基于RCM的PB840呼吸机维修决策研究

李庚，朱永丽，夏慧琳

内蒙古自治区人民医院 医学工程处，内蒙古 呼和浩特 010017

基于RCM的PB840呼吸机维修决策研究

李庚，朱永丽，夏慧琳

内蒙古自治区人民医院 医学工程处，内蒙古 呼和浩特 010017

本文以可靠性为中心的维修理论（RCM）为基础，分析得出PB840呼吸机的重要功能单元，采用故障模式和影响分析方法对重要功能单元进行分析，在此基础上应用RCM逻辑决断方法得到重要功能单元的对应维修方式，并结合日常维修保养周期制订出维修大纲。对医院医疗设备由故障后以维修为主转变为以预防性维修为主的维修模式，对提高医院医疗设备维修水平起到一定的推动作用。

以可靠性为中心的维修理论；呼吸机；FMEA；医疗设备

0 前言

随着科学技术的快速发展，集数字化、智能化、信息化于一体的各类医疗设备广泛应用于疾病的预防、诊断、治疗、保健和康复中，成为医院诊疗活动中必不可少的工具。医疗设备也在很大程度上反映和决定了医院的发展规模和诊疗水平[1]。医院大部分的医疗工作都需要医疗设备的辅助，如果医疗设备的可靠性得不到保证，不仅会造成医院的经济效益、社会效益的损失，而且会耽误患者诊疗的进程，甚至会直接危害到患者的生命安全[2]。由此可见，可靠性是衡量医疗设备质量的一个重要指标，而维修正是维持设备可靠性的重要手段。因此，如何对在用医疗设备制订科学有效的维修计划以保证其在使用周期内的高可靠性，已成为医疗机构面临的一项重要工作。

1 以可靠性为中心的维修理论

1.1 概述

以可靠性为中心的维修（Reliability Centered Maintenance，RCM）理论建立在长期的维修经验的积累与维修理论发展基础上，通过开展可靠性工作、针对性维修等一系列试验和总结而形成的现代维修理论。其自上世纪60年代提出以来，已在航空航天、军事装备、工业等领域得到广泛应用，且效果显著。RCM理论认为，一切维修活动是为了保持和恢复设备的固有可靠性。即根据设备的可靠性状况，以最少的资源消耗，运用逻辑判断法来确定所需的维修项目、维修方式、维修类型、维修间隔期，制定出预防性维护大纲，达到优化维修的目的[3]。

RCM理论改变了传统的维修模式，从被动的故障后维修转换为以可靠性为中心的预防性维护。因此将RCM理论引入医疗设备的维修管理中，最大限度保持医疗设备的可靠性，使医院医疗设备维修工作更加科学合理。

1.2 实施步骤

RCM实施的一般步骤为：①确定重要功能单元（FSI）；②进行故障模式及影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）；③应用逻辑决断图确定预防性维修工作类型及间隔期；④制订维修大纲。

2 PB840呼吸机的RCM分析

2.1 确定重要功能单元

PB840是一款功能齐全的高端有创呼吸机，采用气动电控工作方式与模块化设计，主要由6六部分组成：呼吸输送单元（Breath Delivery Unit，BDU）、图形用户界面、空气压缩机、后备电源、患者回路、以及车架，系统结构见图1[4]。

图1 PB840呼吸机系统组成

呼吸输送单元是PB840的核心部分，它在呼吸输送单元中央处理器（CPU）的控制下，可将氧气与空气按设定的氧浓度混合提供给患者吸入，再将患者呼出的气体经过内部通道排出，其主要由吸气模块、呼气模块、电子模块2部分组成。图形用户界面的作用是提供一个操作界面，空气压缩机的作用是向BDU单元提供压缩空气；后备电源的作用是在断电的情况下向呼吸机提供备用电源支持，患者回路的作用是在呼吸机与患者之间建立一个呼吸连接通道，并对患者吸入气体进行加温加湿以及过滤；车架的作用是将各模块整合成一体并提供可移动的能力。

根据以上对PB840呼吸机功能、结构的分析，可以自上而下画出PB840的构造树。首先最上层为呼吸机本身，下一层为各子系统，接下来继续划分为各组件，对于结构复杂、价值较高、可继续分解的模块可继续分解到部件，即第四层及第五层等。如吸气模块组件、比例电磁阀组件等就可以分到第五层。而对于结构相对简单或价格较低或无法分解的组件，只需对其整体进行相关分析即可[5]。重要功能单元的确定主要是由医学工程技术专家组来确定，在每层中只留下重要功能单元，最后对每个单元进行编码。经过这样的分析就可以得到PB840呼吸机的重要功能单元的构造树，如图2所示。

图2 PB840呼吸机重要功能单元构造树

2.2 故障模式及影响分析

故障模式及影响分析（Failure Mode and Effect Analysis，FMEA）是可靠性工程领域中最常用的一种定性分析法。通过分析功能、故障模式、故障原因、故障后果，可以使相关人员全面了解系统的故障情况，更有效地做出针对性的预防工作。在设备使用阶段运用FEMA为预防性维护策略的制订提供基础[6]。PB840的重要功能单元FMEA分析见表1。

2.3 RCM逻辑决断

针对重要功能单元的RCM逻辑决断是RCM理论的核心内容。通过对重要功能单元的故障原因进行RCM逻辑决断，可以找到有效的预防维修措施。而RCM逻辑决断是通过RCM逻辑决断图来进行的。RCM逻辑决断图是由一组方框与矢线将不同的逻辑判断与不同的维修方式相对应的一种决断方法[7-8]。应用RCM逻辑决断图对每一个重要功能单元的每一个故障原因进行分析决断，确定相应的维修工作类型与间隔期，分析结果见表2。

2.4 维修大纲

通过RCM逻辑决断可以得到针对不同部件的不同维修方式，其中需要确定工作间隔期的有两类：一类是检查工作，即故障检查和功能检测；另一类是定期更换和定期拆修。但是RCM理论本身无法给出间隔期，这就需要通过数据的收集与相应数学模型的计算才能得出。在没有数据和模型的支持下，只能使用厂家给出的保养周期或工程师自身的经验来确定间隔期。将维修方式与间隔期相结合即可得到PB840呼吸机的维修大纲，对于暂时没有得到维修间隔期的部件，参考日常保养方法以及周期进行维修。在获得某部件维修间隔期时及时更新维修大纲。PB840呼吸机维修大纲见表3。

表1 PB840呼吸机故障模式及影响分析记录表

表2 PB840呼吸机RCM逻辑决断分析记录表

表3 PB840呼吸机维修大纲

4 结论

本文以PB840呼吸机作为研究对象，对其进行RCM分析，通过呼吸机的构造树确定了其中的重要功能单元，并对重要功能单元进行了FMEA分析，采用逻辑决断方法确定维修方式，并结合实际情况制订了此设备的维修大纲，以期达到更科学合理的医疗设备维修模式。

[1]韩子明.医院医疗设备维修中存在的问题分析[A].第二十七届中国（天津）2013IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C].天津：津市电子学会,2013,55-58.

[2]孟刚,王衫,王兰明,等.可靠性研究在保障医疗器械安全、有效中的作用[J].中国医疗器械信息,2007,13（6）：43-46.

[3]米永巍,李怡勇,陈陪昕,等.基于RCM 理论的急救设备维修质量管理[J].医疗卫生装备,2011,32（4）：120-121．

[4]陈立峰,郑骏.PB840呼吸机的原理与故障分析[J].中国医疗设备,2011,26（9）：113-114．

[5]王娟,周炳海.基于RCM的设备维护方法[J].机械,2011,38（2）：8-11.

[6]郑骏,陈立峰,李均,等.气体模式设置对呼吸机质量控制影响的研究[J].中国医疗设备,2013,28（8）：58-60.

[7]莫布雷.以可靠性为中心的维修（石磊,谷宁昌译）[M].北京：机械工业出版社,1995,31-52.

[8]康锐.可靠性维修性保障性工程基础[M].北京：国防工业出版社,2012：224-250.

RCM-Based Research on M aintenance Decisions for PB840 Ventilator

LI Geng, ZHU Yong-li,
XIA Hui-Lin
Department of Biomedical Engineering, Inner Mongolia People’s Hospital, Hohhot Inner Mongolia 010017, China

Based on the RCM（Reliability-Centered Maintenance）theory, this paper analyzed the FSI（Functionally Significant Item）of PB840 ventilator, adopted the method of FMEA（Failure Mode and Effect Analysis）to analyze the FSI in details, and then obtained the corresponding maintenance for FSI by using the RCM logistic decision method.In combination w ith the routine maintenance cycle, a maintenance program was developed.This study had a positive effect on current maintenance mode of hospital medical equipment which was converted from the post-malfunction maintenance to the preventive maintenance, thereby promoting the hospital medical equipment maintenance.

reliability-centered maintenance theory；ventilator；failure mode and effect analysis；medical devices

R197.39

C

10.3969/j.issn.1674-1633.2015.12.007

1674-1633（2015）12-0022-05

2015-11-26

夏慧琳，正高级工程师，工程硕士，国际认证临床工程师。

通讯作者邮箱：nmyyxhl@163.com