《设备管理与维修》
主讲/辛巧娟
第十二讲：设备故障统计与分析
在现代企业生产活动中，先进设备是保证生产的重要因素，而设备一旦发生故障，直接影响企业的产量、质量、安全、环境给企业带来经济效益损失，要在最短的时间内恢复设备的正常运行，建立快捷的、科学的设备故障处理流程，引导故障修复工作的实施。同时，采取措施杜绝设备故障的发生，实现设备故障为零。
本讲的学习目标是：
（1）了解故障处理流程图的目的和作用。
（2）熟悉设备故障管理内容。
（3）了解杜绝设备故障再发生的措施。
（4）会填写设备故障分析表。
（5）了解设备事故三大类型和事故处理原则。
高度现代化设备的特点是高速、大型、连续、自动化。面对生产率极高的设备，故障停机会带来很大的损失。在大批量生产的机械流程上，如汽车制造厂等，防止故障、减少故障停机、保持生产均衡是非常重要的。它不仅能减少维修工作的人力、物力费用和时间，更重要的是保持较高的生产效率，创造出每小时几万甚至几十万产值的经济效益。对现代化的钢桶制造工业，设备的局部异常会导致设备停转或整个自动生产线停产，甚至由局部的机械、电气故障或隐患导致重大事故的发生，以至污染环境、破坏生态平衡，造成不可挽回的损失。因此，随着设备现代化水平的提高，加强设备故障管理，防止故障的发生，保持高效的正常运转，有着重要的意义。
设备故障是指设备零部件失去原有精度、技术性能下降或损坏造成设备停机，及设备装置发生损坏不能满足生产或工艺要求(设备装置包括控制、检测、计量、防护、阀门、管线等装置)。设备故障的发生，会扰乱了生产的正常运行。在恢复处理过程中，会涉及与生产相关的职能部门。因此，规范故障处理流程和杜绝故障发生，才能满足现代企业设备管理发展的需要。
一、故障处理流程图
1、故障处理流程图是将设备故障处理的过程、步骤、做法等用图形表示出来，避免处理问题过程中，出现混乱和缺漏，规范问题处理行为，提高工作效率。由于企业类型不同，故障处理流程也相同，但总的原则是缩短设备故障停机时间，减少企业损失方便快捷地处理设备故障，恢复设备的正常运转。
2、故障处理流程图。当设备发生故障时，所有相关人员，均应按企业设备管理部门制定的《设备故障处理流程》进行处理。《设备故障处理流程》是从设备操作员报告设备故障发生、申请维修开始，各部门、各岗位认真履行各自职责，才能高效率完成设备故障处理任务。图12-1为某企业的设备故障处理流程。
图12-1 设备故障处理流程
二、设备故障管理
为了全面掌握设备运行状态，搞好设备预防维修，改善设备的可靠性和稳定性，提高设备综合效率，必须进行设备故障过程管理。设备故障管理的内容包括故障信息收集、故障分析、故障处理、计划实施、处理效果评价及信息反馈。
1、故障信息的收集。
设备故障信息按规定的表格收集，作为管理部门收集故障信息的原始记录。当生产现场设备出现故障后，由操作工人填写故障信息收集单，交维修组排除故障。随着设备现代化程度的提高，对故障信息管理的要求也不断提高。故障信息收集要求全面、准确，为排除故障和评价故障处理的效果和提高设备的可靠性提供依据。
故障信息的收集内容主要是以下几点：
（1）故障时间信息的收集：统计故障设备开始停机时间、开始修理时间、修理完成时间等。
（2）故障现象信息的收集：故障现象是故障的外部形态，它与故障的原因有关。因此，当异常现象出现后，应立即停车，并观察和记录故障现象，保持或拍摄故障现象，为故障分析提供真实可靠的原始依据。
（3）故障部位信息的收集：确切掌握设备故障的部位，不仅可为分析和处理故障提供依据，还可直接了解设备各部分的设计、制造、安装质量和使用性能，为改善维修、设备改造、提高设备素质提供依据。
（4）故障原因信息的收集：产生故障的原因通常有以下几个方面：
设备设计、制造、安装中存在缺陷；材料选用不当或有缺陷;使用过程中的磨损、变形、疲劳、振动、腐蚀、变质、堵塞等；维护、润滑不良，调整不当，操作失误，过载使用，长期失修或修理质量不高等；环境因素及其他原因。
（5）故障性质信息的收集：硬件故障，即因设备本身设计、制造质量或磨损、老化等原因造成的故障；软件故障，即环境和人员素质等原因造成的故障。
（6）故障处理信息的收集：故障处理通常有应急方案、紧急修理、计划检修、设备技术改造等方式。
2、故障分析的具体方法。
故障分析通常是车间设备管理员、设备技术员、维修工等人员一起进行故障分析。
设备故障对策顺序流程如图12-2所示。
图12-2 设备故障对策顺序流程
慢性(难)故障是指，在工厂内外的类似设备上反复发生，而且总结月度和季度水平的故障件数时，一直处于(帕雷特图)的最差位，无法轻易解决的一些故障，如冲压工序的送料机械手错误；桶身工序的焊接异常；定位异常；涂装工序的传送链超负荷；装配工序的辊轮错位。
故障分析常采取直方图、鱼刺图等方法，还有针对性的故障分析方法，如具体采用什么分析方法，是依据故障的性质和现象等要素来灵活运用，可以是一种方法，也可以是多种方法并用，最终是以分析出产生设备故障主要原因为目的。
（1）特性要因图：将有问题的特性(结果)和影响其特性的要因（原因的候补）之间的关系整理出来，有系统地汇总成鱼刺一样的图。
（2）为什么分析：引起该现象的一些有可能的原因是什么，将这些要因全部找出来并与事实相比较，得出针对每一个为什么的回答。这种分析最少要重复5次。
（3）PM分析：该方法在解决要因错综复杂的慢性问题时发挥威力，它以物理的角度去解析现象，找出所有的要因，复原到应有状态。
（4）R-f分析：把发生的问题的特征进行分类，针对每一种类型的问题根据原理、原则调查事实找出要因并进行验证以对问题加以控制。
（5）FTA：将系统故障或灾害的发生要因分解成树的形状从上往下分解到部分要素，是以逻辑图形式进行解析的一种方法。
（6）关联图法：将问题和影响该问题的要因之间的关联用带箭头的线连接起来，形成一个理论性的关联图，用该图解析一些很模糊的大问题或者要因错综复杂的问题时适合用这种手法。
（7）系统图法：为了达到某一目的将其方法细分解成树形图针对某个课题，通过该树形图得出具体的方策时使用系统图法。
3、故障处理。
故障处理是在故障分析的基础上，根据故障原因和性质提出对策，暂时地或较长时间地排除故障。
重复性故障采取项目修理、改装或改造的方法，以提高局部(故障部位)的精度，改善整机的性能，对多发性故障的设备，视其故障的严重程度，采取大修、更新或报废的方法。对于设计、制造、安装质量不高，选购不当，先天不足的设备可采取技术改造或更换元器件的方法。因操作失误、维护不良等引起的故障，应由生产车间培训、教育操作工人来解决；因修理质量不高引起的故障，应通过加强维修人员的培训、重新设计或改进维修工夹具、加强维修工的考核等来解决。
总之，在故障处理问题上，应从长远考虑，采取有力的技术和管理措施加以根除，以使设备经常处于良好状态，更好地为生产服务。
4、确认效果，杜绝再发生故障，如图12-3所示。
图12-3 设备故障对策效果确认图
通过设备故障处理实施对策后，故障变为0件，而且这之后能够将故障维持在0件，这样才能说效果达到100%。但这中间也有不能达到0件的，这时就表示为故障降低效果。
效果能够维持到什么时候，这一点是很重要的，所以有必要设定效果确认期限。
此外，即使在同一设备、同一部位发生了同样的故障现象，由于发生原因不同，这种情况下要将其作为初发故障重新制定对策方案。
5、开展设备故障预测，杜绝故障再发生，如图12 -4所示。
图12-4 设备故障预测图
为了杜绝类似设备故障的发生，开展水平方向设备故障预测，杜绝故障再发生。
当发生1件故障时，跟该设备相同的另外一台设备在相同的使用条件下运转的话，可以预测到这台设备也有可能发生相同的故障。如果是同样的设备就不用说了，即使是在类似设备上的故障原因相同也可以下同样的结论，这样就能从1件的故障预测到很多潜在故障。
此外，即使没有发生故障，也可以根据从其他工厂、班组获得的情报预测出故障。而且，有必要把自己工厂的情报发送给其他工厂。
6、防止设备故障再发生。就是针对故障的永久对策已经完成的项目，继续防止故障的再次发生，明确反映在今后的新设备的一些内容中，将类似故障防患于未然。
防止设备故障再发生的前提条件是确认对策实施后的效果。如果没有对真正的原因采取对策就不能对故障加以制止。决定防止设备故障再发生对策逻辑树如图12-5所示。
图12-5 防止设备故障再发生对策逻辑树
三、设备事故管理
设备故障所造成的停产时间或修理费用达到规定限额者为设备事故。企业对发生的设备事故，必须查清原因，并按照《设备管理条例》规定进行严肃处理。如对违反操作规程和检修规程，导致发生设备事故，追究相关人员的责任，并按《设备管理条例》中的条款进行处理。
对于一般事故，对直接责任人给予经济处罚。
对于重大事故，对主管负责人和直接责任人给予经济处罚和行政处分。
对于特大事故，对经理(厂长)主管负责人和直接责任人给予经济处罚和行政处分。情况特别严重、构成犯罪的，依法追究刑事责任。
1、设备事故级别划分标准:
设备事故分为一般事故、重大事故和特大事故3类。设备事故的分类标准由国务院工业交通各部门确定。
（1）一般事故修理费用一般设备在500~10000元，精、大、稀设备及关键设备达1090~30000元者，或造成全厂生产中断10~30min时为一般事故。
（2）重大事故修理费用一般设备在10000元以上，精、大、稀设备及关键设备达30000元以上者，或造成全厂生产中断30min以上者为重大事故。
（3）特大事故修理费用一般设备在50万元，或造成全厂停产两天以上；车间停产一周以上者为特大事故。
任何一种事故都会给国家与人民的生命财产、企业的经济效益带来很大损失。严重的设备爆炸事故、有害气体、液体的泄漏事故还会污染环境、破坏生态平衡和损害人体健康，因此要采取有效措施，消除事故隐患，搞好安全生产、设备管理，防止事故的发生。
2、根据事故产生的原因，可将设备事故性质分成以下3种：
（1）责任事故。由于人为原因造成的事故，称责任事故。如擅离工作岗位，违反操作规程，超负荷运转，维护润滑不良，维修不当，忽视安全措施，加工工艺不合理等造成的事故。
（2）质量事故。因设备的设计、制造质量不良，修理质量不良和安装调试不当而引起的事故。
（3）自然事故。因各种自然灾害造成的设备事故。
3、设备事故的调查分析及处理如下：
（1）设备事故发生后，立即切断电源，保持现场，逐级上报，及时进行调查、分析和处理。一般事故发生后，由发生事故单位的负责人立即组织机械员、工段长、操作人员在设备动力科有关人员参加下进行调查、分析。重大事故发生后，应由企业主管负责人组织有关科室(如技术科、设备动力科、保卫科等)和发生事故单位的负责人共同调查分析，找出事故原因，制定措施，组织力量进行抢修。尽快恢复生产，尽量降低由设备事故造成的停产损失。
（2）事故调查分析。调查是分析事故原因和妥善处理事故的基础，这项工作必须注意以下几点:
事故发生后，任何人不得改变现场状况。保持原状是查找分析事故原因的主要线索。迅速进行调查，包括仔细查看现场、事故部位、周围环境，向有关人员及现场目睹者询问事故发生前后的情况和过程，必要时可照像。调查工作开展越早越仔细对分析原因和处理越有利。
（3）分析事故切忌主观。要根据事故现场实际检查，理化实验数据，定量计算与定性分析来判断事故原因。
（4）设备事故的处理。事故处理要遵循“三不放过”原则：事故原因分析不清，不放过；责任者与群众未受到教育，不放过；没有防范措施不放过。
企业生产中发生事故总是一件坏事，必须认真查出原因，妥善处理，使责任者及群众受到教育，并制定有效施防止类似事故重演。
在查清事故原因、分清责任后，对事故责任者视其情节轻重、责任大小和认错分别给予批评教育、行政处分或经济处罚。触犯法律者要依法制裁。对事故隐瞒的单位和个人，应加重处罚，并追究领导责任。
4、设备事故损失的计算如下：
（1）停产时间及损失费用的计算:
停产时间：是指从发生事故停工开始，到设备修复后投入使用为止的时间。
停产损失费用：停产损失(元) =停机小时×每小时生产成本费用。
（2）修理时间和费用的计算:
修理时间：是指从开始修理发生事故的设备，到全部修好交付使用为止的时间。
修理费用：修理费(元) =材料费(元) +工时费(元)。
（3）事故损失费(元) =停产损失费(元) +修理费(元)。
5、设备事故的报告及原始资料如下:
（1）设备事故报告。发生设备事故的单位应在三日内认真填写事故报告单，报送设备管理部门。一般报告单应由企业设备管理部门签署处理意见。重大和特大事故报告单应由企业主管批示。特大事故应报告上级主管部门及国务院下属备大部，听候处理指示。
设备事故处理和修复后，应按规定填写修理记录，计算事故损失费用，报送设备管理部门，设备管理部门每季度应统计上报设备事故及处理情况。
（2）设备事故原始记录及存档。设备事故报告表应记录的内容：设备名称、型号、编号、规格等；发生事故的时间，详细经过，事故性质，责任者；设备损坏情况，重大、特大事故应有照片以及损坏部位、原因分析；发生事故前、后设备主要精度和性能的测试记录，修理情况；事故处理结果及今后防范措施；重、特大事故应有事故损失的计算。
设备事故的所有原始记录和相关资料均应存人设备档案。
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