精密数控设备专业化保养的实践

金志深

（中航工业西安航空发动机（集团）有限公司运行保障部 西安）

公司拥有1000多台精密数控设备，担负着军用航空发动机的生产任务，这些设备不但价值高、技术含量高、维修复杂，在航空高科技产品的生产过程中还起着至关重要的作用。由于在高负荷运转中，导致故障频发，使设备技术状态劣化加剧，维修成本加大，严重制约了公司的生产经营工作，对企业的长远发展也极为不利。通过推行TPM预防维护管理，成立了专业化保养站，专门从事精密数控设备的三级保养工作。在设备三级保养数量和质量大幅提高的同时，设备故障率明显下降，充分发挥出专业化保养的优势。

一、专业化保养强化了预防维修工作

以前，精密数控设备的排故和预防保养工作都是由数控站负责的，还要承担着这些设备的三级保养。而数控站的人员是以室为单位分布在相应的分厂和中心，实行分片负责制，力量比较分散，再加上白班和夜班的缘故，要使各室人员集中起来比较困难。而生产部门的设备生产任务重，对三级保养停机的时间存在着很大的不确定性，当维修室无维修任务时，设备停不下来；当设备停下来了，维修人员又在从事设备排故，如何妥善安排三级保养工作便成为难点，导致设备的三级保养计划执行不到位。为此，2009年6月份，一批经过精编、优化和以年轻人为主体的技术人员被汇集起来，成立了专业化保养队伍，建立了专业化保养站。经过不懈努力和不断探索，已取得令人瞩目的成绩。

1.从管理体制上提高了三级保养执行力度

设备三级保养工作，概括起来有清洁、润滑、紧固、调整、过滤换油、精度检测、修理。因此，要想完成好三级保养工作，不但要得到员工间的大力支持与相互配合，专业化保养站的优势也得以体现：

（1）三级保养劳动强度大、工作时间长，一般人都不喜欢从事此项工作，应付差事现象严重，导致保养效果大打折扣。由于保养质量不到位，故障自然便会増多，而故障多，又成为不愿保养的理由，排故任务重，没时间进行保养，设备技术状态进入恶性循环。

而成立保养站后，把数控站一部分员工集中起来，专司保养之职，既解决了每次保养时人员不足的矛盾，还从管理入手，通过科学安排弹性作业，较好地适应了生产车间停机的不确定性问题。加上成立了专业化的保养队伍后，设备保养不是愿做不愿做的问题，而是如何能做得更好的问题。

（2）故障维修工作考核困难，三级保养工作相对容易量化。把三级保养与维修分开后，专职三级保养人员的绩效考核工作简单易行，例如，现将1台数控车床的三级保养工作量的系数定为1，经过测算和实践，确定出所有其他各型号设备的工作量系数，并以此为根据即可对各个保养组的工作进行绩效考核，确保了三级保养工作顺利进行。自成立保养站后，每月的三级保养计划都是100%的执行和完成。

2.规范化促进了保养质量及效率的提高

成立保养站后，专业化管理的优势得到了充分发挥，广大员工通过实践、总结和再实践，很快就形成了一套较为严谨的保养工作流程，三级保养工艺也开始进行编写（这在行业内尚无人做过），保养工作日趋科学化、规范化，使保养流程得到了严格的执行。同样的工作，重复的次数多了，员工的技能就熟练了，保养质量也就提高了。工作效率明显提升，设备故障率大大降低。例如，60台精密数控设备在2009年8-10月的故障次数是132次，总的维修时间是3572.92 h。于是在2010年6-7月对60台精密数控设备进行了三级保养，统计2010年8-10月的故障次数是95次，总的维修时间是714.98 h。与上年同期相比，故障次数降低28%，维修时间降低80%。

成立保养站前，一年仅“三保”数控设备180台左右，而成立保养站后，2010年全年就完成300台设备的三级保养，从根本上解决了欠保养的问题。

3.专业化保养过程中的经验教训

（1）专业化保养起步阶段需要解决的管理、技术方面问题比较多，如人员培训、摸索保养工作调度安排办法、建立量化考核、根据时间编制保养工艺规范等。当体系建立之后，整个工作安排及工作内容就趋于程式化，对员工的技术要求就会相对简单了。大都知道维修技能的提升必须是建立在理论联系实际的基础上的，实行专业化保养，由于涉及设备排故的情况较少，长此以往，对员工的维修技能的提升就形成了制约，所以有必要实行专业保养人员适度流动的机制。

（2）实行专业化保养一定要安排维修技能较高的人员参与其中。计划三级保养的设备许多都是带故障运行或存在隐患，在保养过程中也会发生意外，需要及时排故，为此一定要做好这方面的人员安排，否则会影响设备的保养质量及效率，而影响生产。

（3）三级保养工作的特点是专业性强、连续作业和劳动强度大，而生产车间生产节奏快，要求保养人员加班加点和赶进度，所以保证人身和设备安全是重中之重，妥善安排保养计划非常重要，弹性作业安排是必要的。

（4）计划三级保养的设备许多都是带故障运行的，存在隐患。但许多人不了解三级保养这个特点，每当保养发现故障时，常会将问题推给保养人员。所以需要加强宣传，相互理解，避免挫伤他们工作的积极性。

二、精密数控设备合理保养周期的探索

按过去的普通设备保养周期是：二级保养周期为500 h（即按一班制，每班7 h，每月22.5个工作日，约设备运行3个月进行一次二级保养）；三级保养周期为1800 h（即按一班制，每班7 h，每月22.5个工作日，约设备运行12个月进行一次三级保养）。公司原来实行是的1个季度进行一次二级保养，间隔3年进行一次三级保养，由于种原因，逐渐演变成后来的二级保养半年一次，三级保养4年一次，不分普通设备还是精密数控设备均实行一刀切。但随着企业的发展，公司的生产规模连年递增，工作节奏也不断加快，生产安排已由一班制变成了两班制，三班制的也不在少数。主要技术装备实现了数控化，电子技术、计算机技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术、液压气动技术和光电技术的特点更为突出。安装环境一般均在恒温状态。有了以上差别，显然，过去二、三级保养的周期规定已不适应新形势下的要求。为此，为探讨数控设备合理的保养周期，进行了不断实践。

1.设备故障的表现

（1）设备故障最常见的3个阶段。大家都知道，一台设备的磨损失效是随着其役龄时间而变化的，因此设备故障表现形态一般分为3个阶段:①跑合阶段，在这一阶段，设备上新的摩擦副表面有一定的粗糙度，实际接触面积较小，经过跑合阶段表面逐渐磨平，使实际接触面积逐渐增大，磨损速度减缓。②稳定阶段，这一阶段磨损缓慢稳定，设备故障率较低。③磨损阶段，这时的磨损速度急剧增加，机械效率下降，功率和润滑油的损耗增加，精度丧失，产生异常噪音及震动，磨损速度急剧升高，最终导致零件失效，此时故障率上升处于高发期。

（2）机械传动长时间的震动，会使紧固件产生松动，机械出现异常，管道出现泄露，导线接触不良。控制模块积灰，轴流风机损坏，影响电路板散热，易造成电路板温度升高，参数发生改变，出现故障或是模块的损坏。

2.制定合理的保养周期

根据上述情况，应把导轨间的润滑油的污染程度、机床精度的下降程度、设备故障率的异常作为确定精密数控设备合理的保养周期的依据。

精密数控设备二级保养的合理周期比较好定。因为导轨的污染时间间隔比较短，一旦润滑油和粉尘结合就在导轨之间形成了类似研磨膏作用的混合物，造成磨料磨损，使机床基础精度下降，所以每隔一段时间就要查看一项机床最基础的导轨的污染程度，用眼睛观察导轨间润滑油是否变色发黑，就基本可以确定合理的二级保养周期。

先后回访了17台保养后设备，按时间间隔从4个月起，5个月、6个月、7个月、8个月递增检查，观察到一般数控设备的水平导轨副之间的润滑油在保养后8～10个月之间变色发黑，所以7个月间隔就应该清理一次导轨，所以合理的二级保养周期应该定为7个月比较合适。

精密数控设备三级保养的合理周期比较难定，因为精密数控设备的三保周期，观察间隔时间比较长，而且中间各种维修保养比较多，短期内摸索规律很难做到。但是近几年投入运行的数控设备能够提供相对完整的设备故障数据。

为了确定数控设备合理的三级保养周期，对近4年投入使用和进行过三级保养的设备的精度数据进行了梳理和归纳。在保养实践中，通过对设备观察，控制模块内部一般使用3年的便有轻度污染。模块散热风扇积灰较多。为此可以得出，设备使用2.5年时精度就有所下降；发生故障的次数在第二和第三年会持续增加，到第四年故障增幅减小，说明第三年设备状态接近最坏的状态，必须进行三级保养了。综合考虑精度下降情况和设备报修情况，最后认定2.5进行一次三级保养较为合适。

综上所述，我们得出结论：一般情况下两班运行的数控设备合理的保养周期间隔为：二级保养，7个月进行一次。三级保养，2.5年进行一次。但需要说明的是，由于所能采集的数据有限，今后还需要通过实践总结和检验，不断对上述结论进行进一步修正。

三、结论

专业化保养是公司推进TPM管理的一项新的举措，从实行后的效果来看，在提高预防维修质量，提高保养效率，降低设备故障率等方面成效显著。对探索设备预防维修管理也提供了便利条件，使保养工作更加驱于科学化和合理化。随着设备预防维修实施的进一步深入，还有必要对关键设备实行定检、点检和其他状态检测，逐步向适时维修转变，使关键设备摆脱事后维修的被动局面，让设备管理工作更上一层楼。