第一章设备管理03.doc
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第一章设备管理03.doc
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上篇
设备维护与管理
1设备管理常识
联合国教科文组织在1974年将设备维修正式列入技术科学学科分类目录中,设备维修已成为一门独立学科。
目前飞速发展的工业与科学技术,新形势下涌现出的新产品、新技术、新材料和管理的新理念、新模式,大量新型机电设备的引进应用,都突显出设备维修水平的滞后。
面临各行业装备水平迅猛发展的新形势,迫切需要设备维修与时俱进。
设备维修已不仅仅是维持简单再生产的需要,它已发展成为生产力的重要组成部分,是企业赢得市场竞争的重要手段之一。
它关系到企业的整体效益、生存与发展,甚至关系到一个行业、一个地区的资源合理配置、经济可持续发展大局。
设备维修是设备维护、检查与修理的简称。
他具有明显的“三性”——实践性、综合性和多样性。
设备维修涉及设备一生管理过程中的人、机、料、法、环和资金流、信息流等要素的计划、组织、指挥、协调和控制。
设备一生的管理内容如图1-1所示。
图1-1设备一生管理示意图
设备维修所涵盖的内容与阶段性维修过程、相互关系,可通过图1-2直观地表述。
维护
检查
修理
润滑、
清扫、
调整、
紧固、
检查
运转
检查
修前检查
拆卸
清洗
检测
→
修复、
装配
→
安装
→
试车
检查
验收
图1-2设备维修的内容与关系
众所周知,任何机械设备的寿命都是有限的,设备只要使用就会发生失效、损坏,这是毋庸置疑的。
工业生产中常会遇到正在运行的生产设备突然停机,全线停产的情况。
为什么出现这种情况呢?
因为生产设备出现了故障,设备的内因或外因引起了某种障碍,导致零部件出现异常或丧失了本身功能,不能继续工作了。
在设备使用过程中,零部件由于设计、制造、组装、使用、维护、修理等种种原因,丧失规定的功能,无法继续工作的现象,称之为零部件失效。
图1-3所示为运行中的减速器齿轮轮齿突然发生断裂故障而损坏的照片。
在设备一生的很多阶段都存在着零部件失效的隐患,且种类繁多。
那么深层次的原因是什么呢?
人们把引起失效的诱发因素归纳为三大基本因素:
应力、环境、时间。
在分析零部件失效的原因时首先要联想到这些基本因素,结合现场实际情况再予以拓展。
遵循这种思维方式,便可快速、准确地收集信息、归纳分析直至做出正确地判断。
研究讨论零部件失效模式和机理是找寻设备故障发生原因的重要内容。
图1-3齿轮轮齿断裂
1.1维护管理要则
1.1.1设备维修宗旨
设备维修是指对设备进行维护、检查和修理,恢复设备性能与使用功能的一切活动的总称。
其中的维护是指对设备进行清扫、润滑、紧固、调整、检查等,又称保养。
修理按功用不同可分为恢复性修理和改善性修理,即存在两类修复方式。
狭义的设备维修概念是指除设备大、中修以外的一切活动。
维修是设备自身运动规律的客观要求。
设备维修贯穿设备一生的全过程。
维修不仅是技术性工作,也是一项复杂的管理工作,其内容包括:
⑴日常设备保养工作(清扫、润滑、紧固、调整、检查)。
⑵设备检查工作,主要是指动态监测与故障诊断活动和修理前后的检查工作。
⑶定期的设备拆箱检查、诊断工作。
⑷各种形式的修复修理工作,包括日常维修、设备小修、中修(项修)、大修等。
追求设备使用寿命周期效益最大化是设备维修的宗旨。
贯彻预防为主方针,把事故消灭在萌芽状态,力保设备最佳经济、技术状态,为企业提供连续、稳定的设备运行保障,就是这一宗旨的核心思想和基本原则。
此宗旨也可称为设备维修的指导思想,可诠释为在维修领域所作的一切工作、活动、工程等都不能违背它。
无论维护还是检修,无论技术工作还是管理工作都要遵照这个原则办事情、想问题。
设备维修的任务是:
贯彻现代化设备管理理念,执行最经济、最先进的维护修理方式,进行有效的维护保养和必要的动态监测与故障诊断,以便在故障(事故)发生前进行预知性计划修理、改进性修理,为生产经营“保驾护航”。
1.1.2设备检查的内容
设备检查的直接目的在于掌握运行设备全面、真实的状况。
设备管理、技术人员须根据现场检查工作来了解真实状况,掌握人、机、料、法、环等方面情况,为下一步的计划、决策找出依据。
打个比喻,设备检查工作好比部队战役前的敌情侦察,只有“情况明”,才能“决心大”,才能作出较为正确的判断与部署。
需要纠正“以修代查”、盲目安排修理项目的错误观念,“一切结论产生于调查研究的结尾,而不是在它的先头”。
1.1.2.1检查内容
⑴查安全。
设备检查的首项内容是结合安全规程(安全技术)通则和专则开展全面检查。
消除安全隐患是设备检查工作的首项任务。
特别需要检查涉及全局性的危险源点设备设施,如厂区动力、能源供应站所、易燃、易爆区域(油站、燃气站、锅炉房类)、起重、运输设施尤其是载人升降设施(提升机、电梯类)、生产现场的各种安全防护设施(安全栏杆、防护网类)和各种行程开关、限位器、过载过流保护装置等。
⑵查异常。
通过“听、摸、嗅、看”等感官手法或通过专业仪器的动态监测诊断,依据运转设备的标准状态来比较所查设备的即时状态——在温度、振动、声音、特性参数、仪表显示等方面是否出现异常现象以及出现的准确时间和程度等等。
⑶查环境。
这是容易忽略的一项。
设备检查工作不仅查自身,还要查环境。
例如,了解、观察设备服务的对象,包括生产现场是否发生了变化,生产方面是否有新要求,产品品种、规格是否有所改变;现场工况环境是否出现异常、车间厂房或地基有否变化、生产所关联的风、水、电、氧、油等是否与平常不一样;生产操作人员是否发生过违规操作行为;与设备运转密切相关的各种运行、维护点检记录是否真实、正常的填写;等等。
1.1.2.2检查要求
⑴结合点检定修制落实检查工作。
开展经常、有效的设备动态监测与故障诊断活动,建立一套快速、规范的反馈渠道。
点检工作要侧重于日常点检和专业点检两部分。
从“听、摸、嗅、看”向动态监测与故障诊断过渡。
务必要按点检制内容规定,将检查结果记载备案。
不允许走马观花式形式主义的应付性检查,更不允许弄虚作假填报虚假数字。
需要强调,落实设备检查工作必须明确责任制!
必须明确如果出现误查、漏查、瞒报等情况,特别是出现设备安全事故时,谁对此负责,该责任者的上一级要承担什么责任。
⑵执行检查工作“五定”要求。
●定点。
明确要检查哪些设备、哪些“点”(把设备可能出现故障的部位、零部件事先设定为若干“点”,并把检查结果如实填写在点检卡上)。
●定标。
事先制定出要查设备的正常标准和异常标准,即“标杆”,以便现场对照分析、判断。
●定法。
要确定检查的具体方法。
例如,哪些设备重点查,哪些设备一般检查;哪些部位静态查、哪些部位开车运转时动态查;用什么仪器检查;等等。
●定时。
规定检查的时间和周期,以制度形式规范运作。
●定人。
全部运行设备都要明确日常点检和专业点检的负责人,“人-机对号入座”,以制度形式规范运作,如很多厂矿执行的“区域分工负责制”、“机台责任制”等。
⑶作好“修-查”结合工作。
对于大型设备或关键设备,做好“修-查”结合工作尤为重要。
在设备大、中修期间或临时抢修时,若某台关键设备如主机列设备、大型剪切机、主电动机已开箱拆件修理,此时除保质保量完成修复工作外,还需同步完成设备的检查任务。
要充分利用此宝贵时机,对其“查体”,并记录保存修前、修后的相关参数。
例如,哪些零部件、哪些部位出现了磨损或变形,具体数值多少;齿轮副和轴承的间隙值;箱内润滑油颜色、气味以及是否含有微小杂质,是否需要化验;主要零部件的形状与位置公差数值、联轴器的不同轴度等。
有些设备的检查工作不是一个专业的人员能独立完成的,需要多专业人员协同配合检测,注意作好组织、协调工作,如大型电动机的检测、车间桥式起重机主梁的检查等。
总之,设备检查工作要求认真而细致地工作作风,给设备“看病”是设备维修的基础。
检查结果及数据是开展后续修理和管理工作极为重要的依据。
1.1.3点检定修制
全员生产维护制也称全员设备管理维修制。
日本企业在学习引进设备综合管理的过程中结合本国国情创造了全员生产维护制。
这种维护制要求企业全员参加,以提高设备的全效率为目标,以设备一生为工作对象,其特征是“三全”——全员、全过程、全效率。
其内容主要包括点检定修制、设备分级管理制、设备文明生产达标管理制等。
点检定修制简称点检制,它是全员生产维护制的核心组成部分,是按照一定的标准、一定的周期、对设备规定的部位进行检查,以便早期发现隐患及时加以处理,使设备保持其规定功能的管理方法。
其实质是在故障发生前有针对性地进行维修,体现了可靠性与经济性的完美统一,比计划检修制更为合理、科学。
具体做法是把设备可能出现故障的部位事先设定为若干个点,规定出“标杆”——正常标准和异常标准,定出检查部位、方法、检查时间、检查人员(五定),并形成一套可操作性的技术管理制度。
点检定修在工厂简单易行且是先进的维修管理方法。
它包括生产点检、专业点检、精密点检、劣化分析、精密检测五方面内容,并构成了防范事故发生的“三道防线”。
这种方法在日本、欧洲等工业发达国家已广泛应用。
在我国很多大型、特大型国有企业已推广应用多年,均收到显著效果。
点检工作开展较早、成绩突出的企业已涌现出一大批,如宝钢、唐钢、湘钢等企业。
点检内容的三个基础方面:
⑴日常点检(生产点检)。
由生产(操作)工人、值班维修工人(保全工、钳工、电工、天车工、马达工等)进行的点检工作。
按要求按规定路线开展巡检,生产人员每班2次,维修人员每班N次(按工种、按设备特点规定检查次数)。
生产人员一般凭经验、凭五官感觉对本岗位使用范围内的设备逐项排查,将结果记入点检卡或告诉值班维修人员记录。
维修人员应用简单的仪器仪表、工具,凭经验逐项排查巡检,重点查找异常情况,点检卡须在当天交报。
日常点检是基础,是避免发生事故的第一道防线。
图1-4所示为某型材轧钢厂的机电设备定点巡回检查路线图。
图1-4设备定点巡回检查路线
⑵专业点检。
凭经验或设计要求将本单位的设备制订出周期检查表(点检计划表),由专业技师、技术工人按表依次进行的点检工作。
专业点检的对象是本企业的关键设备(A类设备)或其关键部位。
针对日常点检发现的问题开展工作。
他们需携带点检仪器、工量具进行检查,据显示数据判断出异常情况和隐患部位,并组织维护人员排除这一故障。
专业点检是技术性点检,大量的诊断、维护工作靠此完成。
这是避免发生事故的第二道防线。
⑶精密点检。
由专职分管技术人员进行,或外聘专业技术人员进行。
这是一种不定期的点检,完全根据设备状况和技术需要安排。
设备状况较佳,运转稳定的车间设备一般每年安排4~6次,或按季节温度变化安排点检次数。
精密点检是技术性很强的点检,是针对设备的“疑难杂症”开展的监控与诊断,必须应用测量工具、诊断仪器比较鉴别,才能推导出结论性意见。
它是日常点检和专业点检的完善与补充。
这是避免发生事故的第三道防线。
1.2事故管理
按广义范畴,设备故障是故障加事故的统称。
按狭义范畴,设备故障是指轻微的设备事故,是可以快速修复的零部件失效现象。
设备故障是指设备投产运行后,由于内因或外因引起某种障碍的产生且导致其零部件偏离原设计状态,出现异常情况、丧失部分或全部功能的现象。
通常人们以生产设备停车时间的长短来界定二者的概念。
例如,钢铁行业内部规定,凡使生产设备连续停车(停产)时间在4小时以内者,统称为设备故障;设备连续停车时间在4小时以上者,统称为设备事故。
设备事故可以理解为大的设备故障,是不能快速修复的零部件失效现象,如生产车间的供电变压器损坏、大电机的烧瓦事故、主减速机断轴或打齿、工业炉窑事故等。
设备事故是指正式投产的设备,在生产过程中因内外因素而造成其零部件严重损坏,致使生产突然中断或由于本企业原因直接造成能源供应中断而突然停产的现象。
必须明确,下列情况不列为设备事故:
⑴因设备技术状况不好,事先安排的临时检修。
⑵生产线上的建筑物、构筑物,因长期使用自然损坏危及生产安全而迫使停产。
⑶生产过程中设备的安全保护装置正常动作,安全件损坏使生产中断者。
⑷因生产工具损坏而使生产中断,如钢铁厂内的氧枪、剪刃、轧辊等损坏失效。
⑸生产工艺事故,如钢铁厂的高炉跑铁、悬料、冶金炉跑钢、轧机卡钢、缠辊、断带等使生产突然中断而未造成设备或厂房结构损坏的。
⑹人力不可抗拒的自然灾害造成设备或厂房结构损坏使生产中断者,如暴雨、暴雪、台风等。
1.2.1事故类型
对设备事故进行分类的目的是针对事故(故障)发生的不同形式,采取对策和不同的处理方法,便于分析、判断事故的性质与责任,进而采取有效地防范措施。
常见的设备事故类型见表1-1。
表1-1设备事故类型与含义
分类依据
事故名称
含义
按事故影响
程度区分
轻微事故(故障)
零部件略微偏离正常状态的规定指标,影响设备正常运转,造成生产系统停机,时间t<4h
一般事故
零部件明显损坏,主要生产设备不能正常运转,造成生产系统停机,时间4h≤t<24h,或设备事故损失费用达到规定指标值者
重大事故
关键零部件或主要生产设备整体功能丧失,设备已不能运转或运转指标严重超标,造成生产系统停机,时间t>24h,或设备事故损失费用达到规定指标值者
按事故发生
原因区分
人为事故
管理环节出现问题,致使设备丧失应有功能。
大体分为两类:
⑴操作性事故——违规使用、操作不当而引发的事故。
⑵本质故障(先天性)——设计缺陷、或制造、或安装不当形成的自身薄弱环节而引发的事故
自然事故
因受到外部或内在自然因素影响而形成的事故。
例如,零部件磨损、疲劳、腐蚀等原因引起的失效损坏。
这类事故通过事前监测,可以预知预报。
由偶然因素、外在自然因素引起的事故。
例如,企业外部电力供应突然中断、暴风雪导致动力能源系统损坏或构筑物破坏而无法正常生产。
这类事故属于难以预测的、事前无征兆的事故
按事故发生
区域位置区分
机械设备事故
是指因设备设施所处的空间位置、使用功能、在生产经营中所起的作用不同而出现的事故(故障)
电气设备事故
动力能源设备事故
信息计量设备事故
起重运输设备事故
工业炉窑事故
工业建筑事故
其他
1.2.2事故原因与管理
处理各种大小事故的原则是:
以人为本、生命至上、安全第一!
事故发生后要迅速组织抢救、抢修,特别要防范次生(连锁)事故产生。
企业相关领导应在第一时间赶赴事故现场,负责协调或直接指挥抢救、抢修工作,迅速、果断、合理地疏散员工,下达分工协作指令。
相关设备管理人员应细心观察、调查(含记录或摄录)现场实况,收集保存必要的实物。
一般在设备修复及正常运行后,组织相关人员认真调查分析事故原因,进行科学综合地判断,并记录、存档备案。
进行事故分析的直接目的是防止同类事故重复发生。
事故分析的结论要清晰,原因与责任必须准确、清楚,并根据已有的规章规定进行有章可循的处理。
事故分析和处理需要落实“三不放过”原则:
事故原因没查清楚不放过!
事故的防范措施没落实不放过!
事故责任者没受到教育不放过!
事故分析的一般方法步骤为:
记载备案
制订整改
防范措施
定性质
下结论
资料收集
综合情况
分析原因
现场调查
资料收集
⑴现场调查、资料收集。
应在第一时间赶到事故现场,开展调查研究,询问现场负责人和当事人,尤其是设备的使用(操作)者。
调查内容掌握四要点:
1)事故发生的准确时间、向上级汇报反馈的时间。
2)明确生产现场当事人、该设备的维护人和当班维修负责人。
3)事故发生的具体地点、部位、零部件名称、损坏位置、曾损坏次数。
4)事故发生的全过程,事故发生前是否有人接触过该设备。
曾出现过什么异常现象,那些人员在现场参与了事故处置,任何处理的?
等等。
现场调查须注意查看零部件的损伤部位、损伤程度(必要时照相)、相关仪器仪表监测指示的即时数据。
尽可能收集保存必要的遗留实物,如断轴断头、合金熔化物、油液等。
离开现场后,还需查看相关设备图纸、技术档案、资料,尤其是设计制造、投产使用和维修记录、点检记录等。
在此过程中要注意相关资料、数据与记录的真实性与完整性。
⑵综合情况、分析原因。
要点是进行实事求是的分析,不唯书、不唯上、只唯实。
首先确定参加事故分析会的人员范围,必要时可邀请外单位专业人员参加。
分析的要领是抓住主要问题、主要矛盾予以综合分析比较、推理,找准一两个最主要的实质性症状,理出可能产生的原因。
分析中,可借鉴同类型企业设备现状,借鉴本单位历史上同类型设备的资料。
根据需要可对受损零件进行理化测试或技术诊断,从而找出深层次的内在原因。
遇到有争论性问题时,注意结合相关技术标准(企标、国标)、结合已有的规章制度和本单位生产经营环境状况来评判。
原因分析活动中,应推广应用现代化管理方法,这是一个发展趋势、方向,如应用质量管理中的因果分析法(鱼刺图法)。
很多企业的实践证明,这是一种捷径,是一种行之有效的方式方法。
此法强调在人、机、料、法、环五大方面综合分析,不遗漏、不重复。
⑶定性质、下结论。
在广泛听取各方面意见和事故原因初步明确的基础上,需要确定事故的性质和责任,继而汇总并形成书面的事故分析报告。
该报告需根据时限规定,由本单位设备主管负责人签字后向上一级呈报。
“下结论”必然要涉及到责任问题,此时注意两项基本原则——权、责、利相符和区域分工负责制原则。
俗话讲:
“谁的孩子,谁抱着”。
⑷制订整改防范措施。
是否制订了整改措施,必须在事故分析报告中予以简要说明。
该步骤是较易被忽略的,但却是设备管理上必要的一环。
制订整改措施的过程是集思广益、不断进步的过程,也是当事单位、当事人受教育的过程。
⑸记载备案。
该步骤是收尾环节,需根据本企业管理制度履行,明确专人负责,这是重要的设备管理资料。
它既是制定设备维修计划的一种依据,又是处理今后同类事故的参考,对提高管理水平起着重要作用。
需要明确,记载备案工作是生产企业贯彻执行国际质量体系标准(ISO9000)认证工作必不可少的重要内容,有必要在起步阶段打好基础。
记载备案工作应注意其完整、真实和标准化,应按照统一的规定格式登录。
对基层落办实况可采用定期检查、抽查的方式予以督导。
具体方法可采用事故(故障)停机台账表的方式落办。
现附某轧钢厂台账表(8开)一张,见表1-2,供参考。
表1-2设备事故(故障)停机台账年月份
序号
设备
名称
故障
部位
停机
日期
时间
时间
间隔
班
次
直接
损失费
(元)
停机原因
润滑
不良
维护
不周
设备
欠修
违章操作
检修质量
备件质量
其他
至
至
至
至
至
至
至
至
至
备注
填表人设备负责人
1.3设备润滑管理
1.3.1润滑工作职责
摩擦是现象,磨损是结果,润滑是降低摩擦、减少磨损的重要措施。
润滑工作对于设备运转的作用凸显于四方面:
润滑、冷却、清洗和防锈。
润滑管理是润滑工程在生产经营中的实践,是设备管理、设备维护工作的中心环节,是设备维修的关键与核心。
职责明确、各负其责、工作到位是最基本的岗位职责要求。
在明确职责的基础上,管理层和基层人员要各负其责才能把润滑工作的要求落到实处。
管理层的职责:
⑴制定润滑管理制度,对基层进行业务指导、检查和考核。
⑵审核确定企业主要设备的润滑方式和油品品种、数量。
⑶推广润滑工作先进经验,推广应用“三新”技术(新材料、新技术、新产品),组织新油品的试用鉴定。
⑷与供销部门共同审定、下达基层单位年度用油计划与消耗定额。
⑸组织重大润滑事故分析会并制定防范措施。
⑹组织本企业润滑方面人员(管理、技术人员、技术工人等)的培训和考核工作。
执行层的职责:
⑴建立本单位润滑制度,拟定相关人员职责范围。
⑵制定本单位主要润滑设备的三大规程,制定点检工作制度,包括区域分工责任制、交接班制、巡检制、设备清扫、消防安全等规定,并定期检查执行情况。
⑶贯彻执行设备润滑“五定”的工作要求。
监察现场润滑工(维修工、操作工)执行润滑制度状况,制止违规现象。
⑷按要求提报年度(季度)用油计划(不准擅自更改油品名称及牌号,若确需改变时须履行审批手续)。
⑸组织润滑事故分析会,讨论制定具体的整改措施。
1.3.2润滑“五定”工作
“五定”工作是润滑管理的具体实施办法。
它是指对于单台机器首先需要确定五项管理内容,即定润滑点、定质、定量、定期和定负责人,具体要求见图1-5。
五定工作的核心是确定设备的润滑负责人(责任者)。
实践证明,五定工作是贯彻执行润滑制度的有效措施。
企业的主要设备均应建立健全润滑制度、岗位责任制、具体清晰的润滑管理图和润滑卡片,结合点检定修制实施落实。
根据贯彻落实情况,总结经验,逐步扩大范围至一般设备。
图1-5润滑管理五定工作
4.1零部件失效与防范
当工厂中的机械设备发生损坏时,为了维持、保障生产经营的正常运转,就需要对其进行修复。
正是由于组成机器的零部件出现种种失效才导致了设备发生损坏。
了解零部件的失效形式、原因,掌握防范措施,准确地采取有效的修复方式,才能赢得时间,达到低成本、高效益,才是最主动的做法。
零部件失效的外在表现形式多种多样、数不胜数,但归纳起来,其主要形式有磨损、变形、断裂与腐蚀。
另外,像打滑、松动、泄漏、振动等也属于失效的(次要)表现形式。
⑴磨损
零件工作表面的物质,由于表面相对运动而不断损失的现象,称为磨损。
图4-1为龙门吊车大车行走开式齿轮齿面的磨损照片。
图4-1齿轮的齿面磨损
摩擦是现象,磨损是结果。
据有关资料统计,大约有近80%的坏损零件是因磨损报废的。
按破坏机理,磨损又可分为磨料磨损、黏着磨损、疲劳磨损与腐蚀磨损。
零部件正常运行的磨损过程大致分为三个阶段。
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