以可靠性為中心的車(chē)輛維修決策

肖新華++蔡勝武++徐小林++張新

摘 要：以可靠性為中心的維修（Reliability-Centred Maintenance，簡(jiǎn)稱(chēng)RCM）為提高設(shè)備利用率提供了有效方法，被廣泛應(yīng)用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領(lǐng)域。該文將以RCM為中心，介紹常見(jiàn)的維修方式，并討論車(chē)輛部件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)維修決策模型和優(yōu)化預(yù)防維修間隔的方法。

關(guān)鍵詞：RCM 維修決策 預(yù)防維修

中圖分類(lèi)號(hào)：U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（b）-0156-02

以可靠性為中心的維修是在20世紀(jì)70年代在美國(guó)首先提出的一種新的維修體制，其維修思想來(lái)自于美國(guó)航空業(yè)對(duì)飛機(jī)的維修方式的探索。在新的維修體制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空維修費(fèi)用，因而引起了廣泛的注意和應(yīng)用。RCM根據(jù)設(shè)備的可靠性狀況和外部對(duì)設(shè)備的需求來(lái)確定維修計(jì)劃，很好的克服了傳統(tǒng)維修方式中維修不足和維修過(guò)度的缺點(diǎn)。

目前RCM已經(jīng)被應(yīng)用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領(lǐng)域，而其在車(chē)輛領(lǐng)域這方面的研究暫時(shí)還處在起步階段。在我國(guó)現(xiàn)有的汽車(chē)維修管理模式下，存在著很大的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，應(yīng)加大視情維修的比重，適當(dāng)安排周期預(yù)防性維修和狀態(tài)維修相結(jié)合[1]。另外，隨著運(yùn)用在汽車(chē)的技術(shù)不斷更新，也要求維修重點(diǎn)要由事后故障修復(fù)向事前汽車(chē)維護(hù)保養(yǎng)以及快速維修為主轉(zhuǎn)變。目前，國(guó)內(nèi)研究者也已經(jīng)開(kāi)始嘗試RCM應(yīng)用到車(chē)輛的維修管理中，如吳定才[2]利用RCM理論來(lái)確定車(chē)輛的維修方式。該文將嘗試在RCM維修思想的指導(dǎo)下，討論車(chē)輛預(yù)防性維修決策模型，并優(yōu)化車(chē)輛預(yù)防維修間隔。

1 維修方式合理選擇流程

維修方式可分為事后維修、預(yù)防維修和狀態(tài)維修。維修決策就是要根據(jù)不同維修方式的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的維修方式，表1給出了三種基本維修方式的異同點(diǎn)。

車(chē)輛屬于復(fù)雜的系統(tǒng)，三種基本的維修方式可以同時(shí)存在，采取什么樣的維修方式需要根據(jù)維修對(duì)象本身、維修技術(shù)和手段等情況來(lái)確定，通過(guò)下面的維修方式?jīng)Q策流程圖，則可以更加清楚的了解維修方式的合理選擇方法。

2 車(chē)輛預(yù)防維修政策

目前車(chē)輛的維修政策基本上屬于事后維修和預(yù)防維修，而對(duì)于車(chē)輛的預(yù)防維修政策應(yīng)包括車(chē)輛零部件級(jí)維修政策和整車(chē)系統(tǒng)的維修政策。在維修決策過(guò)程中，應(yīng)首先確定各部件的最優(yōu)維修策略，然后再根據(jù)零部件的維修周期等確定整車(chē)的維修策略。為使論文簡(jiǎn)潔，在此對(duì)論文中常用變量有如下定義：表示事后維修維修的平均費(fèi)用，表示預(yù)防維修的費(fèi)用，表示最小維修費(fèi)用，表示總平均費(fèi)用，為事后維修次數(shù)，為最小維修次數(shù)，為零部件在時(shí)間時(shí)的可靠性，為平均周期長(zhǎng)度。

2.1 部件級(jí)政策

2.1.1 基于年齡的維修決策模型

該政策中的要根據(jù)系統(tǒng)的特性進(jìn)行不同選擇，基于年齡的維修決策模型的平均費(fèi)用可以表示為：

（1）

2.1.2 基于周期的替換政策

基于周期的替換政策是在規(guī)定的時(shí)間，對(duì)一批相同單元進(jìn)行強(qiáng)制替換，而在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如有某單元發(fā)生失效，則對(duì)該單元也進(jìn)行替換，其維修決策模型如圖3所示。

此時(shí)，平均費(fèi)用可以表示為：

（2）

2.1.3 基于周期的最小維修政策

基于周期的最小維修政策是指對(duì)一批元件在一定指定日期內(nèi)進(jìn)行替換更新，但是在指定時(shí)間內(nèi)，如果零件失效，則只對(duì)零件進(jìn)行最小維修，這種維修政策主要適用于較昂貴的單元。

該政策的單位時(shí)間平均費(fèi)用J可以表示為：

（3）

2.2 系統(tǒng)級(jí)預(yù)防維修政策

2.2.1 成組維修

成組維修適用于復(fù)雜系統(tǒng)的維修。對(duì)于復(fù)雜的可修系統(tǒng)，各部件的最優(yōu)維修間隔是按照各自維修策略來(lái)確定，若系統(tǒng)按照這些維修間隔來(lái)執(zhí)行，則系統(tǒng)就會(huì)被一系列維修打斷，所以必須將許多維修活動(dòng)集中起來(lái)做，這便是成組維修。汽車(chē)的各級(jí)維護(hù)保養(yǎng)就是典型的成組維修方式，我們需要做的是優(yōu)化各級(jí)保養(yǎng)制度的最優(yōu)周期和零部件的保養(yǎng)級(jí)別。

2.2.2 機(jī)會(huì)維修

機(jī)會(huì)維修適用于在維修系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)重要部件故障時(shí)，對(duì)系統(tǒng)中短期內(nèi)需要維修的其他設(shè)備或部件進(jìn)行提前預(yù)防維修。機(jī)會(huì)維修制度可以減小非計(jì)劃維修比例，降低停機(jī)時(shí)間和維修費(fèi)用。做機(jī)會(huì)維修時(shí)，通常需要確定一個(gè)閾值，當(dāng)某部件或設(shè)備維修時(shí)，若另一部件或設(shè)備的維修時(shí)間在給定的閾值之內(nèi)，則啟動(dòng)機(jī)會(huì)維修，這個(gè)閾值需要我們根據(jù)實(shí)際狀況去優(yōu)化計(jì)算得出。

3 結(jié)語(yǔ)

該文以可靠性為中心，介紹了車(chē)輛維修方式選擇方法以及常見(jiàn)的維修決策模型，同時(shí)還介紹了零部件級(jí)與系統(tǒng)級(jí)預(yù)防維修間隔的優(yōu)化方法。盡管該文給出了一些常見(jiàn)的維修決策方法，但在車(chē)輛領(lǐng)域的適用性仍需要實(shí)際的運(yùn)用來(lái)驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1] 張蕓.基于RCM的現(xiàn)代汽車(chē)維修管理模式探析[J].機(jī)電技術(shù)，2012， 35（4）：156-159.

[2] 吳定才.論以可靠性為中心的車(chē)輛維修方式[C]//四川省第九屆（2009年）汽車(chē)學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集.2009.

[3] 陳葉菁，龔時(shí)雨.以可靠性為中心的維修思想[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2006， 32（6）：60-62.

[4] 王長(zhǎng)高.以可靠性為中心的維修思想研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1999（1）.endprint

摘 要：以可靠性為中心的維修（Reliability-Centred Maintenance，簡(jiǎn)稱(chēng)RCM）為提高設(shè)備利用率提供了有效方法，被廣泛應(yīng)用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領(lǐng)域。該文將以RCM為中心，介紹常見(jiàn)的維修方式，并討論車(chē)輛部件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)維修決策模型和優(yōu)化預(yù)防維修間隔的方法。

關(guān)鍵詞：RCM 維修決策 預(yù)防維修

中圖分類(lèi)號(hào)：U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（b）-0156-02

以可靠性為中心的維修是在20世紀(jì)70年代在美國(guó)首先提出的一種新的維修體制，其維修思想來(lái)自于美國(guó)航空業(yè)對(duì)飛機(jī)的維修方式的探索。在新的維修體制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空維修費(fèi)用，因而引起了廣泛的注意和應(yīng)用。RCM根據(jù)設(shè)備的可靠性狀況和外部對(duì)設(shè)備的需求來(lái)確定維修計(jì)劃，很好的克服了傳統(tǒng)維修方式中維修不足和維修過(guò)度的缺點(diǎn)。

目前RCM已經(jīng)被應(yīng)用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領(lǐng)域，而其在車(chē)輛領(lǐng)域這方面的研究暫時(shí)還處在起步階段。在我國(guó)現(xiàn)有的汽車(chē)維修管理模式下，存在著很大的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，應(yīng)加大視情維修的比重，適當(dāng)安排周期預(yù)防性維修和狀態(tài)維修相結(jié)合[1]。另外，隨著運(yùn)用在汽車(chē)的技術(shù)不斷更新，也要求維修重點(diǎn)要由事后故障修復(fù)向事前汽車(chē)維護(hù)保養(yǎng)以及快速維修為主轉(zhuǎn)變。目前，國(guó)內(nèi)研究者也已經(jīng)開(kāi)始嘗試RCM應(yīng)用到車(chē)輛的維修管理中，如吳定才[2]利用RCM理論來(lái)確定車(chē)輛的維修方式。該文將嘗試在RCM維修思想的指導(dǎo)下，討論車(chē)輛預(yù)防性維修決策模型，并優(yōu)化車(chē)輛預(yù)防維修間隔。

1 維修方式合理選擇流程

維修方式可分為事后維修、預(yù)防維修和狀態(tài)維修。維修決策就是要根據(jù)不同維修方式的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的維修方式，表1給出了三種基本維修方式的異同點(diǎn)。

車(chē)輛屬于復(fù)雜的系統(tǒng)，三種基本的維修方式可以同時(shí)存在，采取什么樣的維修方式需要根據(jù)維修對(duì)象本身、維修技術(shù)和手段等情況來(lái)確定，通過(guò)下面的維修方式?jīng)Q策流程圖，則可以更加清楚的了解維修方式的合理選擇方法。

2 車(chē)輛預(yù)防維修政策

目前車(chē)輛的維修政策基本上屬于事后維修和預(yù)防維修，而對(duì)于車(chē)輛的預(yù)防維修政策應(yīng)包括車(chē)輛零部件級(jí)維修政策和整車(chē)系統(tǒng)的維修政策。在維修決策過(guò)程中，應(yīng)首先確定各部件的最優(yōu)維修策略，然后再根據(jù)零部件的維修周期等確定整車(chē)的維修策略。為使論文簡(jiǎn)潔，在此對(duì)論文中常用變量有如下定義：表示事后維修維修的平均費(fèi)用，表示預(yù)防維修的費(fèi)用，表示最小維修費(fèi)用，表示總平均費(fèi)用，為事后維修次數(shù)，為最小維修次數(shù)，為零部件在時(shí)間時(shí)的可靠性，為平均周期長(zhǎng)度。

2.1 部件級(jí)政策

2.1.1 基于年齡的維修決策模型

該政策中的要根據(jù)系統(tǒng)的特性進(jìn)行不同選擇，基于年齡的維修決策模型的平均費(fèi)用可以表示為：

（1）

2.1.2 基于周期的替換政策

基于周期的替換政策是在規(guī)定的時(shí)間，對(duì)一批相同單元進(jìn)行強(qiáng)制替換，而在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如有某單元發(fā)生失效，則對(duì)該單元也進(jìn)行替換，其維修決策模型如圖3所示。

此時(shí)，平均費(fèi)用可以表示為：

（2）

2.1.3 基于周期的最小維修政策

基于周期的最小維修政策是指對(duì)一批元件在一定指定日期內(nèi)進(jìn)行替換更新，但是在指定時(shí)間內(nèi)，如果零件失效，則只對(duì)零件進(jìn)行最小維修，這種維修政策主要適用于較昂貴的單元。

該政策的單位時(shí)間平均費(fèi)用J可以表示為：

（3）

2.2 系統(tǒng)級(jí)預(yù)防維修政策

2.2.1 成組維修

成組維修適用于復(fù)雜系統(tǒng)的維修。對(duì)于復(fù)雜的可修系統(tǒng)，各部件的最優(yōu)維修間隔是按照各自維修策略來(lái)確定，若系統(tǒng)按照這些維修間隔來(lái)執(zhí)行，則系統(tǒng)就會(huì)被一系列維修打斷，所以必須將許多維修活動(dòng)集中起來(lái)做，這便是成組維修。汽車(chē)的各級(jí)維護(hù)保養(yǎng)就是典型的成組維修方式，我們需要做的是優(yōu)化各級(jí)保養(yǎng)制度的最優(yōu)周期和零部件的保養(yǎng)級(jí)別。

2.2.2 機(jī)會(huì)維修

機(jī)會(huì)維修適用于在維修系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)重要部件故障時(shí)，對(duì)系統(tǒng)中短期內(nèi)需要維修的其他設(shè)備或部件進(jìn)行提前預(yù)防維修。機(jī)會(huì)維修制度可以減小非計(jì)劃維修比例，降低停機(jī)時(shí)間和維修費(fèi)用。做機(jī)會(huì)維修時(shí)，通常需要確定一個(gè)閾值，當(dāng)某部件或設(shè)備維修時(shí)，若另一部件或設(shè)備的維修時(shí)間在給定的閾值之內(nèi)，則啟動(dòng)機(jī)會(huì)維修，這個(gè)閾值需要我們根據(jù)實(shí)際狀況去優(yōu)化計(jì)算得出。

3 結(jié)語(yǔ)

該文以可靠性為中心，介紹了車(chē)輛維修方式選擇方法以及常見(jiàn)的維修決策模型，同時(shí)還介紹了零部件級(jí)與系統(tǒng)級(jí)預(yù)防維修間隔的優(yōu)化方法。盡管該文給出了一些常見(jiàn)的維修決策方法，但在車(chē)輛領(lǐng)域的適用性仍需要實(shí)際的運(yùn)用來(lái)驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1] 張蕓.基于RCM的現(xiàn)代汽車(chē)維修管理模式探析[J].機(jī)電技術(shù)，2012， 35（4）：156-159.

[2] 吳定才.論以可靠性為中心的車(chē)輛維修方式[C]//四川省第九屆（2009年）汽車(chē)學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集.2009.

[3] 陳葉菁，龔時(shí)雨.以可靠性為中心的維修思想[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2006， 32（6）：60-62.

[4] 王長(zhǎng)高.以可靠性為中心的維修思想研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1999（1）.endprint

摘 要：以可靠性為中心的維修（Reliability-Centred Maintenance，簡(jiǎn)稱(chēng)RCM）為提高設(shè)備利用率提供了有效方法，被廣泛應(yīng)用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領(lǐng)域。該文將以RCM為中心，介紹常見(jiàn)的維修方式，并討論車(chē)輛部件級(jí)和系統(tǒng)級(jí)維修決策模型和優(yōu)化預(yù)防維修間隔的方法。

關(guān)鍵詞：RCM 維修決策 預(yù)防維修

中圖分類(lèi)號(hào)：U472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）08（b）-0156-02

以可靠性為中心的維修是在20世紀(jì)70年代在美國(guó)首先提出的一種新的維修體制，其維修思想來(lái)自于美國(guó)航空業(yè)對(duì)飛機(jī)的維修方式的探索。在新的維修體制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空維修費(fèi)用，因而引起了廣泛的注意和應(yīng)用。RCM根據(jù)設(shè)備的可靠性狀況和外部對(duì)設(shè)備的需求來(lái)確定維修計(jì)劃，很好的克服了傳統(tǒng)維修方式中維修不足和維修過(guò)度的缺點(diǎn)。

目前RCM已經(jīng)被應(yīng)用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領(lǐng)域，而其在車(chē)輛領(lǐng)域這方面的研究暫時(shí)還處在起步階段。在我國(guó)現(xiàn)有的汽車(chē)維修管理模式下，存在著很大的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，應(yīng)加大視情維修的比重，適當(dāng)安排周期預(yù)防性維修和狀態(tài)維修相結(jié)合[1]。另外，隨著運(yùn)用在汽車(chē)的技術(shù)不斷更新，也要求維修重點(diǎn)要由事后故障修復(fù)向事前汽車(chē)維護(hù)保養(yǎng)以及快速維修為主轉(zhuǎn)變。目前，國(guó)內(nèi)研究者也已經(jīng)開(kāi)始嘗試RCM應(yīng)用到車(chē)輛的維修管理中，如吳定才[2]利用RCM理論來(lái)確定車(chē)輛的維修方式。該文將嘗試在RCM維修思想的指導(dǎo)下，討論車(chē)輛預(yù)防性維修決策模型，并優(yōu)化車(chē)輛預(yù)防維修間隔。

1 維修方式合理選擇流程

維修方式可分為事后維修、預(yù)防維修和狀態(tài)維修。維修決策就是要根據(jù)不同維修方式的特點(diǎn)來(lái)選擇合適的維修方式，表1給出了三種基本維修方式的異同點(diǎn)。

車(chē)輛屬于復(fù)雜的系統(tǒng)，三種基本的維修方式可以同時(shí)存在，采取什么樣的維修方式需要根據(jù)維修對(duì)象本身、維修技術(shù)和手段等情況來(lái)確定，通過(guò)下面的維修方式?jīng)Q策流程圖，則可以更加清楚的了解維修方式的合理選擇方法。

2 車(chē)輛預(yù)防維修政策

目前車(chē)輛的維修政策基本上屬于事后維修和預(yù)防維修，而對(duì)于車(chē)輛的預(yù)防維修政策應(yīng)包括車(chē)輛零部件級(jí)維修政策和整車(chē)系統(tǒng)的維修政策。在維修決策過(guò)程中，應(yīng)首先確定各部件的最優(yōu)維修策略，然后再根據(jù)零部件的維修周期等確定整車(chē)的維修策略。為使論文簡(jiǎn)潔，在此對(duì)論文中常用變量有如下定義：表示事后維修維修的平均費(fèi)用，表示預(yù)防維修的費(fèi)用，表示最小維修費(fèi)用，表示總平均費(fèi)用，為事后維修次數(shù)，為最小維修次數(shù)，為零部件在時(shí)間時(shí)的可靠性，為平均周期長(zhǎng)度。

2.1 部件級(jí)政策

2.1.1 基于年齡的維修決策模型

該政策中的要根據(jù)系統(tǒng)的特性進(jìn)行不同選擇，基于年齡的維修決策模型的平均費(fèi)用可以表示為：

（1）

2.1.2 基于周期的替換政策

基于周期的替換政策是在規(guī)定的時(shí)間，對(duì)一批相同單元進(jìn)行強(qiáng)制替換，而在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，如有某單元發(fā)生失效，則對(duì)該單元也進(jìn)行替換，其維修決策模型如圖3所示。

此時(shí)，平均費(fèi)用可以表示為：

（2）

2.1.3 基于周期的最小維修政策

基于周期的最小維修政策是指對(duì)一批元件在一定指定日期內(nèi)進(jìn)行替換更新，但是在指定時(shí)間內(nèi)，如果零件失效，則只對(duì)零件進(jìn)行最小維修，這種維修政策主要適用于較昂貴的單元。

該政策的單位時(shí)間平均費(fèi)用J可以表示為：

（3）

2.2 系統(tǒng)級(jí)預(yù)防維修政策

2.2.1 成組維修

成組維修適用于復(fù)雜系統(tǒng)的維修。對(duì)于復(fù)雜的可修系統(tǒng)，各部件的最優(yōu)維修間隔是按照各自維修策略來(lái)確定，若系統(tǒng)按照這些維修間隔來(lái)執(zhí)行，則系統(tǒng)就會(huì)被一系列維修打斷，所以必須將許多維修活動(dòng)集中起來(lái)做，這便是成組維修。汽車(chē)的各級(jí)維護(hù)保養(yǎng)就是典型的成組維修方式，我們需要做的是優(yōu)化各級(jí)保養(yǎng)制度的最優(yōu)周期和零部件的保養(yǎng)級(jí)別。

2.2.2 機(jī)會(huì)維修

機(jī)會(huì)維修適用于在維修系統(tǒng)內(nèi)某個(gè)重要部件故障時(shí)，對(duì)系統(tǒng)中短期內(nèi)需要維修的其他設(shè)備或部件進(jìn)行提前預(yù)防維修。機(jī)會(huì)維修制度可以減小非計(jì)劃維修比例，降低停機(jī)時(shí)間和維修費(fèi)用。做機(jī)會(huì)維修時(shí)，通常需要確定一個(gè)閾值，當(dāng)某部件或設(shè)備維修時(shí)，若另一部件或設(shè)備的維修時(shí)間在給定的閾值之內(nèi)，則啟動(dòng)機(jī)會(huì)維修，這個(gè)閾值需要我們根據(jù)實(shí)際狀況去優(yōu)化計(jì)算得出。

3 結(jié)語(yǔ)

該文以可靠性為中心，介紹了車(chē)輛維修方式選擇方法以及常見(jiàn)的維修決策模型，同時(shí)還介紹了零部件級(jí)與系統(tǒng)級(jí)預(yù)防維修間隔的優(yōu)化方法。盡管該文給出了一些常見(jiàn)的維修決策方法，但在車(chē)輛領(lǐng)域的適用性仍需要實(shí)際的運(yùn)用來(lái)驗(yàn)證。

參考文獻(xiàn)

[1] 張蕓.基于RCM的現(xiàn)代汽車(chē)維修管理模式探析[J].機(jī)電技術(shù)，2012， 35（4）：156-159.

[2] 吳定才.論以可靠性為中心的車(chē)輛維修方式[C]//四川省第九屆（2009年）汽車(chē)學(xué)術(shù)交流年會(huì)論文集.2009.

[3] 陳葉菁，龔時(shí)雨.以可靠性為中心的維修思想[J].工業(yè)安全與環(huán)保，2006， 32（6）：60-62.

[4] 王長(zhǎng)高.以可靠性為中心的維修思想研究[J].北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），1999（1）.endprint