如何实现设备故障全部停机

A. 什么是设备故障，都有哪些种类类型

所谓设备故障，一般是指设备失去或降低其规定功能的事件或现象，表现为设备的某些零件失去原有的精度或性能，使设备不能正常运行、技术性能降低，致使设备中断生产或效率降低而影响生产。
设备在使用过程中，由于磨擦、外力、应力及化学反应的作用，零件总会逐渐磨损和腐蚀、断裂导致因故障而停机。加强设备保养维修，及时掌握零件磨损情况，在零件进入剧烈磨损阶段前，进行修理更换，就可防止故障停机所造成的经济损失。
故障这一术语，在实际使用时常常与异常、事故等词语混淆。所谓异常，意思是指设备处于不正常状态，那么，正常状态又是一种什么状态呢？如果连判断正常的标准都没有，那么就不能给异常下定义。对故障来说，必须明确对象设备应该保持的规定性能是什么，以及规定的性能现在达到什么程度，否则，同样不能明确故障的具体内容。假如某对象设备的状态和所规定的性能范围不相同，则要认为该设备的异常即为故障。反之，假如对象设备的状态，在规定性能的许可水平以内，此时，即使出现异常现象，也还不能算作是故障。总之，设备管理人员必须把设备的正常状态、规定性能范围，明确地制订出来。只有这样，才能明确异常和故障现象之间的相互关系，从而，明确什么是异常，什么是故障。如果不这样做就不能免除混乱。
事故也是一种故障，是侧重安全与费用上的考虑而建立的术语，通常是指设备失去了安全的状态或设备受到非正常损坏等。
设备故障按技术性原因，可分为四大类：即磨损性故障、腐蚀性故障、断裂性故障及老化性故障。
1、磨损性故障
由于运动部件磨损，在某一时刻超过极限值所引起的故障。所谓磨损是指机械在工作过程中，互相接触做相互运动的对偶表面，在摩擦作用下发生尺寸、形状和表面质量变化的现象。按其形成机理又分为粘附磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微振磨损等4种类型。
2、腐蚀性故障
按腐蚀机理不同又可分化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀3类。
化学腐蚀：金属和周围介质直接发生化学反应所造成的腐蚀。反应过程中没有电流产生。电化学腐蚀：金属与电介质溶液发生电化学反应所造成的腐蚀。反应过程中有电流产生。
物理腐蚀：金属与熔融盐、熔碱、液态金属相接触，使金属某一区域不断熔解，另一区域不断形成的物质转移现象，即物理腐蚀。
在实际生产中，常以金属腐蚀不同形式来分类。常见的有8种腐蚀形式，即均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损性腐蚀、应力腐蚀。
3、断裂性故障
可分脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、塑性断裂等。
脆性断裂：可由于材料性质不均匀引起；或由于加工工艺处理不当所引起（如在锻、铸、焊、磨、热处理等工艺过程中处理不当，就容易产生脆性断裂）；也可由于恶劣环境所引起；如温度过低，使材料的机械性能降低，主要是指冲击韧性降低，因此低温容器（-20℃以下）必须选用冲击值大于一定值的材料。再如放射线辐射也能引起材料脆化，从而引起脆性断裂。
疲劳断裂：由于热疲劳（如高温疲劳等）、机械疲劳（又分为弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、复合载荷疲劳等）以及复杂环境下的疲劳等各种综合因素共同作用所引起的断裂。
应力腐蚀断裂：一个有热应力、焊接应力、残余应力或其他外加拉应力的设备，如果同时存在与金属材料相匹配的腐蚀介质，则将使材料产生裂纹，并以显著速度发展的一种开裂。如不锈钢在氯化物介质中的开裂，黄铜在含氨介质中的开裂，都是应力腐蚀断裂。又如所谓氢脆和碱脆现象造成的破坏，也是应力腐蚀断裂。
塑性断裂：塑性断裂是由过载断裂和撞击断裂所引起。
4、老化性故障
上述综合因素作用于设备，使其性能老化所引起的故障。

B. 设备故障停机率的计算公式

故障停机率=故障停机台时/[故障停机台时+设备实际开动台时(设备应开动总台时)]×100%
公式回是指故障停机时间与设备答应开动时间的比，是考核设备技术状态、故障强度、维修质量和效率一个指标。式中设备故障停机台时是指设备自发生故障损坏时起，至修复后重新投入生产上的实际时间。 设备开动总台时=故障停机台时+实际开动台时。 在其它条件不变的前提下，故障停机率越小，说明设备的可维修性能越好。
Σ设备故障停机时间
GZL= －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ ×100%
Σ设备实际开动时间+Σ设备故障停机时间
（1）统计公式保持不变。注意子项和母项的计算公式。一个单位设备故障停机率过高均应引起关注，分析是否合理。但倘若一个单位故障停机率长期为零，可能未认真统计。
（2）一般要求综合故障停机率GZL≤1%
（3）设备故障停机率+设备有效利用率=100%。

C. 什么是“设备无故障停机时间”

“设备无故障停机时间”从字面理解就是正常退出运行的时间，或者说是作为“备用”的时间。
如果是“故障停机”，说明设备是坏的，不能用了。而“无故障停机”时设备是完好的，这是排除了设备自身问题而退出运行。

D. 如何解决设备故障与性能降低的效率损失

如何解决设备故障与性能降低的效率损失
一、设备缺乏保养带来的三大损失
设备缺乏保养带来的损失主要包括：
1.故障停机的损失
设备故障停机指的是机械设备、模工装刀治具等发生异常，进行更换或维修而暂停超过十分钟的停机损失。
2.短暂停机的损失/空转损失
设备暂停或者空转损失指的是因工件卡堵、倾斜、掉落、污损、不良警报等，必须进行短于十分钟的停机或空转予以处理的暂停损失。
3.性能降低的损失
性能降低的损失，即性能或者是设备的速度降低造成的损失，例如设备缺乏保养等产生的损失等。
在实际工作中，大概会有10%～15%的时间属于计划性损失；20%的损失来自产品切换和开工准备；由于设备问题造成的故障、短暂停机、设备空转以及性能降低导致效率的损失一般占35%。因此，找到设备故障和造成性能降低的原因并进行相关改善，成为企业降本增效的必经之路。
二、设备故障的前期征兆与原因分析
设备既定功能丧失的原因主要包括：
1.自然劣化
任何设备只要正常使用，都会产生正常劣化和磨损，如电子零件会出现老化。
2.强制劣化
顾名思义，指强制的劣化。它是由环境或人为因素，如使用不当、操作不当或者维修不当造成的劣化。
3.对劣化的放任
如果设备不管是自然劣化还是强制劣化，若不进行复原，就是对劣化的放任。
4.对应力的放任
每台设备都有设计的应力强度，操作时都有一定的规范。一旦超过使用条件以上的应力，或者因为负荷过大、维修不当等，都可能使设备产生故障，即产生对应力的放任。
5.设备强度本身不足
设计每台设备时，都有相应的应力强度，如果设备本身的应力强度不足，无法保证正常生产，就属于设计缺陷。
三、设备故障的五个对策
TPM对设备出现故障的问题总结出五种原因，同时也提出了五种解决对策。
1.基本条件的整备
基本条件的整备是指针对设备自主保养的三大基本条件，即清扫、给油和螺栓再紧固，制定操作基准并进行培训。这三种看似简单的工作，实际上并不简单，企业必须找到最易操作和最有效率的基准，才能在现实工作中坚持下去，丰田公司称为“防呆措施”。

【案例】
丰田公司关于清扫的规定
一台设备要清扫很多死角，即清扫设备的困难部位。关于如何解决困难部位，
用什么方法让工人每天都扫到应该清扫的死角，丰田公司有自己独特而有效的方法。
丰田公司的机器面板上，有简单的拆卸和复原方法，可以教会工人怎样进行清
扫动作。这种看似简单的方法，保证了清扫的效率。

加润滑油的麻烦
给机器的螺丝加润滑油，看似很容易的事情，某公司却因此遇到了麻烦。
该公司有很好的作业指导书，但真正执行时，却往往找了30分钟还不知道设
备的加油嘴在哪里；好不容易找到加油嘴，却因为已经两三年没加过润滑油，加油嘴已经满是灰尘，被堵住了，无法加油；好不容易捅好了油嘴，但员工又不知道加什么型号的油；等确定好加什么型号的油以后，工人去仓库领油，竟然是20加仑（约合90.9升）一桶的润滑油。

可见，即便是加润滑油这样简单的问题，若没有合适的方法和训练，工人在工作中仍然会遇到很多困难和障碍。该公司没有执行力，其责任无疑不在工人。

【案例】
日本公司的给油工作经验
在日本，企业里的加油嘴一定是被引导出来，在眼睛可以看得到的地方，一看
就知道哪个是加油嘴。在加油嘴旁边，一定会用不同颜色在不同的油区进行标注。加油时看到什么颜色的点，就拿相应颜色的油壶，根本不用管是什么型号的油。
此外，从设备里面还拉出一个塑料管，底下是一条红线，上面一条绿线。红线
以下没有油了，就代表需要加油，加到将要超过绿线时，油就加满了。

由案例可见，日本公司的办法很简单，但很有效，工人容易操作，体现了公司的执行力。
2.使用条件的遵守
使用条件的遵守，是指想办法让员工遵守公司制定的措施。即要培训、监督、考核、追踪，保证员工按照操作条件执行操作。
3.劣化复原的展开
复原设备的劣化被称为劣化的复原。例如，让工人明白螺丝螺帽松了就要紧固；润滑油没有了就要加油；设备脏了就要清扫等基本的问题。
4.弱点对策的实施
弱点对策的实施是针对设备设计上的弱点进行的整改对策，关键在于产品和设备怎样重新改造。由于很难买到最合适的生产设备，因此就要求企业有很强的设备改造部门，改造部门根据设备设计上的弱点进行相应的改造。
5.人为失误的防止
防止人为失误与基本条件的整备相关联，可以运用“防呆”手法降低执行难度并进行相应的培训，以避免过多的人为失误。
四、设备效率损失的改善策略：保养
设备性能的降低往往是由于清扫不够造成的，清扫不够不仅会使设备性能降低，还可能引起设备故障、产品质量不良和设备的强制劣化等后果。如表1所示。

要点提示
设备清扫不彻底引起的弊害：
① 设备故障；

② 产品质量不良；
③ 强制劣化；
④ 速度降低。

1.设备保养与5S/设备保养的关键：现场5S
5S的概念来自日本，原意是指整理、整顿、清扫、清洁和纪律五个动作。
整理
整理(SEIRI，Sort)即分类，也就是识别操作现场所有材料是否需要的行为。整理工作以排除浪费和提高效率的相应要求为判定依据。
整顿
整顿(SEITON，Straighten)即定位，整理结束之后，在车间现场操作需要或可用设备时，做到好收、好放、好找、好拿、好管理的整个过程叫整顿。依据标识、定位、定量进行整顿，创造出井然有序的工作环境，在这种环境里很容易发现问题所在。
清扫
清扫(SEISO，Scrub)即刷洗，清除掉不需要的垃圾，以保持现场整齐干净。
清洁
清洁(SEIKETSU，Systematize/Solve，问题解决)，即维持，指透过对异常（不该出现的物品）问题的发现、分析和解决，维持现场在整理、整顿和清扫后应有的日常状态。清洁是解决问题的系统性方法，具体步骤如图1所示。

图1 问题分析解决七步法

纪律
纪律(SHITSUKE，Standardize，标准化)，顾名思义，指管理规定、工艺纪律的贯彻、执行与遵守，设备故障和性能降低的损失，其改善策略都归责于设备保养。
2.设备保养与TPM
很多效率损失可以从TPM中找到一些相应的解决方案。
TPM的八大模块包括：个别改善、自主保养、计划保养、技能训练、质量保养、环境保养、安全保养、卫生保养。

E. 设备的非计划停机时间怎么计算等同于故障停机时间吗

非计划停机时间=故障停机时间
上述情况只计算A的停机时间，B、C属于场内受累
希望能帮到你

F. 造成设备故障的主要原因有哪些

1. 磨损所致。

设备也有生命现象，累计达到某一使用程度之后，就寿终正寝，想修都没得修，只有更新换代。这一点在高精密的设备上表现的最明显。

设备的磨损可分为有形磨损和无形磨损二种。

有形磨损是指：设备在使用过程中发生的物质磨损或由于环境自然侵蚀而造成的物理、化学变化。

无形磨损是指：由于科学技术的进步，使得设备的使用价值降低，甚至被淘汰。

2. 异常操作所致。

几乎所有的设备的动作顺序都有严格的要求，由不得你随意操作，不遵守操作规程，只会直接导致或加速其产生故障。现场管理活动中，未熟练的新人，错误的操作、设定，都有是损坏设备的最直接“杀手”。

3. 非法改变其功能所致。

如果设备在设计上就潜在着该功能的话，那么对其对进行改造，恐怕还无大碍，就怕没有该项功能，却硬要强加该功能，这会活活要了设备的“命”。

4. 超负荷使用。

人停机不停，一天二十四小时连轴转，一年开足三百六十五天，不坏就不停；不坏就不修，一心急着要翻本，这是“山寨厂”典型的设备使用方法。虽然有的设备在超负荷状态下，暂时看不出有什么故障发生，然而超负荷运转，却使合设备产生疲劳，老化、磨损进程大大加快，最终导致寿命缩短。

5. 设计上潜在不良因素。

设计时末能充分研讨清楚相关事项，匆匆上马，导致使用阶段故障多多，于是又进行二次补丁设计，三次补丁设计……，迟迟无法定型。这样的设备，让人无法放心使用。

6. 维护手法欠佳。

一流设备，二流操作，三流维护。不把设备当“人”看，只叫干活，不给“饭”吃，连最基本的清洁都不搞，以致小故障逐渐演变成大故障。

G. 如何减少设备故障停机

要知道如何减少设备故障停机，了解设备出现故障的原因是采取回预防措施避免严重后果的第答一步。原因1、操作不正确，2、未能进行预防性防护 3、未能持续检测设备。利用耕云物联的设备健康云，通过在设备端部署SensLink，可以实现持续的设备监测，实时检测设备功能状态的变化

H. 由设备故障停机引发的经济损失究竟有多大——谈企业设备维修策略

正 停机损失有时会令人难以置信的巨大,特别在加工工业中,可能会让一些公司付出每天百万美元之巨的代价。 停机,这是一个所有工程师都会害怕的字眼。这种害怕是有道理的,随着加工工业规模的不断扩大,停机损失正以惊人的速度日益攀升,停机很容易导致企业每小时上万甚至十万美元的损失,一天可能高达上百万美元。

I. 设备故障停机率的概念

它是指设备故障停机时间与设备应开动时间的比，是考核设备技术状态、故障强度、维修质量和效率一个指标。

J. 设备故障有哪些分类阶段

设备故障按技术性原因，可分为四大类：即磨损性故障、腐蚀性故障、断裂性故障及老化性故障。
1、磨损性故障
由于运动部件磨损，在某一时刻超过极限值所引起的故障。所谓磨损是指机械在工作过程中，互相接触做相互运动的对偶表面，在摩擦作用下发生尺寸、形状和表面质量变化的现象。按其形成机理又分为粘附磨损、表面疲劳磨损、腐蚀磨损、微振磨损等4种类型。
2、腐蚀性故障
按腐蚀机理不同又可分化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀3类。
化学腐蚀：金属和周围介质直接发生化学反应所造成的腐蚀。反应过程中没有电流产生。电化学腐蚀：金属与电介质溶液发生电化学反应所造成的腐蚀。反应过程中有电流产生。
物理腐蚀：金属与熔融盐、熔碱、液态金属相接触，使金属某一区域不断熔解，另一区域不断形成的物质转移现象，即物理腐蚀。
在实际生产中，常以金属腐蚀不同形式来分类。常见的有8种腐蚀形式，即均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损性腐蚀、应力腐蚀。
3、断裂性故障
可分脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、塑性断裂等。
脆性断裂：可由于材料性质不均匀引起；或由于加工工艺处理不当所引起（如在锻、铸、焊、磨、热处理等工艺过程中处理不当，就容易产生脆性断裂）；也可由于恶劣环境所引起；如温度过低，使材料的机械性能降低，主要是指冲击韧性降低，因此低温容器（-20℃以下）必须选用冲击值大于一定值的材料。再如放射线辐射也能引起材料脆化，从而引起脆性断裂。
疲劳断裂：由于热疲劳（如高温疲劳等）、机械疲劳（又分为弯曲疲劳、扭转疲劳、接触疲劳、复合载荷疲劳等）以及复杂环境下的疲劳等各种综合因素共同作用所引起的断裂。
应力腐蚀断裂：一个有热应力、焊接应力、残余应力或其他外加拉应力的设备，如果同时存在与金属材料相匹配的腐蚀介质，则将使材料产生裂纹，并以显著速度发展的一种开裂。如不锈钢在氯化物介质中的开裂，黄铜在含氨介质中的开裂，都是应力腐蚀断裂。又如所谓氢脆和碱脆现象造成的破坏，也是应力腐蚀断裂。
塑性断裂：塑性断裂是由过载断裂和撞击断裂所引起。
4、老化性故障
上述综合因素作用于设备，使其性能老化所引起的故障。
设备故障的阶段：
设备故障，简单地说是一台装置（或其零部件）丧失了它应达到的功能。随着时间的变化，任何设备从投入使用到退役，其故障发生的变化过程大致分三个阶段：早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
1、早期故障期，亦称磨合期，该时期的故障率通常是由于设计、制造及装配等问题引起的。随运行时间的增加，各机件逐渐进入最佳配合状态，故障率也逐渐降至最低值。
2、偶发故障或随机故障期的故障是由于使用不当、操作疏忽、润滑不良、维护欠佳、材料隐患、工艺缺陷等偶然原因所致，没有一种特定的失效机理主导作用，因而故障是随机的。
3、机械长期使用后，零部件因磨损、疲劳，其强度和配合质量迅速下降而引起的，其损坏属于老化性质。
所谓设备故障，一般是指设备失去或降低其规定功能的事件或现象，表现为设备的某些零件失去原有的精度或性能，使设备不能正常运行、技术性能降低，致使设备中断生产或效率降低而影响生产。设备在使用过程中，由于磨擦、外力、应力及化学反应的作用，零件总会逐渐磨损和腐蚀、断裂导致因故障而停机。加强设备保养维修，及时掌握零件磨损情况，在零件进入剧烈磨损阶段前，进行修理更换，就可防止故障停机所造成的经济损失。