一種rcm分析方法
【專利摘要】一種RCM分析方法，該方法包括：分析功能級故障后果、進行RTF評判，并根據(jù)所述分析的結果對所述設備進行關鍵度分類，生成需進行維修需求分析的設備清單；對所述需進行維修需求分析的設備清單中的設備進行故障模式、故障影響、故障后果分析；確定所述設備的運行頻度以及運行工況；結合維修策略模板數(shù)據(jù)庫、所述關鍵度分類、故障后果、運行頻度以及運行工況，按照一預設的決斷邏輯選擇相應的維修策略。實施本發(fā)明的方法，彌補了原RCM分析方法過于依賴分析人員經(jīng)驗、以及簡單依靠經(jīng)驗反饋的不足之處，為確定設備維修需求、制定和優(yōu)化維修策略提供技術支持，提高系統(tǒng)/設備運行可靠性，降低設備運行維修成本。
【專利說明】一種RCM分析方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及設備維護領域，尤其涉及一種RCM分析方法。
【背景技術】
[0002]RCM,即以可靠性為中心的維修(Reliability-centered Maintenance),是目前國際上通用的用于確定設備維修需求，制定和優(yōu)化維修策略的一種系統(tǒng)工程方法。目前，RCM過程通過具體分析根據(jù)設備的功能、功能故障、故障模式、故障影響、故障后果等來評估和建立維修策略，維持設備的性能。標準的RCM分析過程是根據(jù)《以可靠性為中心的維修過程的評審準則》(SAE JA1011)給出的RCM過程準則進行的，該準則要求RCM分析方法需要對所選定的分析系統(tǒng)或設備就七個問題進行提問和回答展開分析和維修決策。七個問題具體包括:
[0003]a.在現(xiàn)行的使用環(huán)境下，設備的功能及相關性能指標是什么？
[0004]b.什么情況下設備無法實現(xiàn)其功能？
[0005]c.引起各種功能故障的原因是什么？
[0006]d.各種故障發(fā)生時會出現(xiàn)哪些故障影響或情況？
[0007]e.什么情況下的故障至關重要？
[0008]f.做什么工作才能預防或預測該種故障模式？
[0009]g.如果找不到適當?shù)念A防性工作，如何管理后果？
[0010]根據(jù)技術人員的回答確定維修策略。其目的在于制定科學合理的維修大綱以最大程度地提高維修工作的合理性和有效性，實現(xiàn)設備使用可靠性的提高。
[0011]RCM方法在確定設備維修需求、制定和優(yōu)化維修策略方面提供了一種系統(tǒng)工程方法。
[0012]但是，在上述分析過程中，過多依賴分析人員的經(jīng)驗，并缺乏評判準則，包括故障后果、技術特性的評判準則等。正是存在諸多問題，在一定程度上局限了傳統(tǒng)RCM的應用和發(fā)展。
【發(fā)明內容】
[0013]針對現(xiàn)有技術中，RCM方法過多依賴分析人員的經(jīng)驗水平、分析成果標準化和規(guī)范化程度不夠，同時分析成果的記錄、積累和數(shù)據(jù)庫化處理非常繁瑣，以及簡單依靠經(jīng)驗反饋的缺陷，在一定程度上妨礙了 RCM方法發(fā)展和推廣的缺陷，本發(fā)明提供一種RCM分析方法。
[0014]本發(fā)明解決現(xiàn)有技術問題所采用的技術方案是:構造一種RCM分析方法，該方法包括以下步驟:
[0015]步驟A，分析功能級故障后果、進行RTF評判，并根據(jù)所述分析的結果對所述設備進行關鍵度分類，生成需進行維修需求分析的設備清單；
[0016]步驟B，結合維修策略模板數(shù)據(jù)庫對所述需進行維修需求分析的設備清單中的設備進行故障模式、故障影響、故障后果分析；[0017]步驟C，確定所述設備的運行頻度以及運行工況；
[0018]步驟D，結合維修策略模板數(shù)據(jù)庫、所述關鍵度分類、故障后果、運行頻度以及運行工況，按照一預設的決斷邏輯選擇相應的維修策略。
[0019]所述步驟A包括:
[0020]子步驟Al，列寫出系統(tǒng)的功能以及性能標準；
[0021]子步驟A2，根據(jù)所述功能，列寫各功能的功能故障，以及與所述功能故障相對應的功能級故障后果；
[0022]子步驟A3，根據(jù)所述功能級故障后果的嚴重程度進行故障后果分類；
[0023]子步驟A4，在所述功能故障中識別可能導致功能故障發(fā)生的設備；
[0024]子步驟A5，根據(jù)所述故障后果分類及RTF評判結果，對所述設備進行關鍵度分類，生成需進行維修需求分析的設備清單。
[0025]所述步驟B包括:
[0026]子步驟BI，根據(jù)維修策略模板數(shù)據(jù)庫確定所述需進行維修需求分析的設備清單中各設備的故障模式；
[0027]子步驟B2，根據(jù)所述維修策略模板數(shù)據(jù)庫分析所述各設備的故障模式的設備級故障影響；
[0028]子步驟B3，確定所述故障模式導致的系統(tǒng)級/廠級故障影響；
[0029]子步驟B4，確定所述確定所述故障模式導致的系統(tǒng)級/廠級故障影響的故障后果O
[0030]在所述子步驟A3中，根據(jù)所述設備的故障后果設置一預設的嚴重程度判斷標準，并根據(jù)所述嚴重程度判斷標準進行故障后果的嚴重程度判斷。
[0031]設置一預設的RTF評判標準，并根據(jù)所述RTF評判標準對故障后果的嚴重程度判斷定為非重要的設備進行評判。
[0032]在所述子步驟B1、B2中，通過維修策略模板數(shù)據(jù)庫將所述設備的故障模式以及設備級故障影響自動獲取。
[0033]在所述步驟C中，根據(jù)所述設備的運行頻率以及運行工況預設一用于技術特性分析的判斷標準，并根據(jù)所述判斷標準對所述運行頻率以及運行工況進行技術特性分析。
[0034]在所述步驟D中，通過所述維修策略模板數(shù)據(jù)庫自動生成所述設備維修策略。
[0035]實施本發(fā)明的方法，具有以下有益效果:通過分析流程改進、知識庫引入、定量模型引入，彌補了原RCM分析方法過于依賴分析人員經(jīng)驗、以及簡單依靠經(jīng)驗反饋的不足之處，為確定設備維修需求、制定和優(yōu)化維修策略提供支持。本發(fā)明易于推廣，具備自動化流程運行基礎?？梢杂行岣呦到y(tǒng)/設備運行可靠性，降低設備運行維修成本，帶來較大經(jīng)濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036]下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
[0037]圖1是本發(fā)明較佳實施例提供的RCM分析方法的流程圖；
[0038]圖2是圖1所述的所述步驟A的子步驟的具體流程圖；
[0039]圖3是圖1所述的所述步驟B的子步驟的具體流程圖；[0040]圖4與圖5是本發(fā)明較佳實施例提供的RCM邏輯決斷圖。
【具體實施方式】
[0041]如圖1所示是本發(fā)明較佳實施例提供的RCM分析方法的流程圖。
[0042]步驟A，分析功能級故障后果、進行RTF評判，并根據(jù)所述分析的結果對所述設備進行關鍵度分類，生成需進行維修需求分析的設備清單。步驟A包括以下子步驟:
[0043]子步驟Al，列寫出系統(tǒng)的功能以及性能標準；
[0044]子步驟A2，根據(jù)所述功能，列寫各功能的功能故障，以及與所述功能故障相對應的功能級故障后果；
[0045]子步驟A3，根據(jù)所述功能級故障后果的嚴重程度進行故障后果分類；
[0046]子步驟A4，在所述功能故障中識別可能導致功能故障發(fā)生的設備；
[0047]子步驟A5，根據(jù)所述故障后果分類及RTF評判結果，對所述設備進行關鍵度分類，生成需進行維修需求分析的設備清單。
[0048]其中，RCM,即以可靠性為中心的維修(Reliability-centeredMaintenance),定義的功能分為主要功能和輔助功能。主要功能是指企業(yè)為滿足生產(chǎn)目的所要達到的主要設備功能集成；輔助功能是指主要功能以外的設備存在能給系統(tǒng)或用戶提供的功能。
[0049]對步驟A分析出來的系統(tǒng)功能進行功能故障與功能級故障后果分析。主要分析功能的完全喪失或部分喪失(功能故障)可能對電廠和系統(tǒng)造成的影響(功能級故障后果)，并按照功能級故障后果判斷準則對功能故障的后果進行判斷，區(qū)分出功能故障后果的不同嚴重程度。
[0050]例如，針對核電廠的功能級故障后果重要度判斷標準:
[0051]導致核安全降級；
[0052]導致工業(yè)安全或工業(yè)安全風險；
[0053]導致停機停堆；
[0054]導致降負荷；
[0055]影響重要冗余度；
[0056]影響成本；
[0057]無影響。
[0058]對步驟A分析出來的系統(tǒng)功能進行功能故障與功能級故障后果分析后，對分析的功能進行設備識別。識別導致功能故障的設備，并根據(jù)判斷標準對設備關鍵度進行判斷。主要將設備分為重要設備、N-RTF設備、RTF設備三種類型。
[0059]其中，對上述分析為嚴重功能故障后果有“貢獻”的設備為重要設備；對無影響的功能故障后果有“貢獻”的設備為非重要待RTF評判的設備，并按照RTF評判標準進行分析。通過RTF評判的設備，即RTF設備；不能通過RTF評判的設備，即N-RTF設備。
[0060]例如，針對核電廠的RTF評判標準如下:
[0061]設備故障能導致個人、工業(yè)安全、環(huán)境、輻射安全風險等的不可接受的增加。
[0062]設備有不可接受的高維修史、更換史、或高運行成本史。
[0063]設備過時或供應短缺，修理更換費用高或所需時間長。
[0064]設備故障會增加其他設備的故障，或影響其他關鍵設備的運行。[0065]設備故障會導致功率瞬態(tài)、必需的冗余功能或縱深防御降低。
[0066]設備故障會導致限制性后果，如違反相關的管理條例。
[0067]設備故障將影響或導致關鍵部件不能及時維修。
[0068]比起修理或更換，預防性維修該設備是更劃算的。
[0069]最后，生成需進行維修需求分析的設備清單。根據(jù)上述設備分類結果，其中重要設備與非重要但需要分析的設備(N-RTF)需要匯總至待需求分析的維修設備清單，RTF設備不需要制定維修策略。
[0070]步驟B，對所述需進行維修需求分析的設備清單中的設備進行故障模式、故障影響、故障后果分析。
[0071]同時，步驟B包括以下子步驟:
[0072]子步驟BI，根據(jù)維修策略模板數(shù)據(jù)庫確定所述需進行維修需求分析的設備清單中各設備的故障模式；
[0073]子步驟B2，根據(jù)所述維修策略模板數(shù)據(jù)庫分析所述各設備的故障模式的設備級故障影響；
[0074]子步驟B3，確定所述故障模式導致的系統(tǒng)級/廠級故障影響；
[0075]子步驟B4，確定所述確定所述故障模式導致的系統(tǒng)級/廠級故障影響的故障后果O
[0076]首先，分析需進行維修需求分析的設備清單中的設備的故障模式。根據(jù)設備類型從維修策略模版數(shù)據(jù)庫中導入該類型設備的故障模式與設備級影響。并分析以前在相同或相似的設備上已出現(xiàn)的故障或截止目前尚未發(fā)生過，但是分析認為有可能發(fā)生的故障模式。
[0077]然后，針對上述導入的設備級影響進行分析。按照故障模式發(fā)生后會引起一系列設備狀態(tài)特性的變化。分析在設備層面故障的發(fā)展演變過程，如何影響到設備的正常運行以及影響的嚴重程度等。
[0078]再次，對上述分析的設備級故障影響分析其廠級/系統(tǒng)級故障影響。設備級故障影響發(fā)生后，會對系統(tǒng)功能產(chǎn)生哪些影響，包括影響到安全、環(huán)境、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)。
[0079]最后，分析上述廠級/系統(tǒng)級故障影響會造成的故障后果。根據(jù)廠級/系統(tǒng)級故障影響，按RCM決斷邏輯圖(如下圖4所示)順序評估故障后果為顯/隱性，為安全/環(huán)境/
生產(chǎn)/非生產(chǎn)相關。
[0080]步驟C，確定所述設備的運行頻度以及運行工況。
[0081]分析需進行維修需求分析的設備清單中的設備的技術特性。根據(jù)判斷準則分析設備運行頻度、運行環(huán)境，與設備關鍵度分類結果一同作為后續(xù)維修策略決斷的依據(jù)。例如，相關判斷標準如下:
[0082]1、運行頻度
[0083]設備運行頻度涉及到設備運行方式的數(shù)據(jù)。每個設備根據(jù)運行頻度等級可以分為高頻度(H)和低頻度(L)。
[0084]I)該設備連續(xù)運行
[0085]2)該設備的運行周期頻繁
[0086]3)該設備經(jīng)常折損運行[0087]4)該設備經(jīng)?；虺掷m(xù)處在電壓或控制流體(氣、水)的壓力下
[0088]2、運行環(huán)境
[0089]設備運行環(huán)境涉及到設備運行的環(huán)境數(shù)據(jù)。每個設備根據(jù)其運行環(huán)境可以將其欲行環(huán)境分為惡劣環(huán)境(S)和一般環(huán)境(M)
[0090]以下幾種情況為惡劣環(huán)境:
[0091 ] I)溫度大幅變化或溫度極冷極熱
[0092]2)壓力大幅變化或壓力極大
[0093]3)振動強烈
[0094]4)高濕度
[0095]5)高放射性
[0096]6)腐蝕環(huán)境
[0097]7)帶壓水噴射、沖刷或過度粉塵
[0098]步驟D，結合維修策略模板數(shù)據(jù)庫、所述關鍵度分類、設備故障后果，按照決斷邏輯選擇相應的維修策略。
[0099]分析上述維修設備清單中的設備的維修需求。首先，根據(jù)上述設備重要程度判斷結果、以及上述技術特性分析結果的不同組合，從維修策略模板數(shù)據(jù)庫中導入相應的預防性維修策略組；然后根據(jù)故障后果分析結果按照RCM邏輯決斷圖(如下圖4所示)從導入的維修策略組中選擇合適類型的維修策略，并允許根據(jù)現(xiàn)場運行維修經(jīng)驗反饋對維修策略進行修正。
[0100]其中，RCM維修策略類型分為7類:狀態(tài)監(jiān)測、定期翻修、定期更換、定期試驗、糾正維修和重新設計。在制定維修策略時，應同步分析維修策略實施所需的狀態(tài)。
[0101]圖4與圖5是本發(fā)明較佳實施例提供的RCM邏輯決斷圖。
[0102]當上述故障本身發(fā)生后，判斷用戶是否能察覺到相關功能已喪失，圖4與圖5分別是用戶已察覺到和用戶未察覺到相關功能已喪失的RCM邏輯判斷圖。
[0103]如圖4所示，當該故障本身發(fā)生后，用戶察覺到相關功能已喪失，若該單一故障未影響安全，同時，該單一故障沒有影響環(huán)境并且沒有影響生產(chǎn)，則需要考慮預防性維修成本或者糾正性費用；若影響生產(chǎn)，則需要考慮預防性維修成本，或者生產(chǎn)損失和糾正性費用，在這兩種情況下，選定的任務必須證明能把故障模式的管理費用降低到最低。
[0104]若該單一故障影響安全或者影響環(huán)境，則選定的任務必須能把故障發(fā)生的可能性降到可忍受的概率。
[0105]然后再判斷狀態(tài)監(jiān)測是否技術上可行；判斷定期維護是否技術上可行；判斷定期更換是否技術上可行；判斷上述任務類型加在一起是否比單獨一個任務更有效；判斷定期實驗是否技術上可行；判斷用戶能否忍受該故障影響和發(fā)生概率。經(jīng)過上述一種或多種判斷后，相應的做出是否重新設計處理。
[0106]如圖5所示，當該故障本身發(fā)生后，用戶未察覺到相關功能已喪失，若該多重故障未影響安全，同時，該多重故障沒有影響環(huán)境并且沒有影響生產(chǎn)，則需要考慮預防性維修成本或者糾正性費用；若影響生產(chǎn)，則需要考慮預防性維修成本，或者生產(chǎn)損失和糾正性費用，在這兩種情況下，選定的任務必須證明能把故障模式的管理費用降低到最低。
[0107]若該多重故障影響安全或者影響環(huán)境，則選定的任務必須能把故障發(fā)生的可能性降到可忍受的概率。
[0108]然后再判斷狀態(tài)監(jiān)測是否技術上可行；判斷定期維護是否技術上可行；判斷定期更換是否技術上可行；判斷上述任務類型加在一起是否比單獨一個任務更有效；判斷定期實驗是否技術上可行；判斷用戶能否忍受該故障影響和發(fā)生概率。經(jīng)過上述一種或多種判斷后，根據(jù)判斷結果做出相應的是否需要重新設計的處理。
[0109]應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權利要求的保護范圍。
【權利要求】
1.一種RCM分析方法,其特征在于,所述方法包括: 步驟A，分析功能級故障后果、進行RTF評判，并根據(jù)所述分析的結果對所述設備進行關鍵度分類，生成需進行維修需求分析的設備清單； 步驟B，對所述需進行維修需求分析的設備清單中的設備進行故障模式、故障影響、故障后果分析； 步驟C，確定所述設備的運行頻度以及運行工況； 步驟D，結合維修策略模板數(shù)據(jù)庫、所述關鍵度分類、故障后果、運行頻度以及運行工況，按照一預設的決斷邏輯選擇相應的維修策略。
2.根據(jù)權利要求1所述的RCM分析方法，其特征在于，所述步驟A包括: 子步驟Al，列寫出系統(tǒng)的功能以及性能標準； 子步驟A2，根據(jù)所述功能，列寫各功能的功能故障，以及與所述功能故障相對應的功能級故障后果； 子步驟A3，根據(jù)所述功能級故障后果的嚴重程度進行故障后果分類； 子步驟A4，在所述功能故障中識別可能導致功能故障發(fā)生的設備； 子步驟A5，根據(jù)所述故障后果分類及RTF評判結果，對所述設備進行關鍵度分類，生成需進行維修需求分析的設備清單。
3.根據(jù)權利要求2所述的RCM分析方法，其特征在于，所述步驟B包括: 子步驟BI，根據(jù)維修策略模板數(shù)據(jù)庫確定所述需進行維修需求分析的設備清單中各設備的故障模式； 子步驟B2，根據(jù)所述維修策略模板數(shù)據(jù)庫分析所述各設備的故障模式的設備級故障影響； 子步驟B3，確定所述故障模式導致的系統(tǒng)級/廠級故障影響； 子步驟B4，確定所述確定所述故障模式導致的系統(tǒng)級/廠級故障影響的故障后果。
4.根據(jù)權利要求2所述的RCM分析方法，其特征在于，在所述子步驟A3中，根據(jù)所述設備的故障后果設置一預設的嚴重程度判斷標準，并根據(jù)所述嚴重程度判斷標準進行故障后果的嚴重程度判斷。
5.根據(jù)權利要求2所述的RCM分析方法，其特征在于，在所述子步驟A5中，設置一預設的RTF評判標準，并根據(jù)所述嚴重程度判斷標準以及所述RTF評判標準對所述設備的重要度進行識別。
6.根據(jù)權利要求5所述的RCM分析方法，其特征在于，根據(jù)所述RTF評判標準對故障后果嚴重程度定為非重要的設備進行評判。
7.根據(jù)權利要求6所述的RCM分析方法，其特征在于，通過所述維修策略模板數(shù)據(jù)庫將自動獲取所述設備的故障模式以及設備級故障影響。
8.根據(jù)權利要求1所述的RCM分析方法，其特征在于，根據(jù)所述設備的運行頻率以及運行工況預設一用于技術特性分析的判斷標準，并根據(jù)所述判斷標準對所述運行頻率以及運行工況進行技術特性分析。
9.根據(jù)權利要求1所述的RCM分析方法，其特征在于，通過維修策略模板數(shù)據(jù)庫自動生成所述設備的維修策略。
【文檔編號】G06Q10/06GK103745293SQ201310636709
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】陳宇, 黃立軍, 馬沂藎, 江虹, 曹智鵬, 張濤, 楊立飛, 陳世均, 陳棟 申請人:蘇州熱工研究院有限公司, 中國廣核集團有限公司