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第8章设备运行与控制第8章设备的运行与控制设备管理及其发展历程设备的磨损与劣化设备的维修体制设备的更新与改造第一节设备综合管理概述一、设备及设备综合管理概念（一）设备概念广义设备是指为了组织生产运作或提供服务，为投入劳动力和原材料所提供的各种相关劳动手段的总称。狭义的设备是指企业生产运作或提供服务时所需要的除土地、建筑物以外的有形固定资产。设备寿命周期中设备主要是指狭义设备。第一节设备管理概述（二）设备综合管理设备综合管理是指依据企业生产经营目标，通过一系列技术、经济和组织措施，对设备生命周期内所有设备物质运动形态和价值运动形态进行的综合管理工作。设备综合管理工作涉及设备整个寿命周期，涉及设备规划、购置、安装、调试、使用、维修直到报废为止全过程。第一节设备管理概述（三）设备综合管理意义1、有利于保证和提高产品质量，实现均衡生产。2、有利于提高企业经济效益3、有利于实现生产的现代化第一节设备综合管理概述（四）设备综合管理任务1、依据技术的先进行，经济的合理性和企业适应性原则，合理选择设备。2、合理使用设备3、提高设备管理经济效益4、保证企业技术进步，有计划有步骤对设备进行更新第一节设备综合管理概述二、设备管理的发展过程设备管理的历史主要体现在维修方式的演变上。1.事后维修阶段特点：①坏了再修，不坏不修。②缺乏修理前准备，修理停歇时间较长。③修理无计划，常常打乱生产计划，影响交货期。一、设备管理的形成与发展2.预防维修阶段前苏联的计划预修制（定期检查、预防保养和修理）美国的预防维修制（设计阶段就考虑设备的维修性）特点：①根据零件磨损规律和检查结果，在设备发生故障之前有计划地进行修理。②由于修理的计划性，便于做好修理前准备工作，使设备修理停歇时间大为缩短。二、设备管理的发展3、生产维修预防维修虽有上述优点，但有时会造成过度维修，为此在1954年出现了生产维修。生产维修是依据设备的重要性选择维修保养方法：重点设备实行预防维修，一般设备采用事后维修二、设备管理的发展4、维修预防虽然设备的维护、保养和修理工作进行得好换，对设备的故障率和有效利用率影响很大，但是你设备的本身的质量的任何对设备的使用和修理往往起着决定性作用，设备的先天不足是影响设备修理的主要原因，在1960年推出在设备的设计和制造过程中营考虑维修，提高设备的可靠性二、设备管理的发展5.设备综合管理阶段在设备预防维修的基础上，从行为科学、系统论出发，于20世纪70年代形成设备的综合管理概念两个典型代表是“设备综合工程学”和“全员生产维修制”。设备综合工程学(Terotechnology)（英国）为了使设备寿命周期费用最经济，而把适应于有形资产的有关工程技术、管理、财务以及其他实际业务加以综合的学问。二、设备管理的发展特点：追求设备寿命周期费用最优化把与设备有关的工程技术、财务、管理等方面结合起来进行综合管理强调设备的可靠性和维修性设计，提高设计的质量和效率对设备的整个寿命周期实施全过程管理强调设备的设计、使用和费用的信息反馈全员维修制度（totalproductivemaintenance）TPM根据设备综合工程学提出动员全企业人员参加的生产维修制。TPM的思想（特点）全效率：使设备综合效率最高全系统：建立包括设备整个寿命周期的生产维修全系统全员参加：从最高管理部门到基层工人全体人员都参与；二、设备管理的发展二、设备管理的发展TPM的主要内容对设备进行日常点检定期检查设备计划修理设备改善性修理故障修理维修记录分析推行5S活动三、设备合理配置应考虑的因素设备生产效率应与企业生产任务相适应设备类型、性能及加工精度等关键技术指标应与企业生产特点、产品工艺相适应。配备要填平补齐、配套配置设备要安全可靠、避免对环境的污染四、设备选择应考虑因素设备生产效率设备可靠性：平均故障时间、可靠度、设备故障率可维修性互换性：是否标配？可替换性安全性和节能性配套性：新旧设备的配套、兼容性环保性和经济性五、设备的使用设备合理使用，应从三个方面着手：提高设备利用程度：各种设备合理配备，效率及性能上互相协调保证设备的工作精度：不可超负荷运转，不可用精设备做粗加工建立和健全设备操作、安全技术、岗位责任等规章制度第2节设备的维护和修理设备磨损规律设备故障规律设备维修的内容一、设备的磨损的种类磨损可分有形磨损和无形磨损两种。设备有形磨损（物质磨损）设备在运行中，零件会产生摩擦、振动和疲劳，使设备实体发生磨损或损失。——使用磨损设备在闲置过程中，由于自然力作用而产生锈蚀、腐蚀、老化等或由于管理失控使设备丧失精度和功效。——自然磨损对设备有形磨损的局部补偿——设备修理一、设备的磨损的种类设备无形磨损（精神磨损）经济性无形磨损：由于科学技术进步，同类设备的重置价值降低而使原有设备贬值与经济劣化。技术性无形磨损：由于出现性能更高，高效率设备而使原有设备在技术上显得落伍而产生的无形磨损。设备无形磨损的局部补偿——设备改造。设备的综合磨损：在有效使用期内同时要遭受有形磨损和无形磨损。对设备有形磨损和无形磨损的完全补偿——设备更新二、设备的劣化类型（1）技术性能劣化——性能下降：①磨损或腐蚀造成损耗②冲击和疲劳造成损坏（使用劣化、自然劣化、灾害性劣化）③原材料、尘埃造成污染（2）经济价值劣化——贬值（一）设备磨损规律（曲线）设备有形磨损的发展过程具有一定的规律性，可分为三个阶段。第Ⅰ阶段：初期磨损阶段磨损速度快，时间跨度短。对设备没危害，必经阶段，叫“磨合”第Ⅱ阶段：正常磨损阶段最佳运行状态，磨损速度缓慢，磨损量小，曲线呈平稳状态。第Ⅲ阶段：剧烈磨损阶段磨损速度非常快，丧失精度和强度，事故概率急升。三、设备磨损规律（有形磨损规律）ⅠⅡⅢ磨损程度时间零件磨损示意图三、设备磨损规律（有形磨损规律）（二）设备磨损规律的启示设备正常磨损阶段是与时间或加工零件数量成正比。因此，可以通过实验或统计分析等方法计算出在正常条件下磨损率和使用期限，以便于有计划地进行更换修理。合理使用设备，做好保养和修理工作，则可延长设备正常磨损阶段，从而延长设备的使用寿命。应加强设备日常检查和定期检查，掌握设备磨损状态，在进入剧烈磨损前就进行修理，防止过度磨损而造成损失。1.设备故障曲线（规律）著名的“浴盆曲线”设备故障状态分三个时期：（1）初始故障期故障率由高而低。设计上的疏忽安装问题、操作不熟练等原因造成（2）偶发故障期故障率低且稳定，一般由于维护不好或操作失误造成。是设备最佳工作期。（3）劣化故障期（磨损故障期、老化故障期）设备老化，故障率急剧升高。四、设备故障规律时间故障率初始故障期偶发故障期劣化故障期故障率曲线（浴盆曲线）四、设备故障规律（二）不同故障期的措施Ⅰ初期故障期：进行设备的调整和改装，尽快使设备故障率趋于稳定。Ⅱ偶发故障期：一般是由于操作不当造成故障，应加强个人的技术教育，提高操作工人与维修工人技术水平。Ⅲ劣化故障期：实行预防维修外，适时进行设备的技术更新和改造。五、设备维修的基本内容（一）设备维护保养——三级保养制度（二）设备检查日常检查——操作工人结合例行保养进行巡回检查或交接班检查，主要借助于目视或简单工具而进行定期检查——专业维修工人在操作工人的配合下，按计划进行检查。修理前检查——在设备计划修理前对设备进行相应技术检查。五、设备维修的基本内容（三）设备修理设备修理原则：维护和修理并存，重在预防；生产和修理并重，修理先行；以专业修理为主，专群结合。设备修理类别：根据设备维修内容及维修工作量大小小修：对设备局部解体、修复或更换较少零件中修：对设备进行部分解体大修：对设备进行全面修理中修是大修工作量56%；小修是大修工作量的18%左右（四）设备的修理制度1、计划预修制我国20世纪50年代从前苏联引进的一种修理制度。根据设备磨损规律和状态，按预防为主原则，有计划对设备进行日常维护保养、检查和修理，以保证设备经常处于良好状态。计划预防修理制度的实施修理的计划方法和修理定额标准。（四）设备的修理制度（1）、计划预防修理制度的计划方法①标准修理法（强制修理法）即将设备的修理日期、类别、内容、工作量等制成标准计划，到期按计划严格执行。不管设备实际状况都要进行强制性修理。优点是计划行强，保证设备正常运转，但易造成过度修理。（四）设备的修理制度②定期修理法：只是细致制定设备检查计划，修理计划比较粗略，具体详细的修理日期、类别、内容及工作量都要根据设备检查计划执行结果过来确定。优点是既有计划性又有灵活性。（四）设备的修理制度③检查后修理法，完全不制定设备修理计划，只制定设备检查计划，根据检查结果再安排修理内容。优点是针对性强，修理费用低，灵活性大。（四）设备的修理制度（2）设备修理计划的定额标准①修理周期——指两次相邻大修间的时间间隔②修理周期结构——指在一个修理周期内、中小修及定期检查次数和排列顺序③修理间隔期——相邻两次顺序修理之间的时间间隔④修理复杂系数——设备修理的复杂程度（四）设备的修理制度⑤修理劳动量定额——完成以给修理复杂系数的修理工作所规定的工时消耗标准⑥修理停歇时间⑦修理费用定额（四）设备的修理制度2、保养维修制度（计划保养修理制度、计划保修制）一定类别保养和一定类别修理结合所构成制度（四）设备的修理制度3、预防维修制（PM）：起源于美国依据故障理论和规律建立预防维修制度，预防维修之中设备维修方式。4、生产维修：事后维修与预防维修相结合方式5、改善维修：修理时同时进行改装、改造6、TPM（四）设备的修理制度7、设备点检定修制度设备点检定修制度起源于日本的一种先进的设备检查制度，它具有制度化规范化特点。“点”——指被检测设备的关键部位（四）设备的修理制度点检制——按照一定规范和标准，通过直观或检测工具对影响设备正常运行的一些关键部位外观、性能、状态与精度进行制度化，规范化检测。它是TPM组成部分。根据丰田汽车公司的统计，80%的故障都是由生产工人在日常点检时发现的。（四）设备的修理制度按作业时间间隔和作业内容不同，点检又可分为日常点检、定期点检和专项点检。实行点检制首先要求明确检查点、检查项目、检查周期、检查方法与手段、判断标准、处置方法、记录格式、即建立点检标准。其次要确定检查人员，把点检工作列入工作岗位责任制，即“五定方式”“定点、定标、定员、定法、定期”（四）设备的修理制度点检定修优点：①使维修计划更符合于实际②使设备处于良好运行状态之下③使维修技术和点检作业标准便于推行④设备维修费用下降（五）设备修理的组织工作1、集中维修与分散维修组织形式（1）集中组织形式——将修理设备用的各种机械、劳动手段、工具、人员集中起来，组成修理部或修理车间。（2）分散组织形式——将修理资源分散到各个车间，各车间承担修理任务（五）设备修理的组织工作2、委托维修与自行维修企业规模较小使用委托维修企业规模较大使用自行维修第3节设备更新、改造设备寿命设备的更新设备的改造一、设备寿命及分类1、设备的寿命及其分类设备寿命指设备可运行的年限。有三种形式：物质寿命（自然寿命）：指设备从投入使用，直至因有形磨损而基本丧失原有技术性能，无法运行为止所经历的时间。技术寿命：指新设备投入后，由于新技术的出现，使原有设备丧失其使用价值而被淘汰所经历的时间。经济寿命：指新设备从投入使用开始，到设备的年平均费用最低为止所经历的时间。即寿命周期内年总费用最低所对应年份成为经济寿命。——是设备更新期的依据设备更新：是指技术上更先进，经济上更合理的新设备替换旧设备。设备更新类型原型更新——简单更新，同型号设备的以新换旧技术更新——以技术上更先进、经济上更合理的新设备二、设备的更新二、设备更新2、设备最佳更新周期确定方法（1）低劣化数值法假设设备原值价值为k0，T表示