系统说明与功能

 (1) 系统描述和说明

  分析员对收集的资料进行整理和消化，通过系统描述和说明，记录了系统的准确范围，充分反映和识别系统功能的参数变化状况，充分了解原来预防性维修中可以改变的内容。

系统功能 

(1) 功能和性能标准

 基于可靠性为中心的设备维修

RCM & SRCM   12  维修的目的就是希望设备能保持完成设计功能的状态。这意味着任何部件的维修需求只有在清楚了解其功能后 , 才能被确定。  所有设备通常有多种功能。其功能可分成 4 种类型 : 主要功能、次要功能、保护装置、冗余功能。

 1) 主要功能  投入运行的每一设备都要完成一种或几种特定的功能 , 这就是我们所知道的主要功能 , 这也是设备存在的根本理由 ,同时也是为设备检修计划人员所感兴趣的。所以 , 应该认真仔细、尽可能准确地对这些功能进行定义。

 2) 次要功能  除了主要功能外 , 几乎每一设备还有许多次要功能。这些次要功能通常不象主要功能那样明显 , 但其故障仍然会带来严重的后果 , 有时比主要功能所引起 的故障更严重。这意味着对这些功能进行维护常常会像维护主要功能那样耗费一样多的时间和精力。因此也必须对这些次要功能作出清楚的解释。典型的次要功能包括 ：  密封作用 ：主要功能是输送各种物质 ( 尤其是液体 )的装置 , 都必须有密 封作用。这些装置常包括各种泵、管路、滑槽、漏斗和空气动力及液压系统。为 了保证不忽略有关的故障 (泄漏或溢出 ), 除了主要功能外 , 还应列举次要功能。  

支撑作用 ：许多设备有结构性的次要功能 , 如承受构件的重量。 外观、卫生。  仪表 ：固定的仪表是次要功能的重要组成部分。它们可显示像压力、温度、速度、流速、液位这些变量以特定比例来反映实际情况。  一般, 设备越复杂 , 其功能也就越多。对于一台设备 , 可能有多达 20种次要功能。

 3) 保护装置  随着设备向复杂化方向发展 , 它产生的故障模式的数量也呈指数增长 , 这导致故障后果的种类和严重性也相应地增长。为设法消除 ( 或至少降低 ) 故障后果 , 大量采用了自动保护装置 , 其作用方式如下：吸引设备操作者对不正常状态的注意力 (对故障影响起反应的警告灯和警报器 , 故障影响由多种限位开关、过载或超速装置、振动或加速度传感器、温度或压力等传感器来监测 ):报器 , 故障影响由多种限位开关、过载或超速装置、振动或加速度传感器、温度或压力等传感器来监测 ):  一旦发生故障 , 则使设备停止运行（这些装置也对故障影响起反应 , 采用相同的传感器而且常与警报器的回路相同 ,, 只是设置不同而已)：  消除或缓解由于故障而产生的不正常状态 , 否则它会引起更为严重的损坏( 消防设备、 安全阀、安全膜、防爆膜)：  接替己失效的功能 ( 各种备用设备 , 冗余结构元件)：  有时 ,这些装置的目的是防止人员受到伤害 , 有时是防止设备故障 , 常常是兼而有之。有时它们的功能是很明显的 , 有时却是隐蔽性的。  保护装置能保证被保护功能的故障后果比不保护时其后果的严重性程度要低得多。因此 , 保护装置的存在常常意味着被保护功能的维修需求远非无保护装置时的维修需求那样严格。  保护装置特别是隐蔽性保护装置的维修有两个基本点 : 其一 , 对保护装置的日常维护 , 比对被保护设备的日常维护要更加留意 : 其二 , 不考虑保护装置的维修需求 , 就不可能合理地考虑被保护设备的维修需求。  然而 , 只有理解了保护装置的功能 , 才有可能考虑其维修需求。因此 , 当列出设备的功能时 ,也必须列出所有保护装置的功能。

4) 冗余功能  有时会遇到有些设备或部件是完全多余的。这种事情常发生在几年内一直在对设备进行技术改造、或者新设备的技术规范提得过高时 ( 当然上述论点不适用于安全原因所加装的元余部件 , 但适用于在使用范围内根本无用途的设备)。  例如 , 湿蒸汽供汽管路需要用到凝汽阀 , 供汽系统后来被修改成提供干蒸汽 , 因此凝汽阀变得多余了。另一个例子是供气管上所用的减压阀 , 阀的原始功能是把气力从840 降到 560 。后来此系统被改造成进气压力为 56OKPa, 那么减压阀就毫无用途。  有时人们会主张像这样的部件不会有害 , 移去它们要花费较多的钱 , 因此最简单的解决方法可能是把多余部件留下来直到整个设备退役为止。不幸的是 ,实际中尽管这些设备没有确定的功能 , 但它们仍然可以发生故障以致降低整个系统的可靠性。为避免发生这种情况 , 仍然需要对这些部件进行维修 , 这意味着它们仍然要消耗资源。  在一个复杂系统中 , 有 5%~20% 多余的部件是很平常的。如果把它们都去维修量和经费可以减少相同的比例。但是 , 在有把握做这项工作之前 , 首先辨别和清楚地理解这些部件的功能。  鉴于上述原因 , 记录重要设备的所有功能是十分必要的 , 无论这些功能是主要的、次要的 , 还是保护的或是多余的。 

 (2) 功能与功能故障的描述方式  第 1 步至第 3 步的工作方向是收集开发一套有规律的资料来定义系统的功能， RCM 的原则是 "保持系统功能 ", 所以分析人员有责任在整个分析过程中不 漏一个功能。这样在定义保持功能所需的预防性检修工作时也不会遗漏。   在说明功能时 , 要注意说明的对象是功能而不是设备本身 , 即不能用设备 名称来说明功能 , 当然有时为了能完整说明功能 ,有必要在说明中提及系统界限 屈外的设备或系统。下面用几个例子说明如何正确说明功能 : 故障模式与故障后果分析（FMEA）  FMEA是可靠性工程中最常用的基本工具，用于对系统的可靠性进行定性分析，FMEA的整个过程包括设备故障模式的识别、故障原因的探索以及故障后果的评估。FMEA原来是为一种工具提出的，在设计中可利用FMEA来识别设备的弱点，设计人员掌握着方面情况后就能确定采用哪些措施以防止或减轻这些故障模式发生的可能性。FMEA 是RCM中重要的环节，是RCM分析中重要的一步，通过这一步可以确定使功能发生故障的部件名称、故障模式与故障原因，并可确定应采取哪些预防维修措施来防止故障的发生、减轻故障的后果或检测到故障出现的开始阶段。FMEA分析可以按以下格式进行。 表7 故障模式与故障后果分析（FMEA）记录格式 。

简化的以可靠性为中心的维修（简化RCM）

 2.1 简化RCM现状  “简化RCM”主要的体现是，集中于维修工作量的缩减，通过验证占主要影响作用的故障模式和针对该模式的预防性维修工作来确认现有的维修任务，改进或者删除那些不适用的或者无效的维修任务。因为“简化RCM”需要更少的限制条件。因此，费用更低，速度更快，效果也更为直接。目前，美国一些主要的维修管理咨询机构都在以“简化RCM”作为其基本的理论依据，但是需要指出，不同咨询机构之间其“简化”内容也各不相同。      与工业界对RCM的应用热潮相呼应的是，1994年，美国开始推行国防采办改革，对军用标准也进行了有史以来最大的一次全面改革。此间，国防部发布的关于采用军用标准和规范的新政策指出，美国军方不再要求承包商必须使用军方标准或某个专用过程。取而代之的是，军方只负责提出性能需求，允许承包商使用能够满足这些性能需求的任何过程。该政策使美国军用标准和一些规范中定义的“RCM”变得无效。尽管在军方内部仍使用这些标准，但他们已经不能约束承包商所采用的规范或者标准。  

到了90年代，美国涌现出大量致力于装备维修的杂志和会议，关于RCM的杂志、文章和会议论文变得越来越多，甚至一些完全不同的分析过程也使用“RCM”的名称。  “简化”和“经典”两种不同观念引起学术界激烈的辩论。其结果，如果一个咨询机构说他们能够帮助用户学习RCM，用户已经不能确定自己究竟能够得到什么样的维修分析过程。      在混乱的“RCM”名称中，军方和工业界都看到了一种需求，即需要准确定义RCM过程。1994年的国防部备忘录中指出：“我们鼓励在国防部(采办和技术)部长的指导下，和相关的工业协会协作，为取代军用标准而开发新的可行的非政府标准。”    1996年，汽车工程师协会(Society of Automotive Engineers，SAE)的技术标准部在国防部的授意下开始从事RCM相关标准的研究，他们从美国海军航空兵和舰船RCM委员会中，邀请了一大批代表。这些代表事先已经为开发海军的RCM过程标准投入了一年左右的时间，他们打算把这个标准变成航空和舰船领域的通用标准，因此在加入SAE之前已经做了大量工作。1997年下半年，商业界和工业界的代表也参加进来，人们意识到，成员的增加有利于RCM的更加通用化。1998年，开发小组找到了制定新标准的最佳方法。1999年，完成了标准草案，获得SAE批准后开始印刷出版。        

   针对新发布的RCM标准，SAE的主席说，“现在由SAE制定的标准并不代表典型的RCM分析过程。这个标准只针对那些可以进行比较的RCM过程，确定了一个评价准则，如果这个RCM过程满足了该准则，它就可以被称为„RCM‟。否则就不能使用„RCM‟这个术语。但是，这并不意味着不遵守SAE„RCM评价准则‟的分析过程在用于形成维修策略时是无效的。它只是意味着该分析过程不能被冠以„RCM‟这个名称”。      SAE标准JAl011的第五部分“对RCM过程的评价准则”中，对任何RCM过程的关键属性总结如下。    

  任何RCM过程，应该确保下述七个问题按照规定的顺序全部得到满意的回答。  

 1．装备在当前使用环境中的功能是什么，与之相联系的预期的性能指标是什么?     

 2．它是以怎样的方式不能完成其功能的?     

 3．每一个功能的失效是由什么引起的? 

 4．每一种故障发生时会有什么样的后果(故障影响)?

 5．每一种故障以怎样的方式发生?   

 6．为了预报或阻止每项故障的发生，应该采取怎样的措施?    

 7．如果不能找到合适的预防性维修措施，还应该怎么办?  

   为了满意地回答上述问题，需要收集相应的信息，制定出相应的决策。所有的信息和决策都应该文件化，以使这些信息和决策能被装备的所有者或用户得到并被接受。  由于经典的RCM分析工作量很大，由此产生了简化的RCM分析方法论。

目前在国外各个行业中都产生了适合本行业的简化RCM分析法，一般有如下几种简化方法：  

1) 回溯法      对RCM方法加以“简化”的最流行的做法，是不从确定设备的功能开始(如SAE标准所规定的那样)，而是从现有的维修作业人手。这种方法的使用者试图确定每项作业假设可以预防的故障模式，然后再通过RCM决策过程的最后三个步骤进行下去，重新检查每一种故障的后果并希望找到一种费用有效度更高的故障管理方针。它也被称作“反向的RCM”。  回溯法在表面上是很吸引人的，但是，实际上它们在简化方法论中是最具危险性的，原因是与其它简化RCM的版本中，回溯法更加注重于减少维修工作量而却不是改善设备的性能，而RCM的主要目标是面向设备功能。由于将RCM单纯用作为减省维修费用的手段时所产生的回报通常是较低的，有时甚至要比将它用来提高可靠性时所产生的回报低一或两个数量级，因此，从经济的角度来看，采用这种表面上看来费用较低的回溯法其实是与自己的本意相悖的，因为它实质上所能保证的回报要远低于真正的RCM所产生的回报。

2) 使用类比分析法      在RCM的实施中，有一条应用得相当广泛的捷径，那就是将对一个系统作出的分析移用于技术上相同的各个系统。 事实上，技术上相同的系统如果其使用的具体情况不同，就常常需要采用完全不同的维修大纲。  因此，不能仅仅是因为碰巧两个系统在技术上是相同的，便可不加进一步思考地将为一个系统作出的RCM分析移用于另一个系统。

3) 故障模式类比表的使用      故障模式的“类比”表是各种故障模式的汇总表，有时则是完整的故障机理和影响分析(FMEA)。这些表可能覆盖整个系统，但更常见的是覆盖各个单台设备或甚至是单个的部件。其特点：分析的层次可能合适性；使用情况可能有所不同；性能标准可能有差异。  如果最终使用了故障模式的类比表，也只应将它用作某种特定情况下的故障机理和影响分析的补充，而决不可单独地将它作为定义表来使用。

4) 省略掉方法中的某些组成部分      在经过“简化”的RCM方法中，另一种常见的情况是完全跳过方法中的若干个组成部分。但是在运用中一定要注意改善设备的性能，实现设备的功能，避免过早或过频地发生故障。 

 5) 分析“关键的”功能或“关键的”故障      根据自身行业的特点来判断什么设备是“关键”和“非关键”的准则，针对关键设备加强指定维护和维修计划。