减少产品失效率。1980年通过对航空工业费用效益的观察得到广泛共识,军事工业和其他工业也都作为加强维修程序的要求,开始应用以可靠性为中心的维修方式,诸如核电站、化工、汽车、制造、石油和天然气、建筑等行业。
1.2.2 以可靠性为中心的维修(RCM)概述
RCM(以可靠性为中心的维修,Reliability Centered Maintenance)是当前维修领域比较通行的以设备预防维修理念为基础的体系性维修的工程过程[2]。
(1)RCM的基本观点
1、设备设施的固有可靠性和安全性是由最初设计和制造水平决定的,如果设备的固有可靠性与安全性水平不能满足使用要求,相通过提高维修的次数来提高设备的安全性是达不到预期效果的。因此,增加维修次数,不一定会使设备越可靠和越安全。
2、设备设施在运行过程中出现故障隐患是不可避免的,而且每种设备故障产生的原因也不尽相同,维修工作的重点就是预防有严重后果的故障发生。因此,在故障维修工作中,要根据设备故障所产生的不良影响及后果,有针对地制定不同的维修策略。
3、探查设备设施故障规律,合理安排维修时机。在对设备进行维修工作时,要尽量弄清设备的故障模式,对有耗损性的设备可很据故障统计规律安排较为合理的保养和维修(更换),来预防故障隐患造成设备功能性失效。对损耗较少的设备设施,如果按照故障统计规律,安排定期的维修或更换,可能对设备的维护效果不是很理想,对此类设备更适宜于通过检查、监控采取视情维修方式。
4、以最小经济费用保证设备设施的安全性和可靠性。维修工作中,对设备采用不同的维修策略,其所需要耗费的维修资源是不相同的,甚至是相差巨大。
1.3 文献分析及总结
从上述文献综述可以看出,无论是传统的事后维修还是现代发展起来的RCM/LCC模式,都把确保设备的安全可靠作为维修的第一出发点。由于行业、地域、装备、人员、环境的差异,对设备的维护往往是各种维修方式相互交叉、综合运用,在满
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足可靠性、可用性的前提下,尽可能的减少维修费用和人力成本。
维修理论发展历史表明,任何一种维修方式、维修理论,都是通过总结前人的理论、方法以渐进的方式发展起来,不存在基于某一种设备检修理念和维修策略可以确保使用设备的绝对安全,再科学的检修理念和设备维护手段也只有和现场实际环境紧密结合,基于相似设备的维修经验和现场数据统计,分析清楚理论、方法与现场的实际差距,相互取长补短才能发挥其应有的效果。
随着现代设备的系统复杂性和运行环境的不确定性,只有在巩固和加强现有的维修基础上,充分吸收、借鉴当代最新的维修理论和方法,努力探索出新的维修模式,才有可能不断改善现有环境对维修的束缚,进而实现设备安全性、可靠性和可用性的新的突破。
1.4 论文的研究内容及方法 .
本论文以铁路交通运输系统某站 25K 型客车 CW-2 型转向架作为研究对象,以该对象故障统计数据作为分析依据,运用数据统工具计统计,分析了客车转向架的多种故障模式,综合该车辆段所处的地理位置、气候条件、运营线路、运行里程以及维修水平等多方面故障影响要素,分析确定出影响故障的主要因素,并结合因素相关性分析,寻找出影响客车走行部主要故障模式的关键风险因素。
运用故障树的模型分析,对影响客车走行部的主要故障模式,查找出影响故障模式中基本事件。运用风险管理的理念,对故障模式中的基本事件进行风险要素分析评估,辨析出影响维修质量的风险点,通过制定合适的风险对策措施表,对容易造成故障隐患安全的关键环节进行有效维修,做到隐性故障的提前消除,预防客车安全事故的发生。
本论文结合客车安全现场作业实际,根据“管理规范化”的要求,选取了影响客车走行部维修质量的库检班组和乘务组作为基于风险管理维修策略的实施对象。通过构建风险管理维修策略体系,从岗位安全职责、基本作业过程、规章管理制度以及安全质量控制措施等方面入手,重点是为了修订出符合现场风险管理 实际的控制流程。根据“作业标准化”的要求,认真分析客车走行部故障模式、事故基本事件、安全风险点、基本作业过程以及质量标准,修订完善出具有操作性的风险辨析措施。
通过对转向架故障统计以及因素相关性分析,运用故障模式事故树分析,基本
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事件的风险辨析、评估和层级防控,目的是为了构建确保了现场安预警预控的客车维修策略,能够进一步提高客车维修水平。
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第2章
2.1动车转向架故障类型统计
在分析产品故障时,一 般是 从 产 品 故 障 的 现 象 入手,通过故障现象(故障模式)找出原因和故障机理。对机械产品而言,故障模式的识别是进行故障分析的基础之一。
由于故障分析的目的是采取措施、纠正故障,因此在进行故障分析时,需要在调查、了解产品发生故障现场所记录的系统或分系统故障模式的基础上,通过分析、试验逐步追查到组件、部件或零件级(如螺母)的故障模式,并找出故障产生的机理。
故障的表现形式,更确切地说,故障模式一般是对产品所发生的、能被观察或测量到的故障现象的规范描述。
故障模式一般按发生故障时的现象来描述。由于受现场条件的限制,观察到或测量到的故障现象可能是系统的,如制动系统不能制动;也可能是某一部件,如传动箱有异常响声;也可能就是某一具体的零件,如油管破裂等。因此,针对产品结构的不同层次,其故障模式有互为因果的关系。
故障模式不仅是故障原因分析的依据,也是产品研制过程中进行可靠性设计的基础。如在产品设计中,要对组成系统的各部分、组件潜在的各种故障模式对系统功能的影响及产生后果的严重程度进行故障模式、影响及危害性分析,以确定各种故障模式的严酷度等级和危害度,提出可能采取的预防改进措施。因此将故障的现象用规范的词句进行描述是故障分析工作中不可缺少的基础工作。
依据某检修部门几年内积累的故障数据;故障数据中的列车号主要是从002A 到190A;车辆编号是从1车厢到8车厢;二级系统包括车体系统、车外系统、电气系统、给水卫生系统、供风系统、内装系统、转向架系统 7大系统;各系统的故障百分比如表1所示。由表1可知转向架系统在整个动车组系统中故障频率所占有效百分比达20%以上。根据转向架系统的结构特点和功能,将转向架划分为悬挂装置、架构组成。轮对轴箱定位装置、排障装置、驱动装置、制动装置、转向架配管及配线等。
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表1 二级系统频率分布的输出结果
依据某机车车辆股份有限公司采集积累的大量使用维护数据,进行了分类处理,得到动车组转向架的故障部位和故障类型表,如表2所示。
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