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设备故障率

设备故障定义设备故障：是指设备失去或降低其规定功能的现象，表

现为设备的某些零件失去原有的精度或性能，使设备不能正常运行、

技术性能降低，使设备中断生产或效率降低而影响生产。根据设备

在其寿命周期内，由于磨损或操作使用等方面的原因，使设备暂时

丧失其规定功能的状况。设备故障主要分为2种：突发故障：突然

发生的故障。发生时间随机，较难预料，设备使用功能丧失。劣化

故障：由于设备性能的逐渐劣化所引起的故障。发生速度慢，有规

律可循，局部功能丧失。设备故障率

设备故障率是指设备在应开动时间内，产生的设备故障时间与应开动时间

的比值：

P=设备故障时间/设备应开动时间

实践证明，设备的故障率随时间的推移呈图示曲线形状，这就是著名的“浴

盆曲线”。设备维修期内的设备故障状态分三个时期：初始故障期：故障

率由高而低。材料缺陷、设计制造质量差、装配失误等原因造成。偶发故

障期：故障率低且稳定，由于维护不好或操作失误造成，最佳工作期。耗

损故障期：故障率急剧升高，磨损严重，有效寿命结束。

设备管理是以设备为研究对象，追求设备综合效率，应用一系列理论、方

法，通过技术、经济、组织，对设备的物质运动和价值运动进行全过程的

科学型管理。设备管理的基础源于对生产线设备故障率的统计及分析。

通用的设备故障率的统计一般有2种方法：平均故障率法和最大故障率。

平均故障率：生产线所有设备的故障时间总和与生产线所有设备生产时间

总和；最大故障率：生产线故障时间最长的设备的故障率代表整线设备故

障率。

以上2种方法均存在着不同程度的缺陷。

平均故障率法：生产线设备台数多的话，将会掩盖个别设备高故障率的现

象，尽管故障率很低，但并不能说明生产线的效率一定高。最大故障率法：

仅以一台设备的故障率来显示整条线的故障率，以点带面，在设备数量众

多，且有着并行工序的情况下，一台设备的故障率是无法影响整线效率的，

这样的统计方法显然是不科学的。所以，从科学统计出发，真实反映设备

故障对生产的影响，需要对设备可动率的统计方法进行改进。

故障率统计方式

以某发动机缸体机加工生产线为例，该生产线以德国进口加工中心设备为

主。主要通过龙门式机械手、滚道进行工件输送。在统计故障率时，将整

条生产线划分为多个段落，再通过段落汇总出整线故障率，主要思路及方

法如下：

1）以机械手、上下在制口作为段落划分依据，根据段落影响原则，将生产

线设备划分为多个段落。

这样可以有效降低可动率计算分母，使统计更加科学：

①以机械手及关联机床为段落划分；

②无机械手设备以前后有上下在制点划分为段落。

2）生产时间的统计，将段落作为一个整体设备来统计生产时间

例如有个段落由4台机床组成，每台每天工作100分钟，整体的生产时间

应为4台总生产时间400÷4=100分钟。

3）并行、串行工序分类统计

对于设备故障统计的一刀切的算法，存在着不合理性：

①对于整段设备，如果是由串行机床组成，则单台设备的故障，均会影响

整段设备的生产：

段落故障时间=机床1+机床2+机床3

②对于整段设备，如果存在着并行机床（加工内容相同），一台设备的故

障，仅仅影响了效率的一部分，若是关联的机械手故障，则可以认为引起

了整段设备整体故障。

例如：一台机械手，关联4台并行机床。机床1故障20分钟，机床2故障

40分钟，整段生产时间100分钟。

则实际对生产影响的故障时间为：20÷4+40÷4=15分

若机械手故障20分钟，则会影响整段生产，所以实际对生产影响的故障时

间为20分。

③对于整段设备由并行机床、串行机床混合组成，则需将以上2种计算方

法混合应用。

4）故障故障时间不重复计算

①并行设备

由于并行设备已经在故障统计中考虑了效率的折算，所以并行设备之间的

重叠故障时间在理论上是不存在的。

②并行设备机械手

由于机械手与各并行机床在实际意义上相当于串行，所以机械手与各并行

机床的故障是存在重叠的，应该扣除。

例如：机床1.1故障时间8：00-8：