第四章 设备的可靠性和维修性
一、设备可靠性的基本概念 1、可靠性的含义 所谓可靠性是指系统设备或零件在规定条件下和规定时间完成规定功能 的能力。 可靠性必须进行可靠性研究、试验和分析、才能正确估计和衡量。 评定设备可靠性要注意以下几点： a.设备的可靠性与规定的条件分不开； b.设备的可靠性与规定的时间分不开； c.设备的可靠性与规定的功能有关。 2、可靠性的特征量 能够对设备可靠性的相应能力作出数量表示的量，称为可靠性的特征量。 a.可靠度和不可靠度 可靠度R（t）是指系统设备或零件在规定条件下和规定时间t内完成功 能的概率。 不可靠度F（t）指设备在规定时间t内发生故障的概率。
规定功能的概率。
R0= R1* R2 b.平均寿命θ
对于可修复系统设备来讲，平均无故障工作时间MTBF是他的平
综合工程学也是同义词。 2、设备寿命周期的系统处理方法 所谓设备的综合管理就是设备寿命周期的系统处理。 设备的五要素：出入物：原材料； 输出物：产品； 处理机构： 设备； 管理：运行操作、运行条件、 设备状态检查； 反馈：产品特性
3、设备工程的内容 按照设备寿命中的运动过程可将设备工程划分为两个主要阶段： 规划工程 （规划决策；设计制造选型采购；安装调试）投资管理 维修工程（初期管理、使用维修、报废处理、改造更新）资产管理
题， 从设计、生产上提高设备素质。
B 事后维修（Breakdown Maintenance 简称BM） 不坏不修，出了故障再修
C 改善维修（Corrective Maintenance 简称CM） 不断利用先进工艺方法和技术，对设备进行改造。
D 预防维修（Preventive Maintenance 简称PM) 以检查为基础，包括定期维护和予知维修
3）综合管理与前期管理 设备前期管理是指从规划到投产这一阶段的全部工作。
4 我国设备管理的简况 1）建国以来的设备管理概况 初创阶段（1949~1958）曲折阶段（1958~1976） 振兴阶段（1977~） 2）当前我国设备管理的主要目标和任务 a.总体指导思想与任务 战略目标：奠定具有中国特色的设备现代化基础 总体任务：提高设备综合体系，不断降低设备寿命费用
员、试运转和投产。
3）生产时期 初期，主要是生产技术的应用和管理。
二、设备的研究与开发 1、设备的生命周期 导入期： 成熟期： 成熟期： 衰退期： 2、设备的更新换代 因科学技术的进步，导致原设备无形磨损而被淘汰。 3、对新设备的技术经济性要求 开发设计一种新设备应具备两条要求： a.使原设备主要主要性能有所提高； b.降低生产成本，又降低使用成本。 设备主要性能包括： 1）生产性 2）可靠性 3）维修性 4）经济性 5）节能性 6）环保性 7）功效学特性 8）美学特性 4、新设备的开发方式
R(t）+F（t)=1
0≤R(t）≤1 R（0)=1 R(∞)=0
有关可靠度的用语
1）固有可靠度 R1 指设备在设计、制造时内在的可靠度（狭义可靠度）
2）使用可靠度R2 指设备在使用过程中，受环境条件、操作、维修、储备等种
种因素影响，对降低固有可靠度R1的概率。 3）工作可靠度R0
指设备在规定的目的和条件下使用时，在预定时间内，发挥
5、注重设计、使用、费用的信息反馈
6、设备综合管理学若干技术问题研究 1）关于寿命周期费用的研究（a.设置费 2）关于设备效率研究 三、设备寿命周期费用和综合效率 1.寿命周期费用曲线 寿命周期费用： LCC=f(t)dt f(t)为费用密度函数 降低寿命周期费用的 两个方面： a.经营设备工程或选购
一、设备工程的系统处理 1、设备、设备工程和设备管理 1）设备和成套设备的含义 [成套设备]为了完成某种机能，而按系统将机械、装置及相关
的其他要素有机组合起来的集合体。 [设备] 在企业中可供长期使用，并在使用中基本保持原有实物
形态，能继续反复使用的劳动资料和其他物资料的总称。 2）设备工程和设备管理 广义的设备管理和设备工程是同义词，而设备管理工程和设备
就是运用现代科学技术、管理理论和管理方法，对设备寿命周 期（从规划、设计、制造、购置、安装、使用、维护、修理、改造、 更新到报废）的全过程，从技术、经济和经营管理等方面进行综合 研究和管理，以提高设备综合效率和追求寿命周期费用的经济性为 目标，从而提高企业的经济效益服务。
2）设备综合管理的特点 （1）一生管理 （2）两个目标（提高设备综合效率和追求寿命周期费用的经济性） （3）五个结合： a.设计、制造与使用相结合 b.维护与计划检修相结合 c.维修、改造与更新相结合 d.专业管理与群众管理相结合 e.日常维护与计划检修相结合
设备现代化水平高 综合管理 2、传统设备管理局限 1）传统设备管理大量工作集中在维修阶段，而设计制造中无法 解决。 2）信息不灵，缺乏沟通。 3）停留在单纯为生产服务的阶段（生产为经营服务） 4）只注重技术管理，忽视经济管理 5）技术与管理分离，重技术，轻管理 6）缺乏“全员性” 7）没有把防止公害，技术安全、工业卫生、节约能源作为重 要内容考虑在内 3、设备综合管理学科的产生 一座现代化的工厂的设备和成套设备是综合了各种专门技术的高 度复杂的成套装置，仍按机械、电气、电子、化学等纵向划分各种 专门技术的做法来进行管理必然给工厂设备的计划、设计、制造、 运行、维修、改装等工作带来许多难以解决的问题。因此，对这种 高度自动化的工厂就需要建立系统处理和综合管理。 设备综合管理学科是为提高提高设备管理的技术、经济和社会 效益，适应商品经济的发展，针对使用现代化设备所带来的一系列 新源自A（改造前） B（改造后）
设备原值
10
18
每年运行维护费用 8
6
平均年输出费用
20
26
所以，在选择设备投资和改造方案时，应综合考虑设备原始投资，
可变费用和设备输出量等因素，决不能仅着眼于眼前的原始投资低
廉。
2）设备寿命周期的最大收益 随着设备役龄的增长，设备运行维修费用也将增大。
3）设备寿命 经济寿命： 自然寿命： 技术寿命： 使用寿命： 会计寿命：
4、设备综合管理的三个侧面 设备管理问题可分为技术、经济、经营三个侧面分析
二、设备综合管理学的主要内容 1、寻求设备寿命周期费用（life cycle cost 简称 LCC)最低 LCC=设备设置费+设备维持费 设备设置费含研究费、设计费、设备购置费、运输费、 安装调试费。 设备维持费含能源费、维修费、操作工人工资、报废费 一般：价格决定设置费；可靠性决定维持费。 2、设备综合管理的三个方面 1）技术：机械、力学、电学、热学、化学、可靠性工程、 维修工程 2）管理：系统论、运筹学、信息论、行为科学 3）经济：提高经济效益 3、把可靠性和维修性设计放在重要位置 4、以系统论研究设备一生管理
y2 设备一生的总输出 y1 设备的总输入 4.费用效率 上式的输出物，当无法采用费用而改用其他的量来表达，此时设 备效率称为费用效率 ￠=ES /LCC
ES 可以采用年平均产量，技术成果、可靠性、维修性、维修作业效率 来表示。 5.设备寿命的收益分析
1）收益方程式
Y1=P0+Vt
Y1设备寿命周期费用 P 0 原始购入价格 V使用当中的每年使用维护费
造厂家的信用及售后服务。
2）设备的订货
货源调查 询价
报价
磋商 定货（签约）
四、设备投资
1、投资的含义
指花费在企业建设上的全部活劳动和物化劳动的总和。
通常包括：直接投资、辅助投资和相关追加投资、
直接投资和辅助投资的总和。
2、投资的类别
1）更换投资（或叫替换投资） 2）扩张投资 3）综合性投资
4）产品开发投资。
设备以寿命周期费用 为基础，而不是以出厂 价格为基础 b. 从计划-设计阶段起就 应考虑寿命周期（特别 是使用维护费用）的最 佳化 2。寿命周期费用的估算
b.维持费）
a.详细估算 b.概略估算 c.参照估算（初估） 2）费用的分解和组成
LCC=设置费+维持费 3）费用估算的依据
a.已知费用指标或判断 b.各种函数（估算）或关系式 c.专家意见 3.设备综合效率n=y2/y1
b.设备的综合管理
（1）寿命周期费用分析 （2）建立和健全综合管理组织和体制 （3）设备“一生”管理与前期管理 （4）依靠技术进步进行技术与更新 （5）技术经济分析和资产管理 c.设备的维修管理 d.现代设备管理手段的应用 e.设备管理的基础工作 f.组织机构和人员培训。
第二章 设备寿命周期的理论基础
3、设备投资的原则
1）正确 处理宏观投资与微观投资的关系； 2）正确处理“外延”与“内涵”两种扩大再生产方式的关系； 3）正确处理生产性投资和非生产性投资的关系； 4）正确处理近期利益与长远利益的关系； 5）正确处理投资的需要与可能的关系； 6）正确处理设备的技术因素与经济因素的关系 4、资金的来源 1）财政拨款 2）银行贷款 3）自筹资金 4）租赁 5）利用外资 6）私人资金
t 使用年限
Y2=（AE*）t
Y2设备一生的总输出 A 设备利用率
E* 年最大输出量（A=1时）
设备在t年内收益： Y= Y2-Y1=（E-V）t- P 0 E 为年均输出量（ E = A E* ）
例：某车间设备技术改造前后变化如表所示，所需的改造费用为8万
元，估计改造后的输出增大，运行费用将减少，求改造后的收益。
第三章 设备规划管理
一、设备规划概述 1、设备规划的概念 设备的前半生是规划建设阶段，称为规划工程，又称设备的前期
管理。设备的规划对设备一生的综合效益影响较大。 一般地说，降低设备成本的关键在于设备的计划、设计、制造
阶段。 2、设备规划的基本内容 1）事前调研和准备阶段。 2）设备的计划阶段。 3）设备规划方案的确定。（指标：性能、费用、时间、可靠性、 适应性） 4）设备设计阶段。 5）设备的施工阶段。 3、设备规划的工作程序 1）投资前期管理 对项目进行规划设想、初步选择、编制规划、评价和决策。 2）投资时期 要进行谈判和签订合同、设备工程设计、施工建设、培训人