康乃馨织造有限公司设备的维修优化(附件)
随着科学技术的快速进步和发展，设备设施日益复杂、自动化程度日益提高，并且设备对其生产过程中输出效率的依赖性也不断增大，因此使用合理的设备维修方式，能保障设备的运行状态保持良好，降低维修成本，为企业带来一定的效益。本文阐述了设备的预测性维修（在线监测）的有关概念，在对康乃馨织造有限公司进行实地考察后，对其设备维修现状进行梳理和分析，根据结果，提出问题，以最常见的轴承故障为例，结合预测性维修的理念，利用回归分析法和时间序列分析法建立预测模型，并进行对比选出最优模型，从而为该公司制定出设备维修的优化方案。关键词 设备维修，预测性维修，在线监测，轴承故障，时间序列预测方法
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本文主要内容及结构 3
2 预测性维修理论基础 3
2.1 介绍 3
2.2 分类及应用范围 4
2.3 成本理论分析 6
2.4 本章总结 8
3 康乃馨织造有限公司设备的维修现状分析 8
3.1 企业介绍及初步分析 8
3.2 设备维修现状分析 10
3.3 轴承的维修分析 12
3.4 本章小结 13
4 康乃馨织造有限公司设备的维修优化 13
4.1 现有条件下的设备维修优化 14
4.2 优化方案设计 19
4.3 本章小结 20
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1 研究背景及意义
人类社会的经济在飞速发展着，各行各业的企业之间也存在着非常激烈的竞争，消费模式的转变产品功能、产品品质、产品的可靠性及交付周期等因素已经成为企业竞争的主要方面，而这些方面的实施都依赖于制造精良并且高效的设备。同时，随着科学技术的快速进步和发展，设备设施日益复杂、自动化程度日益提高，并且设备对其生产过程中的输出效率依赖性也不断增大，而且对于企业而言，一些费用如设备的故障损失和其维修的资金会占成本中的很大比例，这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
些成本费用是极具阻碍的。使用合理的设备维修方式，能保障设备的运行状态保持良好，将设备的使用情况进行改进，能够保障生产系统可以按照计划的要求、用最小成本生产出让顾客能够满意的产品或者服务[1]。维修也是一项生产过程中的服务，它主要是为了让设备维持或达到一种状态，在这种状态下，设备可以执行企业所需要的功能。然而针对设备在使用过程中会损耗内在性能或者设备会出现随机故障这样的过程，设备维修在很大程度上时会影响到设备的寿命周期、失效模式与故障概率的分布[2]。因此，企业的设备维修优化是非常迫切和极其重要的。
传统的企业工厂里主要是采用事后维修，也就是在设备故障出现后及时来采取解决措施，但故障已经发生并且损失也已经造成，这对当机和在制品损失都是十分巨大的(3(。所以，通常使用较多的方式还是预防性维修也可以称为定时维修，它既是在规划的时间内对设备机械进行统一的更换或者升级，其好处是避免了大故障发生的风险，但是也会造成设备使用价值的废弃，并且不可以避免突发的故障，存在着欠修或者过修的缺陷(4(。预测性维修是指，对设备进行连续的状态检测或故障诊断，这样的监测或者诊断可以是针对设备的某一特定部分或者企业需要的部分，当然，是在设备运行的情况下进行，再根据所预测的情况，判定设备所处的状态，预测其发展趋势以及设备可能出现的故障模式。为了确定设备修理的时间、方式、内容和技术以及物资支持接着就要预先制定预测性的计划。预测性维修解决了现行维修方面的许多难题，可以提前发现设备潜在得故障，优化了备件和维修时间的安排，可以减少意外停机，能够减少企业经济损失。制造业在不断前进，从而实现高水平的生产力。制造业的这一轮变革使得制造智能化成为一场全球范围的技术革命。这场技术工业革命与人工智能、物联网、大数据、云计算等等这些最前沿的技术有着千丝万缕的联系。在制造业领域，很多机器都基于传感器技术、云服务技术、大数据分析、数据采集，提供了极为庞大的工业数据来源，为预测性维修提供了数据来源从而也使得使用工业大数据的基于状态监测的预测性维修更加便利，成本也变得更低。
因此，本文以康乃馨织造有限公司的设备为研究对象, 采用可靠性预测维修的方式,对其维修进行优化研究。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
在我国，这样的状态维修的研究是一个刚起步的阶段，缺乏对建立、求解以及应用优化模型的系统研究，而对设备故障监测和对设备的诊断是比较看重的(5(。
赵金艳在基于维修概念和实施过程中，基于详细的RCM分析程序的可靠性，则建立了基于可靠性的端口设备的维修和管理系统，最后利用某地设备进行了实证研究和现状(6(。
何泉在设备维修方面提出的模式是一种协同管理模式，这种模式可以实现企业内、外部协同发展，过程就是通过维修管理流程(7(。
周大伟等人研究了设备维修管理的特点，并根据其理论，即预知维修理论，研究了设备机械在使用该技术的保障情况下所受到的影响，提出基于预知维修技术的装备维修管理模式(8(。
1.2.2 国外研究现状
国外的专家学者始终对设备维修管理有着极大的关注，从而也产生了许多极具代表性的理论体系。
Campbell和Jardine[9]提出了在实践中被广泛接受的条件维修的概念。大量的维修文件是基于静态寿命分布模型假设的开发，审查了维修政策中使用的数学模型，以帮助决定关于替换和寿命的决定。
Coolen和Dekker假设在故障期间，系统通过可以被建模为两相半马尔可夫模型的特定故障模式。他们的目标是确定最短的维修成本，以获得最佳的检验时间。Maillart和Pollock提出了一种预测维修策略来确定状态监测的频率。Wang解决了条件维修的问题，其中组件被定期监视，直到被监视的参数超出了被替换的预定级别。Lu和Meeker开发了一个随机系数模型来估计退化成分的残留寿命分布(10(。
英国的安东尼凯利提出以业务为中心的维修，是在工厂企业安全允许的情况下，其基础是用完善的管理制度，以最少的成本消耗和最少的备件资源，让工厂企业能够完成自己的运行目标并且保证生产质量 (11(。
目 录
1 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本文主要内容及结构 3
2 预测性维修理论基础 3
2.1 介绍 3
2.2 分类及应用范围 4
2.3 成本理论分析 6
2.4 本章总结 8
3 康乃馨织造有限公司设备的维修现状分析 8
3.1 企业介绍及初步分析 8
3.2 设备维修现状分析 10
3.3 轴承的维修分析 12
3.4 本章小结 13
4 康乃馨织造有限公司设备的维修优化 13
4.1 现有条件下的设备维修优化 14
4.2 优化方案设计 19
4.3 本章小结 20
结 论 21
致 谢 22
参 考 文 献 23
1 绪论
1.1 研究背景及意义
人类社会的经济在飞速发展着，各行各业的企业之间也存在着非常激烈的竞争，消费模式的转变产品功能、产品品质、产品的可靠性及交付周期等因素已经成为企业竞争的主要方面，而这些方面的实施都依赖于制造精良并且高效的设备。同时，随着科学技术的快速进步和发展，设备设施日益复杂、自动化程度日益提高，并且设备对其生产过程中的输出效率依赖性也不断增大，而且对于企业而言，一些费用如设备的故障损失和其维修的资金会占成本中的很大比例，这 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
些成本费用是极具阻碍的。使用合理的设备维修方式，能保障设备的运行状态保持良好，将设备的使用情况进行改进，能够保障生产系统可以按照计划的要求、用最小成本生产出让顾客能够满意的产品或者服务[1]。维修也是一项生产过程中的服务，它主要是为了让设备维持或达到一种状态，在这种状态下，设备可以执行企业所需要的功能。然而针对设备在使用过程中会损耗内在性能或者设备会出现随机故障这样的过程，设备维修在很大程度上时会影响到设备的寿命周期、失效模式与故障概率的分布[2]。因此，企业的设备维修优化是非常迫切和极其重要的。
传统的企业工厂里主要是采用事后维修，也就是在设备故障出现后及时来采取解决措施，但故障已经发生并且损失也已经造成，这对当机和在制品损失都是十分巨大的(3(。所以，通常使用较多的方式还是预防性维修也可以称为定时维修，它既是在规划的时间内对设备机械进行统一的更换或者升级，其好处是避免了大故障发生的风险，但是也会造成设备使用价值的废弃，并且不可以避免突发的故障，存在着欠修或者过修的缺陷(4(。预测性维修是指，对设备进行连续的状态检测或故障诊断，这样的监测或者诊断可以是针对设备的某一特定部分或者企业需要的部分，当然，是在设备运行的情况下进行，再根据所预测的情况，判定设备所处的状态，预测其发展趋势以及设备可能出现的故障模式。为了确定设备修理的时间、方式、内容和技术以及物资支持接着就要预先制定预测性的计划。预测性维修解决了现行维修方面的许多难题，可以提前发现设备潜在得故障，优化了备件和维修时间的安排，可以减少意外停机，能够减少企业经济损失。制造业在不断前进，从而实现高水平的生产力。制造业的这一轮变革使得制造智能化成为一场全球范围的技术革命。这场技术工业革命与人工智能、物联网、大数据、云计算等等这些最前沿的技术有着千丝万缕的联系。在制造业领域，很多机器都基于传感器技术、云服务技术、大数据分析、数据采集，提供了极为庞大的工业数据来源，为预测性维修提供了数据来源从而也使得使用工业大数据的基于状态监测的预测性维修更加便利，成本也变得更低。
因此，本文以康乃馨织造有限公司的设备为研究对象, 采用可靠性预测维修的方式,对其维修进行优化研究。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
在我国，这样的状态维修的研究是一个刚起步的阶段，缺乏对建立、求解以及应用优化模型的系统研究，而对设备故障监测和对设备的诊断是比较看重的(5(。
赵金艳在基于维修概念和实施过程中，基于详细的RCM分析程序的可靠性，则建立了基于可靠性的端口设备的维修和管理系统，最后利用某地设备进行了实证研究和现状(6(。
何泉在设备维修方面提出的模式是一种协同管理模式，这种模式可以实现企业内、外部协同发展，过程就是通过维修管理流程(7(。
周大伟等人研究了设备维修管理的特点，并根据其理论，即预知维修理论，研究了设备机械在使用该技术的保障情况下所受到的影响，提出基于预知维修技术的装备维修管理模式(8(。
1.2.2 国外研究现状
国外的专家学者始终对设备维修管理有着极大的关注，从而也产生了许多极具代表性的理论体系。
Campbell和Jardine[9]提出了在实践中被广泛接受的条件维修的概念。大量的维修文件是基于静态寿命分布模型假设的开发，审查了维修政策中使用的数学模型，以帮助决定关于替换和寿命的决定。
Coolen和Dekker假设在故障期间，系统通过可以被建模为两相半马尔可夫模型的特定故障模式。他们的目标是确定最短的维修成本，以获得最佳的检验时间。Maillart和Pollock提出了一种预测维修策略来确定状态监测的频率。Wang解决了条件维修的问题，其中组件被定期监视，直到被监视的参数超出了被替换的预定级别。Lu和Meeker开发了一个随机系数模型来估计退化成分的残留寿命分布(10(。
英国的安东尼凯利提出以业务为中心的维修，是在工厂企业安全允许的情况下，其基础是用完善的管理制度，以最少的成本消耗和最少的备件资源，让工厂企业能够完成自己的运行目标并且保证生产质量 (11(。
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