设备RCM管理实际应用
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设备是企业创造效益的基础，也是满足市场所期望产品的产量（P）、质量（Q）、成本（C）、交货期（T）的物质保证。设备维修的目的就是为了实现这些目标（PTCT）。
现有企业的一系列规章制度和组织机构也是建立在定时计划维修和人员的高度责任心上，而不是建立在先进的技术水平上的科学决策和有关的法律制度下。从企业维修机制的实施效果和时间来分析，以可靠性为中心的维修（RCM Reliability Centered Maintenance ）就是企业为了应对当前出现的各种问题而产生的一种系统逻辑功能维修方法。
以可靠性为中心的维修（RCM Reliability Centered Maintenance）与传统维修观念的差异：1、传统的维修观念认为：设备故障的发生和发展与使用时间有直接关系，定时计划拆修普遍采用。RCM认为：设备故障与使用时间一般没有直接关系，定时计划维修不一定好。2、传统的维修观念认为：设备没有潜在的故障和多重故障的概念。RCM认为：许多故障有一定的潜伏期，可以通过现代化的各种手段监测到，可以寻找或消除隐蔽故障，预防多重故障产生的后果，从而采用安全经济的手段进行维修。3、传统的维修观念认为：预防性维修能提高系统固有可靠度，避免故障发生。RCM认为：预防性维修并不能能提高系统固有可靠度，难以改变故障发生。4、传统的维修观念认为：能做预防性维修的都尽可能做预防性维修。RCM认为：采用不同的维修方式和策略，可以大大减少维修费用。5、传统的维修观念认为：完善的维修方案应由维修部门的维修人员制定。RCM认为：完善的维修方案应由维修部门的维修人员和使用人员共同制定并加以完善。
我们目前的工作重心是不断的改变员工的思维方式，让新的维修理念不断渗透，在实际工作中通过如下行为进行改进。1、逐步取消定时维修计划。2、采用先进的状态监测管理设备对装置关键设备进行监测，及时发现设备故障，消除设备隐蔽故障，预防多重故障的发生。3、取消预防维修，根据动态监测的结果对设备进行有针对性的维修。从而减少维修费用。4、结合设备使用状态，预见故障发生趋势，并组织使用人员和维修部门对设备现有状态进行分析，共同制定维修时间和维修方案。5、加强日常维护优化管理。设备管理每天在工作中会有来自各工艺环节和效益系统的相互冲突工作要求，这要求我们对每天设备管理的工作进行检查并验证检查内容。
在实际工作中，我们对各生产单位上报的原定时检修计划变更为对生产设备的实行状态监测逐级管理制，通过生产一线操作人员每天对现场设备进行简单的监测，发现设备运转的初始简单故障，对一些需停机检修的隐患故障，我门通过更高一级的管理人员采用先进的状态监测管理设备进行监测，并组织使用人员和维修部门对设备现有状态进行分析，并结合生产实际和经济效益共同制定维修时间，通过初步采用上述方案，我们单位动设备的检修费用比去年同期下降了20％，突发性设备故障率下降了70％，取得了显著的效果。
通过对设备RCM数据分析并进行诊断登记，通过改善维修，并对数据进行可靠性监控分析，实现预防维修理念，对设备使用过程中出现的新问题不断进行改造，如此不断形成反馈机制。完善我们的设备管理机制。在这一环节中最重要的是设备的状态监测管理，因为它的数据采集、分析到最终的定论都决定了设备运转周期。以下我们通过在生产实际中的运用，来验证状态监测工作在RCM中的作用。
设备运行状态要通过先进的状态监测手段，进行设备的可靠性评价，判断设备的运行，识别故障的早期征兆，对故障部位及其损坏严重程度、故障发展趋势做出判断，并根据分析，诊断结果选择适当时间进行维修。由于科学的提出了设备的可利用率和明确了检修目的，因此，通过设备的状态监测管理进行维修耗费低，并为设备安全稳定、长周期运行提高了可靠保证。
设备检修体制的演变由事后维修到预防性维修（TBM）预测维修（CM）至以可靠性为中心的维修（RCM）。设备的以可靠性为中心的维修就是认设备状态监测为基础形成的，用可靠的分析手段，查明设备的故障根源，精确维修。并不断完善设备缺陷，通过这种手段能有效延长设备的寿命，避免二次维修和维修过剩，减少设备故障停机时间，降低设备的维修费用。
由于设备状态监测技术能在设备连续运行状态下进行连续测试因而能掌握设备的运行状态，及时有效的发现设备的早期缺陷。构成机械设备振动的三要素是：振幅、频率和相位。
对于间谐振动：位移振幅峰值：Xmax＝A
振动频率:f=w/2π
振动相位：ωt+φ
通过周期性的测量设备的振动值，位移、速度和加速度可有效的发现设备运行故障，做到早期预防。通常有以下几种状态：
1、转子不平衡
其表现特征是：轴心轨迹为圆或椭圆，振动频率以1倍频为主。振幅随转速升高而增大。过临界转速有其振峰，悬臂转子不平衡时轴向振动大。
2、轴和轴不对中
轴承故障通常是两个轴承不同心和轴承不对中引起，如果滚动轴承的内环截面积和外环截面是平行的，则认为轴承是对中的，会引起设备的脉冲、噪声和摩擦、高温，急速降低轴承的使用寿命。
其表现特征为：2、4、6、8等偶数倍频组成的振动分量，靠近联轴器处的轴承的弯曲振动振幅远远大于远离联轴处的轴承振幅。扭转振动有工频的1、3、5、7等奇数倍频振动分量，而且靠近连轴器轴承振幅小于远离连轴器的轴承振幅。
3、设备的机械松动
松动可导致设备其它故障而其它故障也可能因松动所引起。谢谢部件的磨损、变形、轴承不对中、不平衡等与松动相互影响。因设备松动引发的振动多为中低频振动，一般在1000HZ以下。
4、齿轮啮合故障
齿轮故障的机理较为复杂，大致可分为齿轮偏心，齿轮不同轴、齿轮局部异常，齿轮误差，齿轮不平衡等等，主要表现为在啮合频率fc及谐波两侧产生mfc+nfr(m，n=1、2、3…….)的边频族。
5、轴承故障
轴承故障的机理较复杂，主要有：
1）外圈剥落故障特点：
波形出现冲击，出现特征频率及谐波。
2）内圈剥落故障特点：
内圈出现特征频率及谐波，频谱出现边带。
3）滚动体损伤：
频谱图上往往表现为现特征频率及谐波。有时还出现0.5倍转频分量。
设备状态监测技术实际应用诊断案例分析：
转子不对中故障举例：
1、我公司无纺布厂丙纶机组牵伸风机是生产线中的重要设备。它的可靠性直接影响产品的质量和产量，如发生故障，对整个生产会造成重大影响。
在进行设备巡检时，发现风机发出异常声响，用便携式测振仪检测发现风机外壳最大振动值为13.2mm/s，远远大于ISO-2372的允许振动值（<7.1mm/s），电机和轴承箱均振动正常，轴承座温度：27℃，温升没有增加。
通过分析风机外壳振动的超标有以下几点原因：
1、轴承故障；
2、联轴器不对中；
3、风机转子不平衡。 使用西马力公司的1910型频谱分析仪测A点（轴向：1.62mm/s；横向：3.32mm/s），B点（轴向：2.17mm/s；横向：1.16mm/s），C点（轴向：1.49mm/s；横向：2.93mm/s），D点（轴向：0.69mm/s；横向：1.82mm/s）。A、B、C、D四点的速度峰值均在正常范围内。排除了轴承故障和联轴器不对中的可能性。测E点（轴向7.5mm/s）F（轴向13.9mm/s）。E、F点速度峰值均超标，而且轴向振动较大，而且振幅随转速升高而增大，振动频率发生在1倍频，以1倍频成份为主。以上情况符合转子不平衡的状态。因此判定为风机转子不平衡。
将叶轮取下做动平衡。发现转子因备帽松动与壳体发生摩擦，局部有损伤造成不平衡。做完动平衡后，再开机测各点振动值明显下降，设备恢复正常运转。
此次设备故障是由于维护检修人员不细致造成转子备帽松动，造成叶轮损伤。由此我们加大了设备检修的过程监控，从而有效的避免了因检修质量造成的设备故障率的发生。
2、轴承故障举例：
滚动轴承的特征频率
①保持架频率:FTF＝S/2（1＋Bd/Pd•cosθ）
可以简化为:FTF=0.4×S(轴速)
②内环频率:BPFO=Nb/2•S•(1-Bd/Pd•cosθ)
可以简化为: :BPFO=0.4×S(轴速)×Z(滚珠数)
③外环频率: BPFI= Nb/2•S•(1+Bd/Pd•cosθ)
可以简化为: BPFI=0.6×S(轴速)×Z(滚珠数)
④滚动体频率:BSP=Pd/2Bd•S•〔1- (Bd/Pd)2•(cosθ)2〕
可以简化为: BSP=0.23×S(轴速)×Z(滚珠数)(Z＜10)
＝0.18×S(轴速)×Z(滚珠数)(Z≧10)
该搅拌器托架轴承型号为N330和52236M，输出轴轴速为164rpm/min，由此计算出N330轴承参数如下:
①保持架频率:FTF＝0.4×S(轴速)= 0.4×164=65.6
②内环频率:BPFO=0.4×S(轴速)×Z(滚珠数)=0.4×164×14=918
③外环频率: BPFI=0.6×S(轴速)×Z(滚珠数)=0.6×164×14=1378
④滚动体频率:BSP=0.18×S(轴速)×Z(滚珠数)=0.18×164×14=413
52236M轴承参数如下:
①保持架频率:FTF＝0.4×S(轴速)= 0.4×164=65.6
②内环频率:BPFO=0.4×S(轴速)×Z(滚珠数)=0.4×164×22=1443
③外环频率: BPFI=0.6×S(轴速)×Z(滚珠数)=0.6×164×22=2165
④滚动体频率:BSP=0.18×S(轴速)×Z(滚珠数)=0.18×164×22=650
2006年3月1日监测发现在920频率、1840频率附近出现峰值，最大峰值为3.78mm/S，明显是N330轴承的一倍频和二倍频，用听诊器听到轴承盒内发出异响，由此判断出轴承N330内圈滚道出现问题，但是问题不是很严重，需加强状态监测巡检，再5月份大修时解体检查，而后的检查发现判断正确，的确是N330轴承内滚道磨损严重，局部点蚀。通过行之有效的状态监测手段和科学的管理，我们通过监控运行和保养措施，将设备检修放在大修时间进行，为生产提供了合理保障。挽回了因不合理停机时间避免了企业损失。
在我们今后的工作中，要逐步建立以RCM为主体的维修体系，我们在现有的维修工作基础上应对以下几点有所转变：
1、计划维修为针对性维修
通过可靠的理论数据和判断，采取最经济的维修方式，选择针对性最强、最准确、最经济的对症修理方式解决设备问题。
2、预防性维修中增加视情维修
按诊断故障决策何时修理、废弃定时维修，充分利用潜在与功能的时间间隔是最经济有效的，通过经济技术理论、可靠性理论、寿命周期方法，判断项目修理与大修的取舍，减少功能性维修过剩。
3、修理与改进的结合
修理和改进的结合是现代设备综合管理中提倡的一种方式，从RCM的观点来看，改进维修主要是针对设备的具体故障模式，在维修中进行，技术难度小、投资少。RCM的主要工作是针对可靠性和维修性进行的，目的是减少故障损失和维修费用。
4、视维修方案的适应性和有效性
从RCM的观点来看，维修方案的制定非常重要，由使用人员和维修人员共同制定，保证在实施过程中科学化和标准程序化管理，避免工作的随意性。
我们已经意识到实施RCM管理的艰苦性和复杂性，而人的惰性成为阻碍变革的阻力，因此我们也在不断的工作中更新观念，增强变革意识。目前，我们企业正在推广RCM管理理念和方法。把经验维修逐渐转变为知识维修。充分认识到维修就是投资的含义，把追求设备一生费用最经济为目的，把手段建立在新经济的基础上，采取有效科学的手段和措施使维修工作量减少、维修费用降低。给我们的企业带来巨大的经济效益。