RCM法定量确定轨道设备维修周期的模型研究.pdf

RCM RCM RRCCMM法定量确定轨道设备维修周期的模型研究 杨永飞 深圳市地铁三号线投资有限公司 广东 深圳 518000 摘要：本文概述了目前国内确定轨道维修周期的方法，提出了使用RCM理论中的 以费用最小为目的模型方法。结合文中的算例，对如何确定轨道设备的最佳维修 周期进行了分析。计算结果表明，根据不同的设备要求，通过RCM方法，可以求 解出最佳的维修间隔周期；通过RCM方法选择最合理的维修周期，可有效地指导 轨道设备维修活动，克服凭经验估算和推断所造成的弊端, 使维修工作进一步科 学化、合理化。 关键词：RCM；轨道设备；维修周期；模型 0 引言 随着国民经济的高速发展, 我国城市空间扩展迅速, 城市化的发展也越来越 迅猛,传统地面交通系统已经很难满足大型都市圈之间交通的连接需求，因此轨 道交通在现代城市公共交通中的地位变得日益显著。城市轨道交通以其运送量 大、能耗低、污染少和安全性、可靠性高著称，但是一旦出现故障，对社会造成 的损失也比较严重。轨道交通的可靠性和安全性是建立在城市轨道交通设备的养 护维修基础之上的，只有做到科学维修养护，确保轨道设备可用度，才能保证行 车安全畅通。 目前，设备维修确定的方法有设备维修周期传统确定法、维修周期优化法以 及蒙特卡洛仿真法。传统的设备维修周期法，是需要在大量的资料统计基础上， 利用统计学理论进行的，操作过程会比较繁琐，而且会有盲目凭经验估算和推断 造成的错误；维修周期优化法重点维修保养关键设备，将单位维修周期内的平均 安全运营维修成本最低作为优化目标，建立轨道交通行车设备维修周期优化模 型，使维修工作科学化、合理化；蒙特卡罗法通过分析得出设备可用度与寿命 期的关系模型，计算出最大可用度的最佳维修周期。 本文在维修周期传统确定方法的基础上，引入国际先进维修理念RCM，提 出以可靠性为中心定量确定轨道设备维修周期的方法。RCM维修策略中保障其 高质量的前提便是合理确定维修周期，达到高效经济的效果。 1RCM概述 RCM是目前国际上通用的一种确定设备预防性维修需求、优化维修制度的系 统工程。RCM首先对系统的功能和故障进行分析，明确各设备故障导致的后果， 然后通过逻辑决断程序，制定故障后果的预防性措施。当发生故障后，通过现场 故障数据统计，利用概率与数理统计定量化建模，在保证安全性和可靠性的前提 下，优化系统的预防维修策略，达到以最小的维修停机损失和最小的维修资源消 耗为目标，进行设备维修计划的制定，最终保证轨道交通系统安全无故障的运行。 RCM具有很强的针对性，资源利用性高，可相对节约大量的人力和物力。状 态修模式下，维修单位在保证安全性和可靠性的前提下，根据轨道设备的实际状 态合理安排检修计划，灵活调动检修人员和物力，针对状态不好的设备进行维修， 变被动的检修为主动检修。 2 模型的建立 按照维修实践中，轨道设备将在一个周期T内进行维修，或发生故障后进行 维修。它要求日常维修活动按照周期性进行，不管是维修还是更换，多将按照规 定的周期进行而不用评估轨道设备当时的状态和可用度，这就大大的节省了人力 物力。 为了轨道系统的安全性和可靠性，我们必须利用数学模型来准确确定维修间 隔期T，使更换工作达到规定的目标。 假设每隔周期T进行维修，在维修周期内发生故障进行维修，时间T为维修周 期。 模型分析中使用的参数： （1）C:每次发生故障的总损失，包括故障维修的费用和停运时间内经济利益的f 损失。 （2）C:每次维修周期内消耗的总费用，包括每次周期维修的费用和停运时间内p 的损失。 （3）C(T):以维修周期T进行维修时，长期使用下的单位时间的平均费用。 （4）T:周期维修所需的平均时间。p （5）T:故障维修所需的平均时间。f （6）F(t)、R(t)和f（t）:设备首次发生故障时间累积分布函数、可靠度函数和 故障密度函数，t=0时表示设备处于新状态。 为了保证设备的正常运行，需要寻找合适的维修周期T，使单位时间内的期望 费用最小。以费用最低为目的的模型为： 。 根据维修过程基本理论，设备的平均费用、维修周期内总的期望费用、期望 更新周期分别为： 维修周期内的总期望费用= CR(t)+CR(t)p f