基于RCM的门座起重机维修方式综合决策

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门座起重机具有结构复杂、体积庞大、机电- 体化、小批量、甚至单件或按订单订制、制造费用昂贵的特点。-旦产生故障，除影响其功能发挥，生产中断，造成经济损失，且维修复杂，费用昂贵。

以可靠性为中心的维修 (RCM)是国际上通用的、用以确定资产预防性维修需求、优化维修制度的-种系统工程方法 I2 J。按国家军用标准GJB 1378-2007《装备预防性维修大纲的制定要求与方法》 J，RCM被定义为：按照以最少的资源消耗保持装备固有可靠性和安全性的原则，应用逻辑决断的方法确定装备预防性维修要求的过程或方法” 。

实践证明，如果 RCM被正确运用到现行的维修系统中，在保证生产安全性和资产可靠性的条件下，可将 日常维修工作量降低 40% -70%，大大提高了资产的使用效率。

针对我国的具体情况，建立-套门座起重机国家质检总局科技计划项目 (2012QK025)· - - - - - 94 ----的有效可行的维修策略，以状态监测为基础，可靠性维修为中心，以多种维修方式相结合，针对不同情况采取不同方式的维修决策，有利于提高我国港口机械的维修技术及保障设备可靠、高效运行，具有很大的发展前景 。

基于上述分析，提出基于 RCM的门座起重机维修方式综合决策。

1 门座起重机的系统划分在对门座起重机进行 RCM分析前，需要对其进行系统划分。以门座起重机运行生产工作流程和各生产流程阶段的功能为依据，按等级可划分为系统、子系统、子子系统等层次。在各级系统划分中，应遵循功能相关并相对完整；系统相互独立；各子系统、各子子系统属性相近等原则。

按照这 3个原则以门座起重机为例可分为金属结构、吊具索具、安全装置、起升系统、变幅系统、行走系统、回转系统以及电气系统等；在子系统层次上按功能可继续划分为子子系统，如 图 1所示《起重运输机械》 2013 (7)门座起重机图 1 门座起重机系统划分2 门座起重机的维修方式决策设备维修通常分为事后维修、定期维修和状态维修等3种方式。事后维修适用于故障后果不严重设备；定期维修适用于磨损规律明确及平时难以停机维修的设备；状态维修是根据设备的技术状态控制修理时机，适合于大型关键设备▲行维修方式决策，即根据-定的原则，利用适合的决策技术与方法，将设备按重要性大挟为 3类，分别施行事后维修、定期维修和状态维修。

基于 RCM的维修决策是-个多因素、多层次的评判问题，影响因素较多，有些可以量化，有些则只能进行定性分析，且对各因素的评判往往带有模糊性。因此，采用模糊判别的方法，根据设备的可靠性指标结合经济性的要求，对 门座起重机设备重要子子系统 (零部件)的维修方式进行决策，以期能具有最有效的维修方式，最经济性的维修成本，实现以可靠性为中心的维修决策。

2.1 确定维修方式评价指标因素集对于复杂系统的综合评判，由于涉及因素较多，相互关系复杂，-般需建立多层次综合评判因素体系▲行维修方式决策的第-步就是确定与维修方式紧密相连的评价指标因素集 。某企业的门座起重机希望从可靠性、经济性、维修性和监测性 4个方面考虑该设备的维修方式。根据层次分析法，将该问题所涉及的因素分层，第 1层《起重运输机械》 2013 (7)包括 4个 因素，即可靠性 (U )、经济性 (U：)、维修性 (U )和监测性 (/t )；第2层包括8个因素，即 /t1(U l2)，M2(U21，M2)，U3(/，31，U32，/2，3)，U4(U41，u42)，各因素的实际意义和关系如图2所示。

维修方式可靠性 I l经济性l2 I I维修性 。l l监测性设备故瞳窒 IIl1性能恢复的程度1/33可监测性H41监测检测费用/42事后维修 l l定期维修 l l视情维修图2 维修方式决策的各层次关系2.2 确定维修方式决策评价集评价集是由评价者对评价对象作出的评判结果所组成的集合 ，为 3种维修方式的集合 ，包括事后维修 (V1)、定期维修 ( )和状态维修('/3)，可表示为 V ，I/2， 。

2.3 确定维修方式模糊综合评判矩阵根据专家经验和维修记录，根据定量和定性故障模式和影响分析结果，定性的确定评价集和各影响因素之间的关系；采用 5级定性评价，很不适合，比较不适合，适合，比较适 合，很适合，对应的分数值为 1，2，3，4，5，得到表1中的打分结果。

表 1 各因素相对于维修方式的打分因素l1 4 2 1IHq2 1 3 4U21 1 4 5 R2/'22 l 2 5/31 2 3 5R3 /'32 1 3 5U33 5 5 5/41 3 4 5 兄U42 5 4 3- 95 - 帆--二-----躲---------- 通过式 (1)中的隶属度函数对分值作变换同时作归-化处理 ，建立维修方式综合决策的模糊评判矩阵 。

ruij-min(uj)(1)式中：r 伪第i个维修方式相对于第 个因素的相对隶属度。max( )，min( )分别为第 个因素对应于3种维修方式的最大值与最小值。

最终得到评价集 的隶属度，即由9个因素与评价集中的3个等级构成了由27(9×3)个元素组成的评价矩阵R。

R ：0 0 33 3 0 66；7J I . . 1根据评价集 ，按最大隶属度原则，减速器的维修方式应用为状态维修，与实际情况是相符的。

需要采取必要的措施对其监控，可采用在线监控和离线监测 (定期检测)；在线监控可采用在线振动监测技术，在振动较大时发出危险信号，以防止故障的发生以及降低其发生所带来的后果，从而满足安全可靠运行的要求。

3 结论基于 RCM技术，进行系统划分，考虑各种因素可靠性、经济性、维修性和监测性，对门座起重机零部件维修方式的影响，并结合模糊综合评价方法，克服了传统的维修方式评价的主观性，为设备的RCM维修提供切实可靠的方法。