一文搞懂各種設(shè)備維修模式
張耀輝 郭金茂 張仕新 裝甲兵工程學院維修工程教研室
摘要:裝備維修工程是一門新興的學科, 其中一些概念還不是很嚴謹, 在不同部門和不同行業(yè)之間也不統(tǒng)一? 本文對幾個有關(guān)維修與維修方式的基本概念進行了辨析, 澄清了一些模糊認識, 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, 并對維修方式的分類進行了探討?
關(guān)鍵詞:維修 維修方式 修復性維修 預防性維修 改進性維修 狀態(tài)維修 預先維修
維修伴隨著機器的誕生而出現(xiàn), 可以說歷史悠久? 但是, 長期以來, 維修以經(jīng)驗為基礎(chǔ), 是一種技藝,缺乏系統(tǒng)的總結(jié)與理論指導? 隨著技術(shù)的進步, 裝備(設(shè)備, 下同)復雜程度的提高, 維修的地位越來越重要, 越來越受到人們的重視? 維修便逐漸從技藝走向科學, 慢慢形成了維修工程學科, 聯(lián)合國教科文組織在1974年把它正式列入了技術(shù)科學的學科分類目錄中?
然而, 維修工程畢竟是一個新興學科, 是在經(jīng)驗? 技藝的基礎(chǔ)上建立起來的, 有關(guān)維修的概念還不是很嚴謹, 也不成系統(tǒng)? 由于歷史的原因, 有些相同的術(shù)語概念在不同的部門? 不同的國家有著不同的含義, 其內(nèi)涵和外延都不同; 另一方面, 不同的術(shù)語概念卻在表達著同樣的意思, 有著相同或相近的內(nèi)涵和外延?
本文試圖對這樣一些有關(guān)維修與維修方式的概念進行分析與討論, 以期引起大家的重視, 使維修工程作為一門學科更加嚴謹, 更加完善?
1.維修方式的概念
維修是為使裝備保持? 恢復到或改善其規(guī)定技術(shù)狀態(tài)所進行的全部活動? 而裝備維修方式是對裝備及其部件維修時機的控制形式? 也就是說, 對維修時機的掌握是通過采用不同的維修方式實現(xiàn)的?按維修的目的與時機, 可以把維修劃分成不同的維修方式? 例如, 修復性維修是一種維修方式, 其維修的時機是在裝備發(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)目前爭議較大, 本文后面將專門對此進行討論?
在實踐中, 與維修方式相關(guān)的還有維修制度與維修體制兩個概念?
維修制度是指在一定維修思想(理論)指導下, 制訂出的維修應(yīng)共同遵守的一系列規(guī)定, 它包括維修計劃? 維修類別? 維修方式? 維修等級? 維修組織? 維修考核指標體系等? 例如, 我軍以前實行的是“定時維修制度” , 現(xiàn)在實行的是“定時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“計劃預防維修制” ? “預防維修制” 等說法 , 這里的“制” 也是指維修制度? 可見, 雖然維修制度是一個內(nèi)涵和外延都很大的概念, 但在實踐中使用這個概念時, 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行維修的制度?
維修體制在部隊中有明確的定義? 《中國軍事百科全書》 中對維修體制定義為: 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構(gòu)? 職責權(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技術(shù)措施的實現(xiàn)? 地方工業(yè)部門對維修體制一詞沒有嚴格的定義, 但經(jīng)常被使用?
也有的文獻中也經(jīng)常把“預防維修制” 說成“預防維修體制” , 顯然這里的維修體制實際上指的是維修制度?
再如, 也有文獻中稱的改善維修? 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是指維修方式，不是維修體制? 由此可見, 地方工業(yè)部門對“維修體制” 一詞的用法欠妥當? 《簡明社會科學詞典》 將“體制” 釋義為“關(guān)于國家機關(guān)? 企業(yè)? 事業(yè)單位等的機構(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, 部隊對“維修體制” 一詞的定義和使用更為科學?
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? 改進性維修? 修復性維修? 改善性維修? 預防性維修
事后維修和故障后維修(Breakdown Maintenance)是同一個概念, 只是翻譯的不同, 是指裝備發(fā)生故障后再進行維修的一種維修方式, 也稱修理(repair)或排除故障維修? 改進性維修(Improvement Maintenance或Modification Maintenance)是利用完成裝備維修任務(wù)的時機, 對裝備進行經(jīng)過批準的改進和改裝, 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? 對于事后維修?故障后維修? 改進性維修這幾個概念, 各界均沒有什么歧意?
修復性維修(Corrective Maintenance)是指裝備發(fā)生故障或遭到損壞后, 使其恢復到規(guī)定技術(shù)狀態(tài)所進行的維修活動? 因此, 修復性維修和事后維修? 故障后維修是同義詞? 文獻(6)把Corrective Maintenance翻譯成“改善維修” , 并認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, 對設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)或零件的設(shè)計加以改進, 并結(jié)合修理進行改裝, 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”其實是“改進性維修” 的意思? 文獻(7)把Corrective Maintenance翻譯成“改善性維修” 或“糾正性維修” , 并認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? 開裂? 腐蝕? 疲勞等各種失效狀況, 繼續(xù)運行將造成較嚴重的故障后果? 改善性維修通過零件更換? 表面改性? 精度恢復? 重新成型? 調(diào)直? 校準? 對中等技術(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)計和結(jié)構(gòu), 使設(shè)備修復到所要求的功能和精度? 因此, 文獻(7)中的改善性維修兼有預防性維修和改進性維修的含義? 英文文獻(8)中對Corrective Maintenance的解釋是Failure Based Maintenance, 即基于故障的維修, 就是在故障發(fā)生后進行的維修? 因此, 把Corrective Maintenance翻譯為“修復性維修” 似乎更為恰當, 更貼近英文原文的本意, 也更符合中文的習慣? 通過上述分析可以認為, 修復性維修(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)生后進行維修的一種維修方式?
預防性維修(Preventive Maintenance)是在發(fā)生故障之前, 為使裝備保持在規(guī)定狀態(tài)所進行的各種維修活動? 這一概念在國內(nèi)沒有什么歧義? 在美國, 對Preventive Maintenance的解釋是Time Based Maintenance, 即基于時間的維修(簡稱TBM), 也就是我們常說的定時維修或定期維修? 因此, 美國的Preventive Maintenance比我們所說的預防性維修的外延要小, 是預防性維修的一種?
2. 2 被動維修? 主動維修
被動維修(Reactive Maintenance)是指故障發(fā)生后為排除故障? 恢復裝備的規(guī)定技術(shù)狀態(tài)而進行的維修活動, 因此，被動維修與事后維修? 故障后維修? 修復性維修是同義詞?
主動維修(Proactive Maintenance, 簡稱PaM, 也譯為“預先維修” )有廣義和狹義之分? ,廣義的主動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, 廣義的主動維修和預防性維修是同義詞?
按照主動維修的奠基人E. C. Fitch的定義, 主動維修是檢測并糾正可能引起裝備產(chǎn)生故障的“故障根源” 的活動? E. C. Fitch提出了“故障根源” (Root Cause of Failure)的概念, 給出了流體機械系統(tǒng)故障根源的種類(液體污染? 液體泄漏? 液體化學特性不穩(wěn)定? 液體物理特性不穩(wěn)定? 液體氣蝕? 液體溫度不穩(wěn)定? 液壓件嚴重磨損? 機械載荷不穩(wěn)定), 認為通過對可能引起裝備產(chǎn)生故障的“故障根源” 進行系統(tǒng)化的識別, 在系統(tǒng)的性能和材料退化之前采取措施進行維修, 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, 延長系統(tǒng)的使用壽命? E. C. Fitch的主動維修是狹義的主動維修?
在討論維修方式時.，為了方便并避免重復, 廣義的主動維修用預防性維修代替? 狹義的主動維修用預先維修代替較為合適?
2. 3 預測維修? 預知維修? 狀態(tài)維修? 視情維修
預測維修與預知維修的英文原文都是Predictive Maintenance, 簡稱PdM, 顯然二者只是翻譯的不同而已, 它們應(yīng)是同一個詞? 筆者認為, “預測維修” 反映了預測這一關(guān)鍵步驟, 因此這一譯法更加符合英文的原意?
綜合文獻有關(guān)預測維修的論述, 可以給出預測維修的定義: 利用狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測裝備潛在故障的征兆, 預測裝備的剩余壽命或功能故障何時發(fā)生, 在功能故障發(fā)生的預測期內(nèi)安排維修的一種維修方式?
狀態(tài)維修(condition Based Maintenance, 簡稱” 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)了明顯的劣化后實施的維修, 而狀態(tài)的劣化是由被監(jiān)測的機器狀態(tài)參數(shù)變化反映出來的? 美國國防部對” BM的定義為: 利用嵌入式傳感器和/或便攜式外部測試? 測量設(shè)備對武器系統(tǒng)進行測試, 并對武器系統(tǒng)的狀態(tài)進行實時評估, 根據(jù)評估結(jié)果來安排的維修活動? 顯然, 狀態(tài)維修與預測維修的含義類似, 只是預測維修更加強調(diào)“預測” 這一步驟而已? 文獻(8)則把Condition Based Maintenance(狀態(tài)維修)作為Predictive Maintenance (預測維修)的解釋? 顯然, 這里是把狀態(tài)維修與預測維修作為同義詞看待的? 文獻(15)則直接把Condition Based Maintenance 視為Predictive Maintenance的同義詞? 由于預測維修的概念比狀態(tài)維修的概念出現(xiàn)得早, 也有的文獻把預測維修看作是狀態(tài)維修的初級階段。
與預測維修? 狀態(tài)維修相比, 視情維修(On—condition Maintenance)這一概念在國內(nèi)出現(xiàn)較早, 也最為大家所熟悉? 雖然這一概念經(jīng)常作為與預測維修? 狀態(tài)維修不同的概念來使用, 但它們之問的界限并不明顯, 一般可認為視情維修是預測維修或狀態(tài)維修的初級階段? 文獻(4)認為: “以狀態(tài)為基礎(chǔ)的維修, 在國內(nèi)通常稱為狀態(tài)維修或視情維修” ? 可見, 這里的視情維修是狀態(tài)維修的同義詞?
綜上所述, 預測維修? 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(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)修復性維修: 其維修的時機是裝備發(fā)生故障之后, 目的是恢復裝備規(guī)定的技術(shù)狀態(tài)? 修復性維修的同義詞有: 修理, 被動維修, 事后維修, 故障后維修, 排除故障維修? 戰(zhàn)場搶修是一種特殊的修復性維修?
(2)預防性維修: 其維修的時機是裝備技術(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)? 主動維修(廣義的)是預防性維修的同義詞?
預防維修又可分成三類:
①定時維修(TBM): 是基于時間的維修, 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? 預測維修? 預知維修? 視情維修?
③預先維修(PaM): 是為消除故障根源而進行的維修, 即狹義的主動維修? 雖然預先維修要檢測? 糾正設(shè)計不當和制造? 維修? 安裝中的不對中? 不平衡以及問隙調(diào)整不當?shù)裙收细? 具有修復性維修的成分, 但是, 預先維修的根本目的是檢測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防性維修方式?因此, 把預先維修歸于預防性維修更加合理?
(3)改進性維修: 其維修的時機是在預防性維修或修復性維修時進行, 目的是改進裝備的性能? 可靠性? 維修性等?
此外, 探測性維修和機會維修也是經(jīng)常提到的維修方式, 對這兩個概念可以討論如下:
J. Moubray在RCM中提出了探測性維修(Detective Maintenance)的概念(18)? 在各種武器系統(tǒng)? 色機? 航天器等高安全? 高可靠性的系統(tǒng)中, 冗余系統(tǒng)越來越普遍, 裝備中冗余產(chǎn)品或平時不工作的產(chǎn)品(例如備用功能? 報警裝置等)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, 其故障沒有什么后果, 可一旦使用時, 其不能使用的后果往往是嚴重的?
因此, 對隱蔽功能的后果應(yīng)加以預防? 一般的做法是定期地通過使用來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性維修(或故障檢查或使用檢查)? 對隱蔽功能而言, 這種維修方式顯然屬于修復性維修; 但對裝備總體而言, 由于能夠及時榆查出已現(xiàn)的故障, 避免了多重故障的后果, 這種維修方式又屬于預防性維修的范疇? J. Moubray在RCM中把探測性維修歸于非主動性對策, 但又將其歸于預防性維修工作類型之一? 可見, 探測性維修是一種特殊的維修方式, 歸于修復性維修還是預防性維修要根據(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, 提出了機會維修的概念(4)? 對定期維修的設(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, 靈活凋整維修時機, 這種維修方式叫做機會維修? 有的文獻把機會維修看作是一種獨立的維修方式? 其實, 機會維修的實質(zhì)仍然是定時維修, 只不過是對維修間隔期進行了靈活的調(diào)整而已?
4 結(jié)束語
維修工程是一門新必的學科, 在從技藝走向科學的過程中, 由于歷史時期的不同?不 同部門的習慣? 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? 很嚴謹, 給人們的信息交流帶來了不便? 本文對幾個有關(guān)維修方式的基本概念進行了分析與討論, 并提出了作者自己的觀點, 并對維修方式分類進行了探討, 只是一孔之見, 希望能起到拋磚引玉的作用, 引起同行的重視, 使維修工程這一學科逐步走向完善?
參考文獻（略）原文名稱《裝備維修方式基本概念辨析》
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