一文搞懂各種設(shè)備維修模式
張耀輝 郭金茂 張仕新 裝甲兵工程學(xué)院維修工程教研室
摘要:裝備維修工程是一門新興的學(xué)科, 其中一些概念還不是很嚴(yán)謹(jǐn), 在不同部門和不同行業(yè)之間也不統(tǒng)一? 本文對(duì)幾個(gè)有關(guān)維修與維修方式的基本概念進(jìn)行了辨析, 澄清了一些模糊認(rèn)識(shí), 明確了一些概念的內(nèi)涵與外延, 分析了這些概念之間的相互關(guān)系, 并對(duì)維修方式的分類進(jìn)行了探討?
關(guān)鍵詞:維修 維修方式 修復(fù)性維修 預(yù)防性維修 改進(jìn)性維修 狀態(tài)維修 預(yù)先維修
維修伴隨著機(jī)器的誕生而出現(xiàn), 可以說(shuō)歷史悠久? 但是, 長(zhǎng)期以來(lái), 維修以經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ), 是一種技藝,缺乏系統(tǒng)的總結(jié)與理論指導(dǎo)? 隨著技術(shù)的進(jìn)步, 裝備(設(shè)備, 下同)復(fù)雜程度的提高, 維修的地位越來(lái)越重要, 越來(lái)越受到人們的重視? 維修便逐漸從技藝走向科學(xué), 慢慢形成了維修工程學(xué)科, 聯(lián)合國(guó)教科文組織在1974年把它正式列入了技術(shù)科學(xué)的學(xué)科分類目錄中?
然而, 維修工程畢竟是一個(gè)新興學(xué)科, 是在經(jīng)驗(yàn)? 技藝的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的, 有關(guān)維修的概念還不是很嚴(yán)謹(jǐn), 也不成系統(tǒng)? 由于歷史的原因, 有些相同的術(shù)語(yǔ)概念在不同的部門? 不同的國(guó)家有著不同的含義, 其內(nèi)涵和外延都不同; 另一方面, 不同的術(shù)語(yǔ)概念卻在表達(dá)著同樣的意思, 有著相同或相近的內(nèi)涵和外延?
本文試圖對(duì)這樣一些有關(guān)維修與維修方式的概念進(jìn)行分析與討論, 以期引起大家的重視, 使維修工程作為一門學(xué)科更加嚴(yán)謹(jǐn), 更加完善?
1.維修方式的概念
維修是為使裝備保持? 恢復(fù)到或改善其規(guī)定技術(shù)狀態(tài)所進(jìn)行的全部活動(dòng)? 而裝備維修方式是對(duì)裝備及其部件維修時(shí)機(jī)的控制形式? 也就是說(shuō), 對(duì)維修時(shí)機(jī)的掌握是通過(guò)采用不同的維修方式實(shí)現(xiàn)的?按維修的目的與時(shí)機(jī), 可以把維修劃分成不同的維修方式? 例如, 修復(fù)性維修是一種維修方式, 其維修的時(shí)機(jī)是在裝備發(fā)生功能故障之后, 維修的目的是排除故障, 使裝備恢復(fù)到規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)? 關(guān)于維修方式的內(nèi)涵定義目前比較統(tǒng)一, 而關(guān)于維修方式的分類(外延)目前爭(zhēng)議較大, 本文后面將專門對(duì)此進(jìn)行討論?
在實(shí)踐中, 與維修方式相關(guān)的還有維修制度與維修體制兩個(gè)概念?
維修制度是指在一定維修思想(理論)指導(dǎo)下, 制訂出的維修應(yīng)共同遵守的一系列規(guī)定, 它包括維修計(jì)劃? 維修類別? 維修方式? 維修等級(jí)? 維修組織? 維修考核指標(biāo)體系等? 例如, 我軍以前實(shí)行的是“定時(shí)維修制度” , 現(xiàn)在實(shí)行的是“定時(shí)維修與視情維修相結(jié)合的制度” , 這里的“制度” 是指的維修制度; 地方工業(yè)部門常用“計(jì)劃預(yù)防維修制” ? “預(yù)防維修制” 等說(shuō)法 , 這里的“制” 也是指維修制度? 可見(jiàn), 雖然維修制度是一個(gè)內(nèi)涵和外延都很大的概念, 但在實(shí)踐中使用這個(gè)概念時(shí), 其內(nèi)涵和外延都很小, 主要是指采用什么樣的維修方式或它們的組合進(jìn)行維修的制度?
維修體制在部隊(duì)中有明確的定義? 《中國(guó)軍事百科全書(shū)》 中對(duì)維修體制定義為: 裝備維修管理和維修作業(yè)體系及其制度的總稱, 主要包括裝備維修的組織機(jī)構(gòu)? 職責(zé)權(quán)限和任務(wù)劃分等? 維修體制從組織上保證維修管理及各項(xiàng)技術(shù)措施的實(shí)現(xiàn)? 地方工業(yè)部門對(duì)維修體制一詞沒(méi)有嚴(yán)格的定義, 但經(jīng)常被使用?
也有的文獻(xiàn)中也經(jīng)常把“預(yù)防維修制” 說(shuō)成“預(yù)防維修體制” , 顯然這里的維修體制實(shí)際上指的是維修制度?
再如, 也有文獻(xiàn)中稱的改善維修? 事后維修? 視情維修? 狀態(tài)維修? 定期維修等“五種維修體制” , 這里的維修體制其實(shí)是指維修方式，不是維修體制? 由此可見(jiàn), 地方工業(yè)部門對(duì)“維修體制” 一詞的用法欠妥當(dāng)? 《簡(jiǎn)明社會(huì)科學(xué)詞典》 將“體制” 釋義為“關(guān)于國(guó)家機(jī)關(guān)? 企業(yè)? 事業(yè)單位等的機(jī)構(gòu)設(shè)置? 隸屬關(guān)系和權(quán)限劃分等方面的體系和制度的統(tǒng)稱” ? 可見(jiàn), 部隊(duì)對(duì)“維修體制” 一詞的定義和使用更為科學(xué)?
2.與維修方式有關(guān)的維修基本概念辨析
2.1 事后維修? 故障后維修? 改進(jìn)性維修? 修復(fù)性維修? 改善性維修? 預(yù)防性維修
事后維修和故障后維修(Breakdown Maintenance)是同一個(gè)概念, 只是翻譯的不同, 是指裝備發(fā)生故障后再進(jìn)行維修的一種維修方式, 也稱修理(repair)或排除故障維修? 改進(jìn)性維修(Improvement Maintenance或Modification Maintenance)是利用完成裝備維修任務(wù)的時(shí)機(jī), 對(duì)裝備進(jìn)行經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的改進(jìn)和改裝, 以提高裝備的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能? 可靠性或維修性, 或使之適合予某一特殊用途的一種維修方式? 對(duì)于事后維修?故障后維修? 改進(jìn)性維修這幾個(gè)概念, 各界均沒(méi)有什么歧意?
修復(fù)性維修(Corrective Maintenance)是指裝備發(fā)生故障或遭到損壞后, 使其恢復(fù)到規(guī)定技術(shù)狀態(tài)所進(jìn)行的維修活動(dòng)? 因此, 修復(fù)性維修和事后維修? 故障后維修是同義詞? 文獻(xiàn)(6)把Corrective Maintenance翻譯成“改善維修” , 并認(rèn)為改善維修是為了消除設(shè)備的先天性缺陷或頻發(fā)故障, 對(duì)設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)或零件的設(shè)計(jì)加以改進(jìn), 并結(jié)合修理進(jìn)行改裝, 以提高設(shè)備的可靠性和維修性的措施? 顯然, 這里的“改善維修”其實(shí)是“改進(jìn)性維修” 的意思? 文獻(xiàn)(7)把Corrective Maintenance翻譯成“改善性維修” 或“糾正性維修” , 并認(rèn)為改善性維修主要應(yīng)用在設(shè)備耗損故障期? 按照設(shè)備的浴盆曲線, 設(shè)備在耗損故障期, 存在著老化? 磨損?硬化? 變形? 開(kāi)裂? 腐蝕? 疲勞等各種失效狀況, 繼續(xù)運(yùn)行將造成較嚴(yán)重的故障后果? 改善性維修通過(guò)零件更換? 表面改性? 精度恢復(fù)? 重新成型? 調(diào)直? 校準(zhǔn)? 對(duì)中等技術(shù)手段, 并允許小的設(shè)備改造或者再制造, 改善維修（或糾正維修）可以不拘泥于原有設(shè)備的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu), 使設(shè)備修復(fù)到所要求的功能和精度? 因此, 文獻(xiàn)(7)中的改善性維修兼有預(yù)防性維修和改進(jìn)性維修的含義? 英文文獻(xiàn)(8)中對(duì)Corrective Maintenance的解釋是Failure Based Maintenance, 即基于故障的維修, 就是在故障發(fā)生后進(jìn)行的維修? 因此, 把Corrective Maintenance翻譯為“修復(fù)性維修” 似乎更為恰當(dāng), 更貼近英文原文的本意, 也更符合中文的習(xí)慣? 通過(guò)上述分析可以認(rèn)為, 修復(fù)性維修(Corrective Maintenance)與事后維修或故障后維修(Breakdown Maintenance)是同義詞, 是在故障發(fā)生后進(jìn)行維修的一種維修方式?
預(yù)防性維修(Preventive Maintenance)是在發(fā)生故障之前, 為使裝備保持在規(guī)定狀態(tài)所進(jìn)行的各種維修活動(dòng)? 這一概念在國(guó)內(nèi)沒(méi)有什么歧義? 在美國(guó), 對(duì)Preventive Maintenance的解釋是Time Based Maintenance, 即基于時(shí)間的維修(簡(jiǎn)稱TBM), 也就是我們常說(shuō)的定時(shí)維修或定期維修? 因此, 美國(guó)的Preventive Maintenance比我們所說(shuō)的預(yù)防性維修的外延要小, 是預(yù)防性維修的一種?
2. 2 被動(dòng)維修? 主動(dòng)維修
被動(dòng)維修(Reactive Maintenance)是指故障發(fā)生后為排除故障? 恢復(fù)裝備的規(guī)定技術(shù)狀態(tài)而進(jìn)行的維修活動(dòng), 因此，被動(dòng)維修與事后維修? 故障后維修? 修復(fù)性維修是同義詞?
主動(dòng)維修(Proactive Maintenance, 簡(jiǎn)稱PaM, 也譯為“預(yù)先維修” )有廣義和狹義之分? ,廣義的主動(dòng)維修是指在裝備的技術(shù)狀態(tài)發(fā)生劣化后? 功能故障發(fā)生前進(jìn)行的維修, 其目的是使裝備保持在規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)? 因此, 廣義的主動(dòng)維修和預(yù)防性維修是同義詞?
按照主動(dòng)維修的奠基人E. C. Fitch的定義, 主動(dòng)維修是檢測(cè)并糾正可能引起裝備產(chǎn)生故障的“故障根源” 的活動(dòng)? E. C. Fitch提出了“故障根源” (Root Cause of Failure)的概念, 給出了流體機(jī)械系統(tǒng)故障根源的種類(液體污染? 液體泄漏? 液體化學(xué)特性不穩(wěn)定? 液體物理特性不穩(wěn)定? 液體氣蝕? 液體溫度不穩(wěn)定? 液壓件嚴(yán)重磨損? 機(jī)械載荷不穩(wěn)定), 認(rèn)為通過(guò)對(duì)可能引起裝備產(chǎn)生故障的“故障根源” 進(jìn)行系統(tǒng)化的識(shí)別, 在系統(tǒng)的性能和材料退化之前采取措施進(jìn)行維修, 從根本上避免功能故障的發(fā)生, 可以有效地減少系統(tǒng)的整體維修需求, 延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命? E. C. Fitch的主動(dòng)維修是狹義的主動(dòng)維修?
在討論維修方式時(shí).，為了方便并避免重復(fù), 廣義的主動(dòng)維修用預(yù)防性維修代替? 狹義的主動(dòng)維修用預(yù)先維修代替較為合適?
2. 3 預(yù)測(cè)維修? 預(yù)知維修? 狀態(tài)維修? 視情維修
預(yù)測(cè)維修與預(yù)知維修的英文原文都是Predictive Maintenance, 簡(jiǎn)稱PdM, 顯然二者只是翻譯的不同而已, 它們應(yīng)是同一個(gè)詞? 筆者認(rèn)為, “預(yù)測(cè)維修” 反映了預(yù)測(cè)這一關(guān)鍵步驟, 因此這一譯法更加符合英文的原意?
綜合文獻(xiàn)有關(guān)預(yù)測(cè)維修的論述, 可以給出預(yù)測(cè)維修的定義: 利用狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)裝備潛在故障的征兆, 預(yù)測(cè)裝備的剩余壽命或功能故障何時(shí)發(fā)生, 在功能故障發(fā)生的預(yù)測(cè)期內(nèi)安排維修的一種維修方式?
狀態(tài)維修(condition Based Maintenance, 簡(jiǎn)稱” BM)也稱為基于狀態(tài)度維修或狀態(tài)基維修?定義為: 在設(shè)備出現(xiàn)了明顯的劣化后實(shí)施的維修, 而狀態(tài)的劣化是由被監(jiān)測(cè)的機(jī)器狀態(tài)參數(shù)變化反映出來(lái)的? 美國(guó)國(guó)防部對(duì)” BM的定義為: 利用嵌入式傳感器和/或便攜式外部測(cè)試? 測(cè)量設(shè)備對(duì)武器系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試, 并對(duì)武器系統(tǒng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估, 根據(jù)評(píng)估結(jié)果來(lái)安排的維修活動(dòng)? 顯然, 狀態(tài)維修與預(yù)測(cè)維修的含義類似, 只是預(yù)測(cè)維修更加強(qiáng)調(diào)“預(yù)測(cè)” 這一步驟而已? 文獻(xiàn)(8)則把Condition Based Maintenance(狀態(tài)維修)作為Predictive Maintenance (預(yù)測(cè)維修)的解釋? 顯然, 這里是把狀態(tài)維修與預(yù)測(cè)維修作為同義詞看待的? 文獻(xiàn)(15)則直接把Condition Based Maintenance 視為Predictive Maintenance的同義詞? 由于預(yù)測(cè)維修的概念比狀態(tài)維修的概念出現(xiàn)得早, 也有的文獻(xiàn)把預(yù)測(cè)維修看作是狀態(tài)維修的初級(jí)階段。
與預(yù)測(cè)維修? 狀態(tài)維修相比, 視情維修(On—condition Maintenance)這一概念在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)較早, 也最為大家所熟悉? 雖然這一概念經(jīng)常作為與預(yù)測(cè)維修? 狀態(tài)維修不同的概念來(lái)使用, 但它們之問(wèn)的界限并不明顯, 一般可認(rèn)為視情維修是預(yù)測(cè)維修或狀態(tài)維修的初級(jí)階段? 文獻(xiàn)(4)認(rèn)為: “以狀態(tài)為基礎(chǔ)的維修, 在國(guó)內(nèi)通常稱為狀態(tài)維修或視情維修” ? 可見(jiàn), 這里的視情維修是狀態(tài)維修的同義詞?
綜上所述, 預(yù)測(cè)維修? 狀態(tài)維修? 視情維修屬于同一種維修方式, 一般不用去刻意區(qū)分它們? 如文獻(xiàn)(17)和(18)就把三者視為同義詞?
3 關(guān)于維修方式的分類
根據(jù)上面對(duì)與維修方式有關(guān)的維修基本概念的討論和維修方式的定義, 可以把維修方式分成三大類：
(1)修復(fù)性維修: 其維修的時(shí)機(jī)是裝備發(fā)生故障之后, 目的是恢復(fù)裝備規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)? 修復(fù)性維修的同義詞有: 修理, 被動(dòng)維修, 事后維修, 故障后維修, 排除故障維修? 戰(zhàn)場(chǎng)搶修是一種特殊的修復(fù)性維修?
(2)預(yù)防性維修: 其維修的時(shí)機(jī)是裝備技術(shù)狀態(tài)劣化之后而功能故障發(fā)生之前, 目的是保持裝備規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)? 主動(dòng)維修(廣義的)是預(yù)防性維修的同義詞?
預(yù)防維修又可分成三類:
①定時(shí)維修(TBM): 是基于時(shí)間的維修, 也叫定期維修?
②狀態(tài)維修(CBM): 是基于狀態(tài)的維修, 其同義詞有: 狀態(tài)基維修? 基于狀態(tài)的維修? 預(yù)測(cè)維修? 預(yù)知維修? 視情維修?
③預(yù)先維修(PaM): 是為消除故障根源而進(jìn)行的維修, 即狹義的主動(dòng)維修? 雖然預(yù)先維修要檢測(cè)? 糾正設(shè)計(jì)不當(dāng)和制造? 維修? 安裝中的不對(duì)中? 不平衡以及問(wèn)隙調(diào)整不當(dāng)?shù)裙收细? 具有修復(fù)性維修的成分, 但是, 預(yù)先維修的根本目的是檢測(cè)并糾正可能引起裝備產(chǎn)生故障的“故障根源” , 消除故障產(chǎn)生的條件,從根本上預(yù)防功能故障的發(fā)生(盡管不能完全消除功能故障), 因而是一種更加有效的預(yù)防性維修方式?因此, 把預(yù)先維修歸于預(yù)防性維修更加合理?
(3)改進(jìn)性維修: 其維修的時(shí)機(jī)是在預(yù)防性維修或修復(fù)性維修時(shí)進(jìn)行, 目的是改進(jìn)裝備的性能? 可靠性? 維修性等?
此外, 探測(cè)性維修和機(jī)會(huì)維修也是經(jīng)常提到的維修方式, 對(duì)這兩個(gè)概念可以討論如下:
J. Moubray在RCM中提出了探測(cè)性維修(Detective Maintenance)的概念(18)? 在各種武器系統(tǒng)? 色機(jī)? 航天器等高安全? 高可靠性的系統(tǒng)中, 冗余系統(tǒng)越來(lái)越普遍, 裝備中冗余產(chǎn)品或平時(shí)不工作的產(chǎn)品(例如備用功能? 報(bào)警裝置等)明顯增多? 這類產(chǎn)品發(fā)生故障后, 使用人員很難直接感受或觀察到, 這類故障稱為隱蔽功能故障? 在隱蔽功能不啟用時(shí), 其故障沒(méi)有什么后果, 可一旦使用時(shí), 其不能使用的后果往往是嚴(yán)重的?
因此, 對(duì)隱蔽功能的后果應(yīng)加以預(yù)防? 一般的做法是定期地通過(guò)使用來(lái)檢查備用功能是否良好(即是否存在故障), 這種檢查方式稱為探測(cè)性維修(或故障檢查或使用檢查)? 對(duì)隱蔽功能而言, 這種維修方式顯然屬于修復(fù)性維修; 但對(duì)裝備總體而言, 由于能夠及時(shí)榆查出已現(xiàn)的故障, 避免了多重故障的后果, 這種維修方式又屬于預(yù)防性維修的范疇? J. Moubray在RCM中把探測(cè)性維修歸于非主動(dòng)性對(duì)策, 但又將其歸于預(yù)防性維修工作類型之一? 可見(jiàn), 探測(cè)性維修是一種特殊的維修方式, 歸于修復(fù)性維修還是預(yù)防性維修要根據(jù)分析的產(chǎn)品層次而定?
在以利用率為中心的維修決策方法中, 提出了機(jī)會(huì)維修的概念(4)? 對(duì)定期維修的設(shè)備或部件, 可以根據(jù)生產(chǎn)的忙閑,考慮流程同步, 結(jié)合節(jié)假日或其它設(shè)備的維修, 靈活凋整維修時(shí)機(jī), 這種維修方式叫做機(jī)會(huì)維修? 有的文獻(xiàn)把機(jī)會(huì)維修看作是一種獨(dú)立的維修方式? 其實(shí), 機(jī)會(huì)維修的實(shí)質(zhì)仍然是定時(shí)維修, 只不過(guò)是對(duì)維修間隔期進(jìn)行了靈活的調(diào)整而已?
4 結(jié)束語(yǔ)
維修工程是一門新必的學(xué)科, 在從技藝走向科學(xué)的過(guò)程中, 由于歷史時(shí)期的不同?不 同部門的習(xí)慣? 翻譯的差異等, 有關(guān)維修的一些基本概念還不是很統(tǒng)一? 很嚴(yán)謹(jǐn), 給人們的信息交流帶來(lái)了不便? 本文對(duì)幾個(gè)有關(guān)維修方式的基本概念進(jìn)行了分析與討論, 并提出了作者自己的觀點(diǎn), 并對(duì)維修方式分類進(jìn)行了探討, 只是一孔之見(jiàn), 希望能起到拋磚引玉的作用, 引起同行的重視, 使維修工程這一學(xué)科逐步走向完善?
參考文獻(xiàn)（略）原文名稱《裝備維修方式基本概念辨析》
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