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RCM標準――SAE的RCM新標準
背景
當今,如果說民航是一種最安全的交通方式并非奇談。在世界上許多地方空難很少見于報端。從數(shù)量上看,如今每百萬(million)次起落,平均空難次數(shù)少于2起。這相當于每三至四周,全球發(fā)生一次空難事故。在這當中,大約六分之一是由設(shè)備故障引起的。
而在50年代末,民航的空難事件每百萬次起落高達60起。如果現(xiàn)在也按這樣的概率發(fā)生故障,那么每天就會聽說有兩起空難事故發(fā)生。其中,三分之二的事故源于設(shè)備故障。這樣高的故障率,加上航空業(yè)的迅速發(fā)展,可以想象工業(yè)界在改進安全性上要做多么艱巨的工作。由于有很大的故障比例源于設(shè)備故障,因此當初的主要工作集中于提高設(shè)備的可靠性上。
在那個時期,“維修”即意味著周期性的翻修。人們認為當發(fā)動機或其它主要部件工作了一定時間后即會發(fā)生耗損。他們希望在部件耗損之前,進行周期性的翻修來避免故障發(fā)生。當這樣做沒有效果時,每個人都會認為他們做的翻修工作太遲了。“自然地最初的做法是縮短翻修間隔期。然而,民航維修管理者發(fā)現(xiàn),這樣做不僅沒有使故障率降低,反而使其上升”。在民航界,維修從各種假設(shè)和歷史經(jīng)驗的累積到系統(tǒng)分析方法建立的歷程也就是RCM的發(fā)展歷程。
RCM的形成:
20世紀60年代到80年代20世紀60年代到70年代,在許多工業(yè)領(lǐng)域,人們提出了一些方法用以制定有形資產(chǎn)管理的最佳策略。RCM就是其中的一種方法,它主要用于控制資產(chǎn)故障的后果。而在這些方法中,RCM是最徹底的。
RCM方法中,所有資產(chǎn)的功能、功能故障以及所有的可能的故障模式都要進行系統(tǒng)的分析和確認。進而,明確各種可能故障造成的影響以及影響的方式。一旦收集到這些信息,就可以選擇最恰當?shù)馁Y產(chǎn)管理策略。與其它維修規(guī)劃方法不同的是,RCM全面考慮了資產(chǎn)維修的各種方式,即:
視情維修工作(on-condition);——搶修
計劃修復工作;——計劃維修
計劃報廢工作;——報廢
故障檢查(探測)(failure-finding);——故障監(jiān)測診斷次性改變(one-time change)(改變硬件設(shè)計,運行程序,人員培訓,以及其它非嚴格意義上的維修工作)。——改造、更新
該方法首先由諾蘭和希普提出。1978年他們合著了“以可靠性為中心的維修”一書。(該文是對他們20年的研究成果的總結(jié),并正式給予命名為RCM)。
1980年,ATA(航空運輸協(xié)會)發(fā)布了MSG-3,“空航與制造業(yè)維修大綱制定”。雖然,其本意是繼續(xù)發(fā)展MSG系列方法,但也受到了諾蘭和希普的影響。如今,該文件是美國民航業(yè)制定初始維修大綱的指導性文件。
美國國防部認識到民航界已找到了規(guī)劃維修的革命性方法,并委托諾蘭和希普撰寫了RCM一書。一旦國防部發(fā)行了諾蘭和希普的著作,美國軍方即可著手研究提出一套RCM方法為其所用。其中一種適用于美國空軍,另兩種適用于美國海軍(因為海軍艦船和海軍航空部門堅持認為,一種RCM方法只能適用于一個部門)。當合同商和銷售商要向美國軍方供應設(shè)備時,也需使用該方法。這些方法以美國軍用標準和規(guī)范的形式于80年代中期發(fā)布。
80年代早期,電力研究協(xié)會(系美國針對發(fā)電設(shè)備的工業(yè)研究團體)在美國核電廠進行了兩項RCM應用試點。他們認為其資產(chǎn)已達到了適度的可靠性與安全性水平,主要問題是維修任務繁重。因此,他們著重從降低維修費用入手,而非提高可靠性。為此,他們對RCM程序作了相應的修改。
1987年,修訂后的RCM方法被美國核發(fā)電企業(yè)普遍接受,然后,又被其它的發(fā)電、輸電企業(yè)以及部分石油工業(yè)所采納。與此同時,除航空界之外的其它工業(yè)領(lǐng)域的維修策略制定的專家,也對RCM應用產(chǎn)生了興趣。莫布雷(Moubray)及其合作者是其典型的代表。該小組在諾蘭的指導下,首先在南非采礦業(yè)及加工業(yè)應用RCM方法。隨后,他們轉(zhuǎn)到英國。在英國,他們的應用研究覆蓋了幾乎所有的工業(yè)部門,并拓展到其它40多個國家。他們還發(fā)展了RCM方法。如將環(huán)境問題納入決策的程序當中;使設(shè)備功能定義的方法更加清晰;在選擇維修任務及任務間隔方面提出了更精確的規(guī)則;并在故障探索(failure-finding)工作的間隔期設(shè)定上,引入了定量的風險準則。這一改進的RCM方法稱為RCM2。
對標準需求:20世紀90年代進入90年代早期,已有大批企業(yè)提出了自己的RCM方法。其中,也包括一些還保留原方法未作修改的,如美國海軍航空司令部“海軍航空以可靠性為中心的維修方法指南”(NAVAIR 00-25-403),以及英國皇家海軍的“面向RCM的海軍航空工程標準”(NES45)。雖然當時諾蘭和希普提出的方法是經(jīng)過精心研究、設(shè)計和全面證實的,然而,隨著RCM的發(fā)展,新提出的許多方法雖也叫RCM,
但與原先的方法有了很大的不同。結(jié)果,如果有企業(yè)說想應用或幫他人應用RCM方法,人們卻難以確定是什么方法。事實的確如此。如當美國海軍最近開發(fā)新型的艦船系列中,要求設(shè)備供應商采用RCM方法,一個美國公司運用了一種與1970年MSG-2相近的方法,并且辯解道,該方法使用了邏輯決斷,而RCM也使用邏輯決策方法,所以該方法即是RCM方法。
美國海軍沒有對這一爭辯做出回答。原因是,1994年美國國防部長威廉·斐瑞(William Perry)頒布了一項新的政策,即美軍方不再要求工業(yè)承包商使用美軍用標準或規(guī)范中指定的方法。相反,要對設(shè)備的特性提出要求,并且允許設(shè)備供應商采用任何方法,以滿足該性能要求。恰巧,工業(yè)界對RCM的興趣驟然升溫。在90年代,有關(guān)設(shè)備維修的雜志和會議成倍增長,并且有關(guān)RCM的文章也越來越多。但從這些文章中也可以看出,有一些差別很大的方法都稱為RCM方法。為此,美軍方和民用工業(yè)部門都認為有必要對什么是“RCM方法”給予定義。
在1994年的備忘錄中,國防部長斐瑞說道:“我支持國防部采辦和技術(shù)部與工業(yè)界合作,提出有關(guān)的非官方標準以替代軍用標準”。SAE的技術(shù)標準部也確實與美軍方有著長期密切的合作關(guān)系,而且,一直支持制定新的民用標準以替代軍用標準和規(guī)范。
1996年,SAE開始著手制定有關(guān)RCM的標準。其邀請了美國海軍航空和艦船有關(guān)RCM的部門代表,一道研究制定計劃維修大綱的標準。這些美國海軍的代表已開會討論了一年多,想制定一套對海軍航空和艦船是通用的新的RCM方法。因此,在參加SAE主持的會議之前,
他們已經(jīng)做了大量的工作。1997年末,民用工業(yè)又有幾位代表參加該工作組。1998年,他們找到了制定該標準最佳的途徑和方法,并于1999年完成了標準的起草工作。接著,SAE通過并頒布了該標準。
標準的制定
當SAE小組開始工作時,認為RCM標準旨在制定一個標準的RCM方法程序。他們試圖這樣做,但很困難。因為,該小組不同的成員在以往進行RCM分析時,使用的是不同的方法程序。故小組的首批成員不得不花一年的時間多次開會協(xié)商討論,以充分認識其它專業(yè)的實際情況,并傾聽別人的意見。他們又花了一年的時間,才對能稱之為“標準”的方法達成一致。在起草完了這樣的方法后,從RCM委員會得到了非正式的反饋意見。他們認為這樣的協(xié)商毫無必要。因研究制定一個新的“標準”方法,似乎在提出另一個新的方法,這樣,僅僅是在眾多貫名為“RCM”的一簇方法中又簡單地增加了新成員。然后,又花了半年的時間,他們才認識到有另外的途徑可走。
最后,新的SAE標準并設(shè)有提供一個標準的方法程序。其標題是“以可靠性為中心的維修(RCM)程序的評估準則”(Evaluation Criteria for Reliability Centered Maintenance (RCM) Processes)(SAE JA1011)。該標準給出了用以判斷其是否為RCM方法的準則。如果滿足這些準則,則可稱之為‘RCM’方法。如不滿足則不能叫做RCM方法。(但這未必就意味著,不符合該標準的方法就不能用于維修策略的制定工作。只是說RCM名稱對其不適用)。
標準的顯著特征盡管新制定的SAE JA1011標準較短,包括前言、術(shù)語和文獻部分在內(nèi)才有10頁,然而卻包含了每一種RCM方法應滿足的準則。因此,值得學習和掌握,并認真考究其每一細節(jié)。
例如,其5.1.2,5.2和5.3.1節(jié)規(guī)定,如果一種方法一開始就沒有對資產(chǎn)的所有功能、所有的功能故障、所有可能的故障模式進行分析鑒別的話,則其不是RCM方法程序,即使它的其它特征滿足該標準的其它準則。類似地,如果分析考察的故障模式?jīng)]有包括那些現(xiàn)在還沒有出現(xiàn),
但在其使用階段有可能出現(xiàn)的故障模式,也不能算是RCM方法。(見5.3.4)。如果一種方法給出的視情維修工作(on-Condition task)間隔期,大于故障模式可能出現(xiàn)的最短的PF間隔,也不符合RCM方法。此外還有更詳細的準則,保證其符合諾蘭和希普論著的簡明的RCM實質(zhì)。
雖然,該標準著重提出有關(guān)的準則,但同時也有意地回避了一些早期RCM標準的典型特征。首先,SAE JA1011沒有邏輯決斷圖。這是有意這樣做的,因為不同的RCM
委員會成員所用的邏輯決斷圖就不同。因此,若要求RCM方法僅采用一種決斷圖,這是很困難的而且也沒有必要。而且完全有可能不使用決斷圖而對維修工作提出技術(shù)可行和值得做的一般的要求。
其次,其有意回避了諸如人員的組織和培訓,以及對特定的RCM方法合理的選擇其適用的資產(chǎn)類型等問題。這些問題對制定的維修大綱至關(guān)重要,但這是方法使用問題,其在不同的條件下將會有很大的差別,故SAE委員會將重點放在RCM方法本身上,其對不同的工業(yè)領(lǐng)域會有許多重要的相同之處。該委員會隨后又起草了一份文件JA1012(RCM標準指南),對其中一些綱領(lǐng)性問題進行了討論,并僅僅給出了一些建議。根據(jù)SAE建立的文件目錄可知,JA1012不是一個標準,而只是“推薦使用”的。RCM目前正提交SAE