理解RCM分析中的隱性故障
指出潛在的錯誤是達到生產可靠的關鍵因素。
理解
RCM
分析中的隱性故障
以可靠性為中心的維護
(RCM)
不是新事物,
RCM
的先行者
Airline Maintenance Steering Group Logic
公司早在
20
世紀
60
年代就已經存在了。今天,無論是工業生產、能源,亦或是科技領域,
RCM
這個概念已為人們所熟知。但是很多人只是熟悉這個概念,而對它的內容并沒有深入的理解。
RCM
表面上看來道理非常簡單,但是在實踐應用中卻是紛繁復雜的。如果只是做表面文章,不能深入貫徹執行,是不可能達到良好的可靠性的。
系統分析
RCM
簡單講主要包括:識別系統的功能,功能性的故障,以及這些故障導致的結果等。曾經有人指出了理解潛在故障極具重要性,而這一點并沒有被廣泛重視,且常常在
RCM
分析中被忽視。
只有透徹的理解如何進行系統分析,
RCM
對可靠性的重要之處才能顯現出來。需要理解潛在的錯誤,要明白何種情況下僅用單一的分析方法是不夠的,什么情況下在故障發生前進行維修是可以接受的,這些都是
RCM
的基本概念。此外,區分必要的備件和多余組件之間的差別也是影響可靠性的重要因素。
RCM
程序在其他工業中常常是僅用以發現系統是否具有基本的可靠性問題,并不進行細致的分析。主要原因是缺乏對系統分析原則上的認識。
確定重要設備
預防性的維護主要包括如下三方面內容:確定哪些設備對生產安全,操作和資產保護起著關鍵作用;對于前一項中所涉及的設備,需要執行哪些必要的維護。適當的執行第二項中描述的維護工作。
在對設備進行安全性、操作性和資產保護的評估之前,以及在
RCM
工作開始之前,有三條準則需要首先明確:
(1)
明確建立一個有效的
RCM
系統所需的基礎要素。
(2)
明確維護一個有效的
RCM
系統所需的預防性措施。
(3)
確定何種情況下一個組件應該歸類為
RTF
,并且明確
RTF
的局限性。
理解基本要素
建立一個有效的
RCM
系統有三個基本要素:
(1)
明確在何種情況下單一故障分析方法是不適用的。
(2)
辨別隱性故障。
(3)
明確在何種情況下需要復合故障分析。
單一故障分析不適用于隱性故障。當功能性設備的一個組件出現故障,而此故障并不立即影響到整個組件的功能,該故障稱之為隱性故障。
如果一個單一故障是隱性的,那么復合故障分析則是必需的。找出隱性故障是維護設備可靠性的主要方法。
確定預防性措施
建立有效的
RCM
方案需要三個層次的預防性措施。
預防設備出現意外故障的第一個層次是要確定關鍵組件。單個故障可能會對這些組件造成以下影響:
●
直接影響到人員安全和設備的安全;
●
可能造成生產設施出錯或停工;
●
安全保證系統出現疏漏;
●
意外的運行損耗;
●
其他
(
具體根據不同的工業或生產設備有不同的表現
)
。
第二個層次是找出潛在的關鍵組件。對于這些組件如果出現功能性的故障,不會立即影響到設備的運行,但是隱性故障可能關聯到更多的故障,也會造成上面的結果。
關鍵組件與隱性關鍵組件很相似,惟一的區別是關鍵組件一旦發生故障會很明顯,而隱性關鍵組件發生故障卻不易被發覺,直到引起下一個故障或是多個故障的出現。
為了更好的理解隱性關鍵組件
(
與給定組件的隱性故障是完全不同的概念
)
,請看下面的例子。
如果有多個組件
(
真空管、泵、電機等
)
同時并行工作組成一個整體功能,但該功能只由一個組件直接實現,并且沒有跡象表明其中任何一個組件有故障,那么其中一個組件的故障就被隱藏起來,并且這個故障還不會對整個設備造成影響。然而如果另一個組件也出現了故障,就會引起整個設備出錯。在這種情況下,被隱藏起來的組件稱為隱性關鍵組件。
另一個例子中含有兩個泵和一個單向閥門。如果兩個泵同時工作,單向閥門可能產生的故障就是隱性的,只有當一個泵發生故障后,有逆流經過單向閥門時,隱性故障才會被顯現出來。
隱性故障很普遍嗎?答案是非常普遍。少數情況發現在渦輪組件上,多發于單向閥門,柴油發動機燃油泵和柴油發動機關閉組件。明確潛在的關鍵組件才能最大程度的保障設備或設施正常運轉。
典型的隱性故障是在多組件并行的系統中,單個組件的故障不會明顯導致整個系統的功能性故障,直到功能性故障發生后才變得明顯。這就是潛在臨界。
這個概念非常重要。在工業應用中有許多這樣的例子,設計者故意設置多重防護措施以期望保證系統的可靠性。但是如果多重防護本身不能明顯警示故障的出現,仍然會引發下一個故障的出現。
功能備份用途的組件與一般組件是有很大不同的。在表中的例二中的組件是
RTF
組件,而在例四中的組件則是潛在的關鍵組件。
第三個層次是保護設備中的貴重組件。這些組件不一定是關鍵組件或潛在的關鍵組件,但是它們出現故障會帶來以下的經濟問題:
●
無法接受的更換或修復成本;
●
無法接受的維護成本;
●
更換所需時間太長;
●
報廢問題;
●
其他
(
具體根據不同的工業或生產設備有不同的表現
)
。
與經濟有關的組件發生故障不一定影響設備安全或生產,它只會增加勞動成本。將組件按成本分類與按關鍵性或潛在性分類區分開來,確定不同的優先順序。
如果一個成本很高的組件的故障影響到生產安全,正常運行或設備損耗,就不能僅僅考慮經濟因素,它同時也是一個關鍵故障或隱性關鍵故障。
理解其局限性
RTF 的最基本概念是預防性維護,它不是一定要先于故障的發生,也不意味著這個組件不重要或不需要修復,而是要在適合的時候將組件恢復到可以正常運轉的狀態。 RTF 組件的故障是既便發生單個故障,也并不影響到安全生產和經濟上的損失,并且操作人員可以容易地發現故障。
RTF 組件在發生單個故障時不會影響系統的正常工作。但如果不修復這個組件也沒有關系的話,那么有人就會問:為什么系統還需要這個組件呢?
確保可靠性需要建立一套很完善的預防性維護程序,而 RCM 是建立有效的預防性維護程序最謹慎的途徑。