浅谈如何降低设备故障率减少维修成本
郑州客车车辆段技术科设备专职郭俊峰
摘要：从理论上论述了设备故障率曲线及特点，分析了几种设备维修模式和优缺点，结合郑州客车车辆段实际情况，提出对重点关键设备的维修应采用标准维修或状态维修的方式，而其它设备应根据设备故障信息统计的结果，采用相应的方式，从而降低设备故障率，节约维修成本。
关键词：设备故障率维修成本
随着铁路提速对客车车辆检修质量的要求逐渐提高，机械动力设备作为决定检修运用质量和成本的重要因素，其作用越来越明显。设备在使用过程中，必然会产生不同程度的磨损、疲劳、变形或损伤，随着时间的延长，它们的技术状态会逐渐变差，使用性能下降。设备维修作为设备管理的重要环节，是延长设备寿命，保证生产正常运行，防止事故发生的重要保证。
1 设备的故障率曲线
1．1 设备故障率浴盆曲线及特点
根据设备故障率统计，发现大部分机械设备故障率曲线如图1所示。这种故障曲线常被叫做浴盆曲线。按照这种故障曲线，设备故障率随时间的变化大致分早期故障期、偶发故障期和耗损故障期。
早期故障期对于设备来说又叫磨合期。在此期间，开始的故障率很高，但随时间的推移，故障率迅速下降。此期间发生的故障主要是设计、制造上的缺陷所致，或使用不当所造成的。例如我段动车所在2007年底引进的德国U2000-400型不落轮车床设备及德国HAT-MO2型空心轴探伤设备在使用初期的3个月内故障较为频繁，原因主要是国内厂家引进技术，在消化吸收国外技术方面不太完善，造成设备故障频发。
这些设备经过改进后，设备故障率大致处于稳定状态。在此期间，故障率比较低，这是设备的正常工作期或最佳状态期。在此期间发生的故障多为使用不当及维修不力产生的，可以通过改进管理和维护保养使故障率降到最低。
在设备使用后期，由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等，故障率不断上升。根据以上理论，可以明显得出结论：在理论上，如果在耗损故障期开始时进行大、中修，可经济而有效地降低故障率。
2设备的维修方式
2.1 设备维修的主要方式
（1）计划维修方式
计划维修作为一种预防性维修制度，在路局基层主要站段普遍推广使用，对保证设备处于良好状态取得了较好效果。
计划维修方式一方面可以及时地恢复设备的工作能力，预防可能发生的事故；另一方面，可以事先安排好设备的使用和检修时间，准备好维修所需的人、财、物等；同时也可以缩短了维修时间，提高了维修质量。
（2）先进的设备诊断技术与状态维修
2007年4月，郑州客车车辆段动车所引进一批先进的动车组检修设备投入运用，这些设备带有先进的设备自我诊断软件，例如动车所安全监控系统，洗车机，轮对踏面诊断系统等，与传统检查相比，设备诊断不再依靠由依靠人员的感官判断，而是大量采用先进的科学仪器、仪表，在设备运转中由电子仪器或时时监控软件显示，可以对整套设备进行全面的监测。
设备状态监测维修是根据设备的日常监测、状态监测和诊断提供的信息，来判断设备的劣化程度，有计划地进行适当的维修。设备状态维修应该是设备维修方式中效率最高的一种方式。采用设备状态维修可以及时掌握故障隐患并及时消除，从而提高设备完好率和利用率，提高设备维修工作质量和节省各种费用，提高总体效益。
（3）故障维修法
在基本的设备维修工作中，还有一种方法叫做故障维修法通俗叫做事后维修法，也就是坏了再修，不坏不修的方法。这种方法我段一般不被采用。
2.2 不同设备维修方式的对比分析
计划维修方式认为设备故障率遵循浴盆曲线。要有效地实行预防性维修，必须科学制定维修计划。如果计划制订不合理，这种方法常常会造成很大的浪费。在进行预防性维修时，必须准确地找到拐点，这样才可避免过剩维修或维修范围的扩大，获得最佳的效益。但是设备的寿命周期与设备的使用环境、人员素质、维护保养等因素密切相关，科学合理地确定设备的寿命有一定难度，因此设备很难真正有效地实施计划维修。传统的观念认为，设备故障的发生、发展与使用时间有直接关系，定时的计划拆修普遍使用。
设备状态维修作为一种新型的维修方式，其应用范围越来越广，越来越受到人们的重视。但是设备维修工作中还不可能完全采用这种技术。这是因为：(1) 目前，我段仅有几台设备可以采用设备诊断技术进行维修，其余，600多台设备中也只有少量设备具备检测条件；同时，诊断作为一种新技术，它本身还处于不断发展和完善之中，并不是所有的机器设备都可以用设备诊断技术进行维修。（2）从经济上考虑，如果段内所有的设备都采用状态维修方式，需要很大的经济投入。这些诊断设备只在内部使用的话，使用率低，部分维修资源平时可能闲置，这样使得维修成本大大提高，在经济上也是不合适的。
3 根据段内实际情况，选择适合的设备维修方式
我段现有672台机械动力设备，这些设备有些复杂，有些设备简单，设备数量大、品种多。随着车辆检修技术的提高，设备的种类将会越来越多、技术性越来越来越强。不同设备在生产运行过程中所起的作用是不一样的，所采用的维修方式也不一样。根据故障曲线理论及不同维修方式的比较，
我段探索使用以下的维修策略：
（1）根据设备重要程度进行分类
我段采用根据设备的重要程度对设备进行分类，采用ABC分类法，这种方法是一种常用的、较好的方法。A类设备数量少，所起的作用大，大约占总数的10%左右，这类设备流程工艺复杂，是检修车辆过程中的关键设备。B类和C类设备是日常生产中所起作用没有A类设备大的非关键设备，占段内设备总量的90%左右。
（2）对A类设备采用状态维修方式
对于A类设备，这类设备应是设备维修工作的重点对象。一旦这些设备发生故障，会造成重大的经济损失，对整个车辆段段修及车辆正常运用产生重大影响，因此要求这类设备在运行过程中，具有非常高的可靠性，对这些关键设备，应从维修的经济性出发选择合适维修方式。这类设备采用状态维修方式，变计划维修为针对性维修，实施状态维修，这样可以使维修工作量和维修费用大幅度降低，实现少投入多产出的效果。
（3）根据设备故障信息的统计结果，选择合适的维修方式
在对B类和C类设备进行维修时，应根据设备故障信息，选择合适的维修方式。对这些设备来说，故障信息是决定设备维修方式的基础。通过对故障信息的分析，可以判断设备故障的类型，从而选择维修方式。设备故障信息主要包括设备的故障次数（停机频率）和故障后果（停机时间长短、经济损失等）这两方面的统计资料。对停机时间长、频率高的设备，采用计划维修，彻底消除故障。对停机频率低，但一旦停机需要延续较长的停机时间的设备，应对造成故障停机的过程和原因进行分析，并进行状
态监测，进行状态维修。对停机频率高，停机时间短的设备采取的维修策略是提高操作人员的技能水平，一般维修由他们完成即可。对停机时间短，频率低的设备采取的方式是不坏不修。
成功的设备维修方式必定是低成本、高收益。郑州客车车辆段拥有相当数量的机械动力设备，是保证客车车辆及动车组运行安全的基础，因此，对它们的运行质量要求很高，每年用于维修费用支出也很大。因此，依据设备重要程度进行分类及根据设备故障信息的统计结果，选择合适的维修方式是最有效、最有前途的设备维修方式，才能真正降低设备故障率，节约维修成本。