新益為TPM咨詢(xún)公司概述：設備管理的一、二、三、四、五是工廠(chǎng)設備管理人員應該具備的基本知識。所謂的一二三四五，就是一項偉業(yè)、二大公理、三則定律、四款原則和五條曲線(xiàn)。下面我們介紹一下五條曲線(xiàn)。

1、壽命周期費用曲線(xiàn)

設備全壽命周期所消耗的費用可以用一條曲線(xiàn)描繪下來(lái)。如圖1所示。這條曲線(xiàn)可以劃分為三個(gè)階段，在設備初期購置設備時(shí)我們需要花費一筆設置費，它包括設備購置前的調研、招投標、運輸、安裝、人員培訓等在交付生產(chǎn)運行之前所有的花費。中間階段我們稱(chēng)之為維持費，包括維護保養、潤滑、維修換件以及能源消耗的所有費用，時(shí)有起伏。到最后一個(gè)階段稱(chēng)為處理費。同樣功能的設備，其壽命周期費用可能差異很大。有的設備設置費低，但設備不可靠，故障頻發(fā)，修理?yè)Q件較多，后續的維持費較高，整體壽命周期費用卻較高。有的設備初期設置費較高，但維持費較低，壽命周期費用偏低，我們更傾向于選擇后者。企業(yè)的招投標選型應該更立足于以壽命周期費用最小化為指針進(jìn)行決策。

圖1 壽命周期費用曲線(xiàn)

2、維修投入曲線(xiàn)

設備的維修投入與利潤的關(guān)系如圖2所示。如果維修投入為零，則利潤為負；隨著(zhù)投入增加，利潤值逐漸上升，一直到達一個(gè)最高點(diǎn)；繼續投入，利潤下降，我們稱(chēng)之為維修過(guò)剩。

圖2 維修投入曲線(xiàn)

那么，是否只要增加維修投入就安枕無(wú)憂(yōu)了？圖3顯示了三種情況。右邊的投入曲線(xiàn)代表張三的管理，其投入大，利潤一般，我們稱(chēng)之為“投入大，水平低”。左邊的曲線(xiàn)代表李四的管理，其投入較小，利潤和張三差不多，跟張三比較，稱(chēng)之為“水平高，但投入小。”中間最高的一條投入曲線(xiàn)代表王五，讓利潤達到最高點(diǎn)，這時(shí)的投入也適當增加了。我們稱(chēng)之為“水平高，投入恰當。”這三條曲線(xiàn)告訴我們，除了適當投入，管理水平的提升也是必不可少的。

圖3 不同管理水平和不同投入得到的維修投入曲線(xiàn)

3、浴盆曲線(xiàn)

浴盆曲線(xiàn)又稱(chēng)為故障率曲線(xiàn)，如圖4所示。它反映了設備故障率在設備一生中的變化，在前面的文章里我們有過(guò)描述。一般而言，新安裝的設備故障率比較高，有時(shí)半年一年都正常不起來(lái)，我們稱(chēng)之為初始故障期；以后就進(jìn)入一個(gè)穩定的低故障率時(shí)期，稱(chēng)之為偶發(fā)故障期；5年至8年以后，設備故障率又開(kāi)始升高，稱(chēng)為耗損故障期。工廠(chǎng)的設備經(jīng)理應該熟悉這條曲線(xiàn)。

圖4 設備的浴盆曲線(xiàn)

近年來(lái)在航空業(yè)的研究表明，并非所有的設備故障率都遵循這條曲線(xiàn)。人們對故障率的認識變化如圖5所示。

圖5 故障率曲線(xiàn)的變化情況

為什么68%的設備沒(méi)有耗損故障期呢？因為隨著(zhù)設備可靠性的提升，其有形磨損速度降低，而其無(wú)形磨損速度加快，不少設備尚未到達耗損故障期就被淘汰了。隨著(zhù)系統的復雜化，我們很難找到適合不同總成的大修理周期，如果人們還堅持傳統的大修，可能會(huì )周期性的導入初始高故障率的狀況，于是國際上提出取消大修理的新概念。取消大修不意味著(zhù)不修理，而是用可裁剪式、項修的組合來(lái)取代大修。

4、設備性能劣化曲線(xiàn)

設備的性能是一條緩慢的劣化曲線(xiàn)，如圖6所示。其劣化過(guò)程存在著(zhù)劣化的起始點(diǎn)、潛在故障發(fā)生點(diǎn)和功能故障發(fā)生點(diǎn)。這里潛在故障不是故障，是故障前顯露出來(lái)的一種劣化現象，是可以被人類(lèi)感知的。功能故障才是故障。從潛在故障到功能故障的間隔期稱(chēng)為P-F間隔，這在設備管理領(lǐng)域是十分普及的。

圖6 設備性能劣化曲線(xiàn)

我們平常所強調的預防維修，首先要尋找P-F間隔。找到了P-F間隔就可以有效的實(shí)施預防性維修了，在P點(diǎn)之前做，屬于維修過(guò)剩；在F點(diǎn)之后做，就成為事后維修，屬于維修不足；在P-F間隔做，就恰到好處。尋找和確定P-F間隔并不是一件容易的事。我們的設備經(jīng)理至少應該知道并有意識的摸索和尋找，才能正確的實(shí)施預防性維修。

5、激發(fā)能作用曲線(xiàn)

英國人阿來(lái)登將故障過(guò)程描述為系統的無(wú)組織過(guò)程，即系統從有序狀態(tài)進(jìn)入無(wú)序狀態(tài)。在這個(gè)轉變過(guò)程中，如果有故障的激發(fā)器作用，則會(huì )使轉化過(guò)程加快。就像一根火柴點(diǎn)燃一張紙，使之與空氣中的氧發(fā)生作用，轉變成水和二氧化碳。這個(gè)過(guò)程如圖7所示。在故障激發(fā)器的作用下，系統的能位上升，然后迅速下降，加速了故障的發(fā)生。系統能位的初始狀態(tài)是穩固的正常狀態(tài)，在激發(fā)器作用下轉換成終止狀態(tài)，低于故障的能位狀態(tài)，這代表故障的發(fā)生。

系統無(wú)故障工作的條件是初始的能位足夠高，而且初始能級與故障能級之差足夠大，對于設備而言就是其固有可靠性足夠高。

圖7 激發(fā)能作用曲線(xiàn)

什么是激發(fā)能呢？對設備而言，一次雷擊、一次電磁干擾、動(dòng)物進(jìn)入電氣系統引起的短路、灰塵改變了電參數、洪水的浸泡、一次磕碰和撞擊都可能成為激發(fā)能。來(lái)自外部的激發(fā)能有時(shí)難以避免，但來(lái)自系統內部的激發(fā)能我們是可以控制的。

這條曲線(xiàn)告訴我們，一些外界的激發(fā)能作用，會(huì )加速設備的劣化，直到故障?？刂萍ぐl(fā)能作用，也是設備維護體系的重要領(lǐng)域?？刂萍ぐl(fā)能包括注意不能超負荷運行設備，減少誤操作，制止有問(wèn)題的原料進(jìn)入裝備，防止損壞性維修等等。