RCM/FMEA分析实例

在上一篇文章(基于标准的“以可靠性为中心的维护(RCM)”)中我们的介绍了RCM的一些基础概念。本文举一些实例,帮助大家再但感性的理解RCM的分析过程。

1、系统定义

RCM不是针对所有企业资产,但是是针对关键设备/系统。

在实践中也可能通过ACR( 参考:资产重要性是可靠性提升的基础 )进行资产重要性评估,或基于生产运营中的设备故障排名表进行范围划定。 

2、识别设备/系统的功能

可以通过“产品功能框图”来识别设备/系统包括的范围,以及内在的功能组件。

特别注意:

  • 不要混淆“功能组件”与“设备BOM结构”,这里的组件(或部位)不是从设备装备结构进行分解的,而是从“承担的功能作用”进行分解的。
  • 功能框图不是工作原理图、结构图、信号流图,他表达的是设备/系统中的功能性构成与相互关系

由图可以梳理出系统功能

编号功能组件功能输入输出
10马达产生力矩电源输出力矩
20仪表和监测器控制温度、压力并对外显示
自动关停
压力温度和压力读数
温度和压力传感器的输入信息
自动断路信号
30冷却和潮气分离装置提供干冷却气水、动力向50提供干冷空气
向40提供冷却水
40润滑装置提供润滑剂水、动力、冷却水向50提供润滑油
50压缩机提供高压空气干冷空气、动力、润滑油高压空气

多数情况下功能框图已经足够我们分析与组件功能,如果有必要还可以进一步绘制可靠性框图,用于后续进行原因与影响分析。


3、分析功能可能的故障模式

设备/系统=高压空气压缩机,
情境 = 运行中

功能组件功能故障模式
压缩机输出压缩空气空气压力低
空气压力高
空气温度高
空气量降低
无空气输出
电动机产生力矩不转
转速低
转动不良
仪表和监控装置压力与温度读出输出正常但读数异常
读出正常但输入不正常
自动关停非异常却自动执行
有输入但无动作响应
………………

4、分析功能故障的原因

设备/系统=高压空气压缩机,
情境 = 运行中

功能组件功能故障模式故障原因
压缩机输出压缩空气空气压力低压缩机各段阀门、气缸故障
空气压力高压缩机各段阀门、气缸故障
空气温度高冷却功能故障
空气量降低电动机故障(转速不足)
无空气输出电动机故障
仪表和监测故障
冷却和除潮部分故障
润滑故障
电动机产生力矩不转2个线圈开路
转速低1个线圈开路
转动不良顶部轴承阀间歇跳动、电气连接或接触不良
仪表和监控装置压力与温度读出输出正常但读数异常仪表或传感器故障
读出正常但输入不正常仪表故障
自动关停非异常却自动执行仪表故障
有输入但无动作响应仪表故障
……………………

5、分析故障与影响

功能组件功能故障模式故障原因子系统层影响设备/系统整体影响人员影响
压缩机输出压缩空气空气压力低压缩机各段阀门、气缸故障供气压力低
空气压力高压缩机各段阀门、气缸故障如泄压阀可运行,则可忽视影响
空气温度高冷却功能故障触发自动关停自动关停,无空气输出
空气量降低电动机故障(转速不足)电动机电流高供气量低
无空气输出电动机故障电动机不转用户无空气
仪表和监测故障压力机功能信息故障用户无空气
冷却和除潮部分故障自动关停用户无空气
润滑故障自动状态用户无空气
电动机产生力矩不转2个线圈开路电机升温无空气输出
转速低1个线圈开路电机升温空气输出量少
转动不良顶部轴承阀间歇跳动、电气连接或接触不良电机升温油封损坏、冷却及润滑效率低
仪表和监控装置压力与温度读出输出正常但读数异常仪表或传感器故障造成错误的关停
读出正常但输入不正常仪表故障输出损失或压缩机损坏
自动关停非异常却自动执行仪表故障造成错误的关停
有输入但无动作响应仪表故障压缩机损坏,无空气输出
………………

6、分析严重性、风险与对策

风险=严重性*概率

功能组件功能故障模式故障原因子系统层影响设备/系统整体影响人员影响严重性可能性可靠性风险
………………
电动机产生力矩不转2个线圈开路电机升温无空气输出428
转速低1个线圈开路电机升温空气输出量少224
转动不良顶部轴承阀间歇跳动、电气连接或接触不良电机升温油封损坏、冷却及润滑效率低326
仪表和监控装置压力与温度读出输出正常但读数异常仪表或传感器故障造成错误的关停326
读出正常但输入不正常仪表故障输出损失或压缩机损坏326
自动关停非异常却自动执行仪表故障造成错误的关停122
有输入但无动作响应仪表故障压缩机损坏,无空气输出414
………………

在分析完成影响之后进行策略的制定。如果是对人员有伤害的,必须进行预防或进行设计改进,把风险控制在可接收的水平。
否则需要平衡经济性,确保投入预防的成本是低于故障概率成本。

针对不同风险优先级,需要制定建议的策略,具体方向包括( 详细可参考:资产重要性是可靠性提升的基础  ):

  • 修复处理方式
  • 预防性维护作业明细与周期–>编制出完整的预防性计划大纲
  • 设计改进方案

7、实施建议

在完成RCM/FMEA分析之后,通过审批确认,可进一步对建议进行落实。

如果有CMMS/EAM系统,需要在系统中进行相应的调整,以确保落实分析的结果。
具体的系统化处理可能包括:

  • 建立与优化预防性维护计划。
  • 设定标准活动作业包。
  • 达工作跟踪改进事项
  • 建立与优化故障树

通过RCM/FMEA会对设备或系统的故障树进行优化。故障工作完工时的故障信息填写,以及基于此产生的统计分析结果,是RCM/FMEA持续优化的数据基础。

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