李靜松

摘要：為對(duì)制造企業(yè)機(jī)修車間的設(shè)備狀況進(jìn)行安全評(píng)估，用MFMEA作為關(guān)鍵設(shè)備危害性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工具，建立設(shè)備狀態(tài)安全評(píng)估流程。以降低RPN值為準(zhǔn)則，制定有針對(duì)性的維修策略。以2#注塑機(jī)設(shè)備為實(shí)例，證明維修策略的有效性。

關(guān)鍵詞：MFMEA，機(jī)修車間，設(shè)備狀況，安全評(píng)估，維修策略

中圖分類號(hào)：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-1161（2017）05-0025-04

維護(hù)車間安全生產(chǎn)，杜絕危險(xiǎn)源，確保生產(chǎn)目標(biāo)順利達(dá)成，是制造企業(yè)的首要任務(wù)。現(xiàn)代工業(yè)飛速發(fā)展，技術(shù)創(chuàng)新不斷深入，設(shè)備的復(fù)雜程度日益加大，保證設(shè)備安全生產(chǎn)至關(guān)重要。

有效評(píng)估設(shè)備的工作狀況是一項(xiàng)重要工作。以注塑機(jī)為例，以設(shè)備潛在的失效模式及其影響分析（MFMEA）為管理工具，對(duì)樹脂車間的關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行危害性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，然后以評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)因子為依據(jù)制定具有針對(duì)性的維修策略，可以提早采取應(yīng)對(duì)措施，降低車間設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)線的影響，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的危險(xiǎn)狀況，并從根本上加以改變，從而增加企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，最大程度地保證企業(yè)安全生產(chǎn)。

1 MFMEA簡(jiǎn)介

MFMEA是由福特汽車制造公司基于SAEJ1739要求提出的，是工程技術(shù)中的FMEA方法在設(shè)備管理領(lǐng)域的應(yīng)用。其主要目的是使設(shè)備管理部門能夠提早發(fā)現(xiàn)、評(píng)價(jià)設(shè)備潛在的失效及其后果，然后制定有針對(duì)性的維修策略，減少或消除設(shè)備故障對(duì)生產(chǎn)停線的影響。

MFMEA作為評(píng)估設(shè)備失效模式風(fēng)險(xiǎn)的工具，對(duì)設(shè)備在嚴(yán)重度（S）、頻度（O）和可探測(cè)度（D）3個(gè)維度上進(jìn)行評(píng)價(jià)，計(jì)算出RPN值（風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)先度，RPN=S·O·D），進(jìn)而提出有效的維修策略。

表1—3定義了嚴(yán)重度、頻度和可探測(cè)度的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。利用MFMEA指導(dǎo)維修策略制定，可為安全生產(chǎn)的順利進(jìn)行保駕護(hù)航。

通過MFMEA得到的維修對(duì)策有很多，但其基本范圍一般有5種，分別是TPM、設(shè)備改造、備件策略優(yōu)化、點(diǎn)檢優(yōu)化或狀態(tài)監(jiān)測(cè)改進(jìn)。就評(píng)估設(shè)備的安全狀況而言，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)用MFMEA工具，可以系統(tǒng)梳理關(guān)鍵設(shè)備的危害發(fā)生源，進(jìn)而明確安全聯(lián)鎖裝置能否作為判斷設(shè)備安全生產(chǎn)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化的重要依據(jù)。同時(shí)，運(yùn)用MFMEA對(duì)設(shè)備安全狀況進(jìn)行評(píng)估梳理，也可提高企業(yè)員工在生產(chǎn)過程中的安全意識(shí)。

2 MFMEA在車間設(shè)備狀況安全評(píng)估中的應(yīng)用

目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者已廣泛應(yīng)用MFMEA工具來提高設(shè)備可靠性，但在用其消除影響生產(chǎn)安全隱患方面并未拓展。因此，在保證生產(chǎn)目標(biāo)的前提下，充分考慮設(shè)備安全運(yùn)行至關(guān)重要。

結(jié)合MFMEA實(shí)際使用過程中的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)實(shí)施MFMEA進(jìn)行設(shè)備改造的一般步驟，如圖1所示。

樹脂車間注塑機(jī)設(shè)備是生產(chǎn)汽車保險(xiǎn)杠的主要設(shè)備，它主要由機(jī)械傳動(dòng)裝置、氣/液壓控制系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)組成，一旦出現(xiàn)故障，輕則影響生產(chǎn)品質(zhì)，重則危及生產(chǎn)人員的生命安全。對(duì)2#注塑機(jī)進(jìn)行MFMEA分析，可以較為直觀地觀察各功能部件對(duì)注塑機(jī)的影響，主要分5個(gè)階段開展。

2.1 準(zhǔn)備階段

1） 列舉出注塑機(jī)的主要功能部件，見圖2；2） 標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)定失效模式記錄，包括設(shè)備主要功能部件的名稱、安全隱患類型和名稱。

2.2 分析階段

結(jié)合已有維修經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)資料，分析部件潛在的失效模式和安全隱患，并在安全評(píng)估表的“潛在失效模式”中列出。

2.3 評(píng)估部件運(yùn)行現(xiàn)狀

對(duì)部件運(yùn)行中的潛在失效通過嚴(yán)重度S、發(fā)生頻度O及可探測(cè)度D等3個(gè)維度進(jìn)行評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果計(jì)算相應(yīng)RPN值。RPN值越高，說明該部件潛在失效所導(dǎo)致的后果越嚴(yán)重，亟需對(duì)RPN值較高的失效因子進(jìn)行有針對(duì)性地分析，找出解決部件失效的方法。

2.4 制定維修策略

根據(jù)分析階段總結(jié)的各部位失效原因，制定并實(shí)施維修策略。對(duì)于改進(jìn)TPM活動(dòng)，需要完善設(shè)備管理基準(zhǔn)書，記錄活動(dòng)周期；對(duì)于設(shè)備改造，需要成立技術(shù)小組統(tǒng)籌方案，并以技術(shù)組名義上報(bào)高階領(lǐng)導(dǎo)，方案通過方能采納實(shí)施；對(duì)于更換備件，需要明確備件采購(gòu)周期，使庫存達(dá)到安全合理的水平；對(duì)于需要點(diǎn)檢強(qiáng)化鞏固的情況，需要完善點(diǎn)檢記錄表，注明點(diǎn)檢周期和使用工具等。

2.5 評(píng)估效果

每次維修任務(wù)結(jié)束后，再次評(píng)估部件的3個(gè)維度，計(jì)算出RPN值。在必要的情況下，重復(fù)進(jìn)行分析、評(píng)估、維修工作，直至RPN值達(dá)到可接受的范圍。應(yīng)用MFMEA安全評(píng)估表（表4）詳細(xì)描述2#注塑機(jī)設(shè)備的整個(gè)分析過程。從每個(gè)零部件的RPN值改進(jìn)前后變化可以看出，每進(jìn)行一輪評(píng)估改進(jìn)，都會(huì)有效地降低設(shè)備的失效風(fēng)險(xiǎn)，大幅提升設(shè)備可靠性，保障設(shè)備安全生產(chǎn)。

3 MFMEA在注塑機(jī)中的應(yīng)用效果驗(yàn)證

經(jīng)過對(duì)2#注塑機(jī)設(shè)備進(jìn)行失效模式統(tǒng)計(jì)、分析、評(píng)估和制定維修策略，設(shè)備故障率從改進(jìn)前的3.4%降低到1.1%，安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化率達(dá)到100%。在節(jié)約生產(chǎn)成本方面，每月可以減少停線時(shí)間243 min，節(jié)省用電量120 kWh；按樹脂車間生產(chǎn)成本2 000元/min計(jì)算，每月可節(jié)省費(fèi)用48.6萬元。在提高產(chǎn)能方面，每月可增加產(chǎn)量約93個(gè)保險(xiǎn)杠，每個(gè)保險(xiǎn)杠按750元計(jì)算，每月可增加產(chǎn)值約7萬元。

4 結(jié)論

通過對(duì)MFMEA發(fā)展歷史、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及維修策略進(jìn)行探索，探討用MFMEA分析設(shè)備危害發(fā)生源的思路。根據(jù)MFMEA流程，以2#注塑機(jī)為例，分別開展5個(gè)階段的分析討論。設(shè)備各功能部件的失效模式以故障類型為基礎(chǔ)，可以通過制定有針對(duì)性的維修策略消除安全隱患。實(shí)施維修任務(wù)后統(tǒng)計(jì)改善效益，驗(yàn)證了該方法的有效性。

參考文獻(xiàn)

[1] 李賢功，葛家家，胡婷，等.基于集對(duì)分析的機(jī)修車間設(shè)備管理狀況評(píng)估[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2014（12）：154-156.

[2] 王軍，周菁. MFMEA風(fēng)險(xiǎn)分析方法及應(yīng)用[J].新技術(shù)應(yīng)用，2006（6）：25-26.

[3] 金惠.MFMEA在設(shè)備管理中的應(yīng)用[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與研究，2011（增刊）：302-305.

[4] 于子龍.基于RCM橡膠擠出機(jī)維修體系的研究與實(shí)施[D].大連：大連理工大學(xué)，2014.

[5] 金惠.S公司設(shè)備維修備件庫存管理優(yōu)化研究[D].上海：上海交通大學(xué)，2011.

[6] 張軍，郭鵬.設(shè)備失效模式和故障分析在雙復(fù)合壓出設(shè)備中的應(yīng)用[J].石油和化工設(shè)備，2014（17）：79-82.