大视情维修的比重，适当安排周期预防性维修和状态维修相结合[1]。另外，随着运用在汽车的技术不断更新，也要求维修重点要由事后故障修复向事前汽车维护保养以及快速维修为主转变。目前，国内研究者也已经开始尝试RCM应用到车辆的维修管理中，如吴定才[2]利用RCM理论来确定车辆的维修方式。该文将尝试在RCM维修思想的指导下，讨论车辆预防性维修决策模型，并优化车辆预防维修间隔。
1 维修方式合理选择流程
维修方式可分为事后维修、预防维修和状态维修。维修决策就是要根据不同维修方式的特点来选择合适的维修方式，表1给出了三种基本维修方式的异同点。
车辆属于复杂的系统，三种基本的维修方式可以同时存在，采取什么样的维修方式需要根据维修对象本身、维修技术和手段等情况来确定，通过下面的维修方式决策流程图，则可以更加清楚的了解维修方式的合理选择方法。
2 车辆预防维修政策
目前车辆的维修政策基本上属于事后维修和预防维修，而对于车辆的预防维修政策应包括车辆零部件级维修政策和整车系统的维修政策。在维修决策过程中，应首先确定各部件的最优维修策略，然后再根据零部件的维修周期等确定整车的维修策略。为使论文简洁，在此对论文中常用变量有如下定义：表示事后维修维修的平均费用，表示预防维修的费用，表示最小维修费用，表示总平均费用，为事后维修次数，为最小维修次数，为零部件在时间时的可靠性，为平均周期长度。
2.1 部件级政策
2.1.1 基于年龄的维修决策模型
该政策中的要根据系统的特性进行不同选择，基于年龄的维修决策模型的平均费用可以表示为：
（1）
2.1.2 基于周期的替换政策
基于周期的替换政策是在规定的时间，对一批相同单元进行强制替换，而在规定的时间内，如有某单元发生失效，则对该单元也进行替换，其维修决策模型如图3所示。
此时，平均费用可以表示为：
（2）
2.1.3 基于周期的最小维修政策
基于周期的最小维修政策是指对一批元件在一定指定日期内进行替换更新，但是在指定时间内，如果零件失效，则只对零件进行最小维修，这种维修政策主要适用于较昂贵的单元。
该政策的单位时间平均费用J可以表示为：
（3）
2.2 系统级预防维修政策
2.2.1 成组维修
成组维修适用于复杂系统的维修。对于复杂的可修系统，各部件的最优维修间隔是按照各自维修策略来确定，若系统按照这些维修间隔来执行，则系统就会被一系列维修打断，所以必须将许多维修活动集中起来做，这便是成组维修。汽车的各级维护保养就是典型的成组维修方式，我们需要做的是优化各级保养制度的最优周期和零部件的保养级别。
2.2.2 机会维修
机会维修适用于在维修系统内某个重要部件故障时，对系统中短期内需要维修的其他设备或部件进行提前预防维修。机会维修制度可以减小非计划维修比例，降低停机时间和维修费用。做机会维修时，通常需要确定一个阈值，当某部件或设备维修时，若另一部件或设备的维修时间在给定的阈值之内，则启动机会维修，这个阈值需要我们根据实际状况去优化计算得出。
3 结语
该文以可靠性为中心，介绍了车辆维修方式选择方法以及常见的维修决策模型，同时还介绍了零部件级与系统级预防维修间隔的优化方法。尽管该文给出了一些常见的维修决策方法，但在车辆领域的适用性仍需要实际的运用来验证。
参考文献
[1] 张芸.基于RCM的现代汽车维修管理模式探析[J].机电技术，2012， 35（4）：156-159.
[2] 吴定才.论以可靠性为中心的车辆维修方式[C]//四川省第九届（2009年）汽车学术交流年会论文集.2009.
[3] 陈叶菁，龚时雨.以可靠性为中心的维修思想[J].工业安全与环保，2006， 32（6）：60-62.
[4] 王长高.以可靠性为中心的维修思想研究[J].北京航空航天大学学报（社会科学版），1999（1）.endprint
摘 要：以可靠性为中心的维修（Reliability-Centred Maintenance，简称RCM）为提高设备利用率提供了有效方法，被广泛应用于军事装备、核能、电力、铁路、石化等领域。该文将以RCM为中心，介绍常见的维修方式，并讨论车辆部件级和系统级维修决策模型和优化预防维修间隔的方法。
关键词：RCM 维修决策 预防维修
中图分类号：U472 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）08（b）-0156-02
以可靠性为中心的维修是在20世纪70年代在美国首先提出的一种新的维修体制，其维修思想来自于美国航空业对飞机的维修方式的探索。在新的维修体制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空维修费用，因而引起了广泛的注意和应用。RCM根据设备的可靠性状况和外部对设备的需求来确定维修计划，很好的克服了传统维修方式中维修不足和维修过度的缺点。
目前RCM已经被应用于军事装备、核能、电力、铁路、石化等领域，而其在车辆领域这方面的研究暂时还处在起步阶段。在我国现有的汽车维修管理模式下，存在着很大的资源浪费现象，应加大视情维修的比重，适当安排周期预防性维修和状态维修相结合[1]。另外，随着运用在汽车的技术不断更新，也要求维修重点要由事后故障修复向事前汽车维护保养以及快速维修为主转变。目前，国内研究者也已经开始尝试RCM应用到车辆的维修管理中，如吴定才[2]利用RCM理论来确定车辆的维修方式。该文将尝试在RCM维修思想的指导下，讨论车辆预防性维修决策模型，并优化车辆预防维修间隔。
1 维修方式合理选择流程
维修方式可分为事后维修、预防维修和状态维修。维修决策就是要根据不同维修方式的特点来选择合适的维修方式，表1给出了三种基本维修方式的异同点。
车辆属于复杂的系统，三种基本的维修方式可以同时存在，采取什么样的维修方式需要根据维修对象本身、维修技术和手段等情况来确定，通过下面的维修方式决策流程图，则可以更加清楚的了解维修方式的合理选择方法。
2 车辆预防维修政策
目前车辆的维修政策基本上属于事后维修和预防维修，而对于车辆的预防维修政策应包括车辆零部件级维修政策和整车系统的维修政策。在维修决策过程中，应首先确定各部件的最优维修策略，然后再根据零部件的维修周期等确定整车的维修策略。为使论文简洁，在此对论文中常用变量有如下定义：表示事后维修维修的平均费用，表示预防维修的费用，表示最小维修费用，表示总平均费用，为事后维修次数，为最小维修次数，为零部件在时间时的可靠性，为平均周期长度。
2.1 部件级政策
2.1.1 基于年龄的维修决策模型
该政策中的要根据系统的特性进行不同选择，基于年龄的维修决策模型的平均费用可以表示为：
（1）
2.1.2 基于周期的替换政策
基于周期的替换政策是在规定的时间，对一批相同单元进行强制替换，而在规定的时间内，如有某单元发生失效，则对该单元也进行替换，其维修决策模型如图3所示。
此时，平均费用可以表示为：
（2）
2.1.3 基于周期的最小维修政策
基于周期的最小维修政策是指对一批元件在一定指定日期内进行替换更新，但是在指定时间内，如果零件失效，则只对零件进行最小维修，这种维修政策主要适用于较昂贵的单元。
该政策的单位时间平均费用J可以表示为：
（3）
2.2 系统级预防维修政策
2.2.1 成组维修
成组维修适用于复杂系统的维修。对于复杂的可修系统，各部件的最优维修间隔是按照各自维修策略来确定，若系统按照这些维修间隔来执行，则系统就会被一系列维修打断，所以必须将许多维修活动集中起来做，这便是成组维修。汽车的各级维护保养就是典型的成组维修方式，我们需要做的是优化各级保养制度的最优周期和零部件的保养级别。
2.2.2 机会维修
机会维修适用于在维修系统内某个重要部件故障时，对系统中短期内需要维修的其他设备或部件进行提前预防维修。机会维修制度可以减小非计划维修比例，降低停机时间和维修费用。做机会维修时，通常需要确定一个阈值，当某部件或设备维修时，若另一部件或设备的维修时间在给定的阈值之内，则启动机会维修，这个阈值需要我们根据实际状况去优化计算得出。
3 结语
该文以可靠性为中心，介绍了车辆维修方式选择方法以及常见的维修决策模型，同时还介绍了零部件级与系统级预防维修间隔的优化方法。尽管该文给出了一些常见的维修决策方法，但在车辆领域的适用性仍需要实际的运用来验证。
参考文献
[1] 张芸.基于RCM的现代汽车维修管理模式探析[J].机电技术，2012， 35（4）：156-159.
[2] 吴定才.论以可靠性为中心的车辆维修方式[C]//四川省第九届（2009年）汽车学术交流年会论文集.2009.
[3] 陈叶菁，龚时雨.以可靠性为中心的维修思想[J].工业安全与环保，2006， 32（6）：60-62.
[4] 王长高.以可靠性为中心的维修思想研究[J].北京航空航天大学学报（社会科学版），1999（1）.endprint
