2.3 零故障的實現方向

2.3.1 故障類型與危害

中島清一先生將故障分為三類：功能停止型、功能下降型、潛在故障。前兩類故障的表征有龜裂、變形、脫落、磨損、泄漏、腐蝕、燒焦、異響等；而第三類（潛在故障），很難發現其明顯表征，在某一時候卻會比較突然地導致設備的功能喪失。

故障可能會造成或輕或重或直接或間接的多種后果：非計劃停產、工件品質不良、人身危害、環境污染、成本增高等。例如蘇聯的切爾諾貝利核電站4號反應堆因故障而爆炸，不但給蘇聯和周邊國家造成了多方面的慘重損失，而且在整個人類歷史上留下了濃重而久遠的陰影。

就故障原因、實現零故障的方向，日本設備維護協會曾系統地進行了歸納，①本文在其基礎上有所增刪和細化。

2.3.2 故障原因

設備故障原因主要有五個：基本條件不完備；未遵守使用條件；忽視劣化；設計與制造設備的缺陷；人員技巧欠佳（注意它們有時存在相互交集）。

1.基本條件不完備

即設備缺乏運行的三個基本條件：清掃、潤滑、螺栓緊固。

在故障頻發的設備密集型企業，往往可以看到如此的景象：設備被灰塵覆蓋、銹跡斑斑；運動部位（軸承、齒輪等）因缺乏潤滑而吱吱作響、損壞；螺栓有明顯松動、搖晃、響聲。

2.未遵守使用條件

即規定的設備使用條件未得到遵守。

如電流、電壓、速度、溫度、濕度、流量等使用條件不在規定范圍內。

3.忽視劣化

劣化分自然劣化、強制劣化。“忽視劣化”包括兩層意思：一是強制劣化；二是對劣化隨之任之。

強制劣化，例如：對只宜在室內環境放置的設備，在閑置時未進行封裝保護，予以露天放置，導致設備腐蝕加速而損壞；在五金沖壓廠，存在較多“小馬拉大車”的現象，即使用超過壓力機噸位上限的模具進行生產；維修人員的野蠻維修（破壞性維修）等。

對劣化隨之任之，例如：不利用點檢或狀態監測等手段去探測劣化；即便肉眼都可看到的明顯劣化癥狀仍隨之任之不采取任何改善措施；未仔細找出故障的根本原因，只是敷衍了事地采取改善措施，導致同一故障在同一設備反復發生；所采取的改善措施也未水平展開，導致相同故障在同類其他設備上突然發生；對遠未達到設計壽命而報廢的設備，從不分析其報廢原因，也不采取糾正措施等。

4.設計與制造設備的缺陷

即在設計、制造設備的過程中，未能充分考慮設備的使用要求（存在“與生俱來的毛病”），導致設備在使用中故障不斷，甚至產生嚴重后果。

例如：因麥道對DC-10艙門的設計缺陷，直接導致了機乘346人全部罹難的“土耳其航空981號航班事故”，該設計缺陷甚至被媒體稱為“致命設計”。

5.人員技巧欠佳

維修人員與保養人員、操作人員的錯誤作業，或其作業存在不足。

例如：因為缺乏維修指導書，維修人員不能正確地裝拆，繼而導致設備無法工作；因為對過載保護原理的不了解，在設備過載保護裝置失效時，操作人員仍進行生產，繼而導致設備的更嚴重損壞。

2.3.3 零故障實現的方向

追求零故障，必須全面識別設備一生中可能導致故障產生的環節，然后實施行之有效的維修策略。具體地講，通過消除五大類故障原因而實現零故障的方向有：基本條件的整備；使用條件的遵守；劣化復原；設備設計與制造缺陷的對策；人員技能的提高。

1.基本條件的整備

1）清掃，消除臟污源頭。

2）按規定實施潤滑。

3）把螺栓緊固；把螺栓松動予以目視化（圖2-1）；消除螺栓松動的原因等。

2.使用條件的遵守

1）設備操作方法的標準化、可視化。

2）過載操作保護裝置的增配。

3）針對不當操作實施防錯措施。

4）改進設備的極限承受能力。

5）按規定提供設備所需的使用環境（溫度、濕度、潔凈度等）。

6）加強前期選型的管理，確保挑選可滿足自身使用條件的設備。

3.劣化復原

1）計算設備部位的平均故障間隔時間。

2）制訂和實施點檢、狀態監測、保養、更換、修理標準指導書。

3）實施點檢、狀態監測以確診已發生的劣化。

4）實施保養、更換、修理以消除已發生的劣化。

5）分析和消除已發生的劣化的根本原因（可從操作、保養、維修、環境、部件質量等方面入手），以防止劣化的重復發生。

6）采用FMEA（潛在失效模式與后果分析），識別潛在的劣化點，并實施預防性維護，以預防劣化的發生，或延長劣化周期等。

4.設備設計與制造缺陷的對策

1）對已存缺陷的設備實施技改，以增其強度而延長壽命周期。

2）減輕有缺陷的設備功能部位的作業負荷。

3）停用有缺陷的設備功能，用其可用之功能。

4）針對有缺陷的功能部位增設過載保護措施。

5）未來采購設備之前，仔細調查擬購設備的市場口碑（含已發現的缺陷）。

6）未來對尚未購入的設備，實施FMEA（潛在失效模式與后果分析）、“無維修設計（維修預防）”“設備自愈機能”。

7）未來對尚未購入的在造設備，進行制造過程質量監督。

8）未來在所購設備的調試、使用、驗收階段，增強發現缺陷的手段。

5.人員技能的提高

1）識別各部門、各層級人員所必需的設備知識與技能。

2）培訓、考核各部門、各層級人員所必需的設備知識與技能。

3）設備操作、維護、修理作業的標準化、可視化。

4）分析錯誤的設備操作、維護、修理的原因，并進行改善。

5）分析潛在的錯誤的設備操作、維護、修理，并進行預防。

6）配備、自主開發與設備配套的工器具。

2.3.4 零故障是前提

在設備密集型企業里，追求設備零故障、零事故、零缺陷、零損失，是諸多企業的夙愿。但依據中島清一先生的觀點，若不努力實現零故障，則零事故、零缺陷、零損失基本也不可能實現。

為了少走彎路地實現零故障，則必須先清晰了解實現零故障的方向，然后結合企業實際情況予以細化并落實。