2.3 零故障的实现方向

2.3.1 故障类型与危害

中岛清一先生将故障分为三类：功能停止型、功能下降型、潜在故障。前两类故障的表征有龟裂、变形、脱落、磨损、泄漏、腐蚀、烧焦、异响等；而第三类（潜在故障），很难发现其明显表征，在某一时候却会比较突然地导致设备的功能丧失。

故障可能会造成或轻或重或直接或间接的多种后果：非计划停产、工件品质不良、人身危害、环境污染、成本增高等。例如苏联的切尔诺贝利核电站4号反应堆因故障而爆炸，不但给苏联和周边国家造成了多方面的惨重损失，而且在整个人类历史上留下了浓重而久远的阴影。

就故障原因、实现零故障的方向，日本设备维护协会曾系统地进行了归纳，①本文在其基础上有所增删和细化。

2.3.2 故障原因

设备故障原因主要有五个：基本条件不完备；未遵守使用条件；忽视劣化；设计与制造设备的缺陷；人员技巧欠佳（注意它们有时存在相互交集）。

1.基本条件不完备

即设备缺乏运行的三个基本条件：清扫、润滑、螺栓紧固。

在故障频发的设备密集型企业，往往可以看到如此的景象：设备被灰尘覆盖、锈迹斑斑；运动部位（轴承、齿轮等）因缺乏润滑而吱吱作响、损坏；螺栓有明显松动、摇晃、响声。

2.未遵守使用条件

即规定的设备使用条件未得到遵守。

如电流、电压、速度、温度、湿度、流量等使用条件不在规定范围内。

3.忽视劣化

劣化分自然劣化、强制劣化。“忽视劣化”包括两层意思：一是强制劣化；二是对劣化随之任之。

强制劣化，例如：对只宜在室内环境放置的设备，在闲置时未进行封装保护，予以露天放置，导致设备腐蚀加速而损坏；在五金冲压厂，存在较多“小马拉大车”的现象，即使用超过压力机吨位上限的模具进行生产；维修人员的野蛮维修（破坏性维修）等。

对劣化随之任之，例如：不利用点检或状态监测等手段去探测劣化；即便肉眼都可看到的明显劣化症状仍随之任之不采取任何改善措施；未仔细找出故障的根本原因，只是敷衍了事地采取改善措施，导致同一故障在同一设备反复发生；所采取的改善措施也未水平展开，导致相同故障在同类其他设备上突然发生；对远未达到设计寿命而报废的设备，从不分析其报废原因，也不采取纠正措施等。

4.设计与制造设备的缺陷

即在设计、制造设备的过程中，未能充分考虑设备的使用要求（存在“与生俱来的毛病”），导致设备在使用中故障不断，甚至产生严重后果。

例如：因麦道对DC-10舱门的设计缺陷，直接导致了机乘346人全部罹难的“土耳其航空981号航班事故”，该设计缺陷甚至被媒体称为“致命设计”。

5.人员技巧欠佳

维修人员与保养人员、操作人员的错误作业，或其作业存在不足。

例如：因为缺乏维修指导书，维修人员不能正确地装拆，继而导致设备无法工作；因为对过载保护原理的不了解，在设备过载保护装置失效时，操作人员仍进行生产，继而导致设备的更严重损坏。

2.3.3 零故障实现的方向

追求零故障，必须全面识别设备一生中可能导致故障产生的环节，然后实施行之有效的维修策略。具体地讲，通过消除五大类故障原因而实现零故障的方向有：基本条件的整备；使用条件的遵守；劣化复原；设备设计与制造缺陷的对策；人员技能的提高。

1.基本条件的整备

1）清扫，消除脏污源头。

2）按规定实施润滑。

3）把螺栓紧固；把螺栓松动予以目视化（图2-1）；消除螺栓松动的原因等。

2.使用条件的遵守

1）设备操作方法的标准化、可视化。

2）过载操作保护装置的增配。

3）针对不当操作实施防错措施。

4）改进设备的极限承受能力。

5）按规定提供设备所需的使用环境（温度、湿度、洁净度等）。

6）加强前期选型的管理，确保挑选可满足自身使用条件的设备。

3.劣化复原

1）计算设备部位的平均故障间隔时间。

2）制订和实施点检、状态监测、保养、更换、修理标准指导书。

3）实施点检、状态监测以确诊已发生的劣化。

4）实施保养、更换、修理以消除已发生的劣化。

5）分析和消除已发生的劣化的根本原因（可从操作、保养、维修、环境、部件质量等方面入手），以防止劣化的重复发生。

6）采用FMEA（潜在失效模式与后果分析），识别潜在的劣化点，并实施预防性维护，以预防劣化的发生，或延长劣化周期等。

4.设备设计与制造缺陷的对策

1）对已存缺陷的设备实施技改，以增其强度而延长寿命周期。

2）减轻有缺陷的设备功能部位的作业负荷。

3）停用有缺陷的设备功能，用其可用之功能。

4）针对有缺陷的功能部位增设过载保护措施。

5）未来采购设备之前，仔细调查拟购设备的市场口碑（含已发现的缺陷）。

6）未来对尚未购入的设备，实施FMEA（潜在失效模式与后果分析）、“无维修设计（维修预防）”“设备自愈机能”。

7）未来对尚未购入的在造设备，进行制造过程质量监督。

8）未来在所购设备的调试、使用、验收阶段，增强发现缺陷的手段。

5.人员技能的提高

1）识别各部门、各层级人员所必需的设备知识与技能。

2）培训、考核各部门、各层级人员所必需的设备知识与技能。

3）设备操作、维护、修理作业的标准化、可视化。

4）分析错误的设备操作、维护、修理的原因，并进行改善。

5）分析潜在的错误的设备操作、维护、修理，并进行预防。

6）配备、自主开发与设备配套的工器具。

2.3.4 零故障是前提

在设备密集型企业里，追求设备零故障、零事故、零缺陷、零损失，是诸多企业的夙愿。但依据中岛清一先生的观点，若不努力实现零故障，则零事故、零缺陷、零损失基本也不可能实现。

为了少走弯路地实现零故障，则必须先清晰了解实现零故障的方向，然后结合企业实际情况予以细化并落实。