以可靠性为中心的维修实施的质量控制研究

克立石 李林 张圣

摘要：RCM（Reliability-centered Maintenance，以可靠性为中心的维修）是目前国际工业领域使用较为广泛的确定系统设备维修大纲，提升维修针对性和设备可靠性，优化维修制度的一种系统工程方法。国内多所核电站已经或正在进行RCM技术的引进或实施，但由于缺乏实施经验，RCM分析与应用的效果受到了一定影响。本文结合在大型企业多年开展与实施RCM技术的经验，对核能企业实施RCM的各环节进行分析，提出提升RCM实施效果的质量保证方案或建议，能给企业开展RCM提供有价值的参考和借鉴。

Abstract： Reliability-centered Maintenance （RCM） is widely used proven engineering tool in international industrial fields at present. The goal of RCM is to identify potential component failure modes， their consequences and determine the most cost-effective and applicable maintenance tasks to minimize the risk and impact of failure. Developing an effective RCM program will cost-effectively optimize the maintainability of the system， enhance system reliability and reduce the potential risk. The domestic research and application of RCM is a little late in China， however， presently more and more enterprises have begun to understand the RCM and used the technology to determine a reasonable requirements for equipment maintenance. RCM technique has been or is being introduced in several domestic nuclear power plants. But the effects of RCM analysis and application have been affected to some extent， due to lack of implementation experience. According to the RCM practices and experience in large-scale enterprises for many years， this paper focuses on the key points of every aspect to the RCM application in nuclear energy industries. As a result， some key points or suggestions for RCM implementation would be analyzed and proposed at quality assurance aspects. It is also a valuable reference for RCM applying and implementing in other enterprises.

關键词：RCM;实施;质量保证

Key words： RCM;implementation;quality assurance;

中图分类号：TL38                                       文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）27-0048-03

0  引言

在企业工业化进程中，在经济、技术维度的竞争日益加剧。设备总运维费用绝对值和相对值均在持续增长，诸如电力、航空等工业领域，维修费用是最主要的成本因素之一。据统计，我国每年设备维修费用约为800多亿元，约占资产总额的7～9%[2]。同时，设备的可靠性、安全性因素随着技术的快速进步，日益成为科学管理设备及其维修活动重要因素。综合考虑，对工业企业中设备维修管理活动进行技术、经济性的优化，需要落实维修对象、维修时间、维修原因等问题，这同时是设备维修管理领域研究方向。

工业企业进行维修活动，第一要务是解决维修对象和维修时间问题。传统的做法是根据厂家建议或经验反馈策划并实施维修活动;但随着设备运维时间的增长，老化、疲劳等问题凸显，与之相应的维修项目与日俱增。RCM的理论认为设备的可靠性、安全性并非与维修数量正相关。事实证明，频繁或无必要的预防性维修不一定能提高设备可靠性、安全性，但肯定增加维修成本。美国1980年公布的2500亿美元的年工业设备维修费用中，其中至少750亿美元的维修费用属于浪费性质的[1]。

RCM技术是一种被全球工业企业广泛采用的预防性维修任务制定、维修制度持续优化的方法论。RCM理论的研究开始于20世纪60年代的美国航空业;70年代后期，被引入到美国国防工业;经过大量的理论研究与应用实践RCM应用标准已逐步完善。目前，美国军方依据RCM方法制订了绝大部分重要的设备的预防性维修大纲[3]。在国内，开展RCM的研究与应用较晚，但已经逐渐有企业开始研究RCM技术，并成功应用该技术确定了预防性维修大纲。

RCM技术的应用可以给工业企业带来可观的成本效益和可靠性、安全性提升，但如何成功地应用RCM技术、如何保证实施过程的质量等问题亟待解决。本文旨在结合笔者在核电厂开展维修优化分析和技术管理的经验，分析和总结了工业企业开展RCM技术的关键点和建议。

1  RCM技术及效果

《以可靠性为中心的维修过程的评审准则》（SAE JA1011）给出了标准的RCM分析过程[4]。该准则要求RCM分析方法需要对所选目标系统或设备就七个问题进行提问。

RCM分析的基本思路是：确定系统目标功能及故障，明确系统内各故障的后果;用规范化的逻辑决断方法，制定出针对各故障后果的预防性对策，从而达到确定合理维修任务的目的[5]。

自20世纪八十年代后，RCM技术在全球各个工业领域都得到了广泛的应用。据统计，欧美国家的传统制造业中有大约60%的企业使用RCM技术来建立和优化维修大纲。在我国，大亚湾核电站（隶属中广核集团）于1998年引进RCM技术，经项目可行性研究、人员培训和试点分析后，在中广核集团内进行了推广和应用，为电站设备可靠性、可用性、可维修性提高，运维成本节约等方面带来了显著的效益。目前，国内其他在运的核电站，例如秦山三期核电站、田湾核电站等都已经或正在进行RCM技术的引进或实施，良好的质量保证措施也使电站的RCM实施得到了快速推进。

2  RCM存在的问题

2.1 聚焦粒度

维修对象的合理聚焦粒度有利于设备功能描述及故障原因梳理，也有利于压缩时间成本。综合考虑设备本身的特点以及已有的维修体制限制，合理的聚焦粒度对于后续确定正确的维修类型、维修级别有重要的基础性作用。

在确定聚焦粒度问题上主要存在的问题是聚焦粒度过小。这样虽然可以确定具体故障原因，但对维修任务而言则不论维修对象内部存在多少故障模式，其维修任務都将是更换或修复整个维修对象;所以，聚焦粒度只需要能够保证定位到故障点即可。

因此，建议在分析初期，维修对象的维修初步方案需经过RCM技术人员及相关领域专家的编校审，在就聚焦粒度达成共识后再进行分析，避免日后在聚焦粒度上产生分歧。

2.2 决断逻辑

RCM所设计的决断逻辑是经过严格论证和实践检验的。在维修任务的分析过程中要实事求是地逐一回答前述所提问题，这些答案将用于决定最终的维修类型。

目前，有些技术人员惯性地将原有工作插入到RCM确定维修工作中，由此造成不能改变原有的工作思路，而不是纯粹的按照RCM的技术方法对设备的实际状况进行评价。

因此，建议决断过程中，务必以实事求是地依次回答RCM决断流程上的相关问题，以便针对实际工作能够分清哪些是属于预防性的、哪些是属于纠正性的工作。

2.3 信息沟通

RCM技术分析是一个全局性的工作，需要各相关方畅通协调才能完成，因此信息沟通问题在实际实施过程中就显得十分重要。

目前，RCM分析中存在的主要问题是信息沟通不畅，往往是技术团队内部各自完成各自的工作，缺乏有效、及时的沟通，从而造成综合的方案中存在较大的分歧。

因此，建议设置督导员岗位，让其发挥组织、协调功能，以会议或讨论的形式、按照明确的时间和地点要求，组织技术团队全体人员参加，并将结果确定化形成详细记录，以便日后参考。

3  RCM质量保证

RCM的分析与应用具有成效，并产生相应的经济效益，关键是要保证RCM得以正确、有效的实施与运用。RCM分析与实施的质量好坏将直接影响着企业整个RCM项目的效果。因此，为重点解决前述问题，对RCM整个实施过程实施必要的质量保证措施，是实现RCM目标及企业目标的基础保障。

3.1 文件规范保证

RCM实施过程中对文件的规范性要求，是RCM成功的最基本保证。文件规范包括了两层涵义：其一，分析的信息文件的完整性和全面性;其二，分析过程文件的规范化输出与使用。

RCM分析过程中对SAE JA1011提到的七个问题的分析与确认，需要对分析系统或设备的功能、流程、维修历史、设备故障信息等有充分的认识，才能根据RCM过程确定设备合理的维修需求，保证分析对象的全面性和准确性，这需要分析资料的收集与确认。文件信息的缺乏，会影响RCM分析的质量和进程，因为根据不足的文件信息所作的主观决断有可能给分析带来错误结论。RCM分析中涉及的文件信息包括设备结构、系统设计文件、厂家维护手册、系统流程、设备故障信息、同类设备经验反馈等等。另一方面，标准格式的文件输出有利于维修方案制定过程中内容、形式的标准化，文件的规范化保存和追溯，工作内容的时空衔接，评审意见的收集处理、不同分析系统的相互校验等，从而提高RCM分析效率和质量。

目前，大部分企业建立了计算机信息管理系统来管理阶段性的流程，并规范化了相关的输出文件和文件使用。特别指出，对于RCM实施过程中小部分未进入软件平台的工作文件，也可以通过提供标准文件模板供人员参考和使用方时保证文件的规范。

因此，建议企业在自身条件允许的条件下，在RCM应用的各个阶段尽量早、尽量广制定文件规范并付诸实践。

3.2 人员培训保证

工业企业引进并推广RCM，需要专业人员系统掌握RCM的分析方法并且企业各层次人员了解和支持RCM，以便在维修活动中应用RCM技术。为此，需开展多层次的RCM培训。

多层次的RCM培训主要可以设置以下课程：

①管理层RCM培训：RCM理论中有许多新的维修管理观点和理念，管理层对RCM的理解对于新项目的推进起着重要作用。课程可以通过数据和实例让管理层人员了解RCM的背景、理论基础、分析过程步骤和重要理念观点等。

②RCM知识及应用培训：推广普及层面的培训，对象是电站与生产直接相关的工作人员。由于RCM工作过程的开展涉及到电站不同部门的参与和支持，因此，通过通识培训，使更多员工能理解和支持项目的开展工作，提高项目推进效率。

③RCM基础培训：以可靠性为中心维修的专业课程之一，对象包括与维修管理或维修优化工作直接相关的人员。课程内容方面应包括详细的RCM背景知识、理论基础、分析过程等等。任何参与RCM分析工作的人员或经常参与维修策略决策的人员均应建议参加此培训。

④RCM专业分析培训：此课程主要针对组织RCM分析的人员。RCM专业分析人员除了理解RCM的基础理论，掌握RCM的分析方法外，还应熟悉RCM的整体过程。课程通过讲授和案例实践的方式对RCM分析人员进行培训，讲授的知识必须通过案例实践，才能使分析人员在身处系统分析任务时，更好地熟悉和掌握如何组织和运作RCM项目，解决具体技术问题，协调接口关系，推动成果应用等一系列问题。

开展与实施RCM技术应用，对组织并运用RCM分析方法进行维修优化工作的人员进行科学系统的培训至关重要。合格的RCM分析人员需要各方面的综合能力，RCM培训的重点应是分析的专业人员，他们对RCM理解和掌握的程度，将会影响具体RCM分析的效果，从而也会在项目开展初期影响电站对RCM项目预期效果的可信度。

3.3 分析规范保证

RCM应用的整个过程是一个项目管理的过程，结合了各种计划、资源和人员，通过采用规范化的管理流程，在有限的时间、资金和资源范围内完成维修任务制定的目标。

由于RCM分析实施过程涉及人员、时间、资源、会议、经验、知识、技能等多种要素，具有典型项目管理的特点。按照项目管理的思路，组织人员在分析管理、时间管理、会议管理以及RCM决断逻辑应用等方面的内容应遵守分析规范要求和指导，以保证RCM方法的实用性。

3.4 评审规范保证

在RCM实施阶段，组织人员需要组织评审会议对RCM分析结果进行意见收集。

评审会议分为内部评审会和外部评审会。内部评审会主要参与人员为有RCM分析经验的其它技术人员;主要任务是与会人员就分析结果的内容、格式、专业意见、评审效果等多方面内容进行审查评估并提出意见。外部评审会主要参与人员为电厂范围内对分析对象有使用需求的用户，包括各专业部门的资深工程师和部门接口人员;主要任务是对用户的专业意见进行充分讨论确认合理后落实实际工作。评审会讨论的重大问题或遗留项问题，应该进行记录跟踪并确保后续行动中得到落实，以保证任何问题得到完整、有效解答。

评审过程中质量保证的另外一个重要内容是规范评审会组织准备和内容汇报。

评审会准备过程中，会议通知内容、时间、对象、地点、评审资料、人员参会情况、上次会议遗留项落实情况等都应进行相关的规范，以确保评审过程有效。汇报内容相关材料可以采用标准文件格式;同时，评审规范应对评审材料介绍人在各章节的介绍重点，人员语言（声音和肢体）、服饰，参会人员信息等给出明确的指导和规范。

3.5 实施与评价规范保证

RCM分析过程在一定程度上受分析人员综合素质、人力分配、进度计划、资源配比等客观条件的影响，其分析结果不可避免的在不同团队间有一定的差异性。因此，在应用阶段有必要对RCM分析结果进行现场实施跟踪、应用效果评价与反馈，从而产生持续优化和结果更新的闭环管理流程。

RCM实施与评价规范，使RCM分析结果不仅是特定时间段的技术成果，而且也是持续改进的技术成果。RCM分析的结果用于维修大纲制定，维修大纲用于具体指导现场设备的维修活动，例如明确维修活动的实施对象、实施时间、实施条件等。现场任何人员发现维修大纲存在不合理的内容，都可进行反馈;专业人员对反馈意见进行系统分析评估后，确认是否采纳、是否落实后续相关改进行动及落实的时间、条件等。

实施与评价规范的质量保证，除了保证分析结果的持续改进，另一个层面是保证分析过程的不断改进;从而使RCM分析结果与实施过程均形成闭式循环管理。通过实施环节的实践与客观评价，可以发现各个环节的不足或薄弱之处，并加以针对性改进，使分析质量和效率提升，从而达到分析效益最大化。

3.6 RCM管理保证

RCM的分析、实施过程需要通过管理手段来实现按计划完成。

RCM的分析过程需要有一个完整的组织团队来进行协调管理。通常RCM团队设置分为领导层、支持审查层和执行层。根据RCM项目的复杂程度，每个层次的配置有所不同;对于大型项目每个层面可以增设多层结构，而小型项目则可以直接采用单层结构。

领导层应包括企业或部门中的相关行政领导及维修负责人，组成项目领导小组，以便利用其权利协调相关干系人，提升RCM的组织效率。

执行层可由一个或多个实施团队构成。团队成员包括督导员、现场操作人员、现场技术人员等组成。督导员应具备技术能力、组织协调能力，经过专业培训已是RCM技术专家（不要求是专业技术领域专家）。现场操作人员和现场技术人员应当熟练掌握工作流程和技术细节。基于不同系统的特点，应该成技术专项小组，其主要任务是应用RCM分析方法指定具体设备的具体维修任务;技术决断的整个过程要以问题解决为目标，保证各个问题均达成一致。

4  结束语

维修管理问题是每个工业企业都必须面对重要问题，维修策略作为应对之道，其选择的优劣很大程度上决定了设备可靠性和企业效益。实践表明，企业通过开展RCM技术应用可以达到提高设备可靠性、降本增效、提质增量的目的。为了实现RCM的技术和管理目標，就必须保证RCM分析、实施、评审、应用等各个环节的质量。但由于国内未广泛应用RCM技术，并积累丰富的实践经验，因此，工业企业在推进RCM技术应用的过程中需要在文件、组织、培训、实施等关键环节投入足够的质量保证措施，以便充分发挥RCM技术的功能和作用。

参考文献：

[1]Gao Tianyun. Apparatus Maintenance Methodologies in Developed Countries[J]. International Electric Power for China： 2002， 2.

[2]Huang Yaluo， Huang Shuhong. On-condition Maintenance of Generator Equipments[M]. Beijing： China Electric Power Publishing Company， 2000.

[3]Jia Xisheng， Cheng Zhonghua. The Development Trend of Reliability Centered Maintenance（RCM）[J]. Journal of Ordnan Engineering College， 2002， Vol.3： 31-34.

[4]SAE（JA1011）. Evaluation Criteria for Reliability Centered Maintenance（RCM） Processes. 1999.

[5]John Moubray. Reliability-centered Maintenance[M]. New York： INDUSTRIAL PRESS INC，1992.