以可靠性為中心的車輛維修決策

肖新華++蔡勝武++徐小林++張新

摘 要：以可靠性為中心的維修（Reliability-Centred Maintenance，簡稱RCM）為提高設備利用率提供了有效方法，被廣泛應用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領域。該文將以RCM為中心，介紹常見的維修方式，并討論車輛部件級和系統級維修決策模型和優化預防維修間隔的方法。

關鍵詞：RCM 維修決策 預防維修

中圖分類號：U472 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0156-02

以可靠性為中心的維修是在20世紀70年代在美國首先提出的一種新的維修體制，其維修思想來自于美國航空業對飛機的維修方式的探索。在新的維修體制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空維修費用，因而引起了廣泛的注意和應用。RCM根據設備的可靠性狀況和外部對設備的需求來確定維修計劃，很好的克服了傳統維修方式中維修不足和維修過度的缺點。

目前RCM已經被應用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領域，而其在車輛領域這方面的研究暫時還處在起步階段。在我國現有的汽車維修管理模式下，存在著很大的資源浪費現象，應加大視情維修的比重，適當安排周期預防性維修和狀態維修相結合[1]。另外，隨著運用在汽車的技術不斷更新，也要求維修重點要由事后故障修復向事前汽車維護保養以及快速維修為主轉變。目前，國內研究者也已經開始嘗試RCM應用到車輛的維修管理中，如吳定才[2]利用RCM理論來確定車輛的維修方式。該文將嘗試在RCM維修思想的指導下，討論車輛預防性維修決策模型，并優化車輛預防維修間隔。

1 維修方式合理選擇流程

維修方式可分為事后維修、預防維修和狀態維修。維修決策就是要根據不同維修方式的特點來選擇合適的維修方式，表1給出了三種基本維修方式的異同點。

車輛屬于復雜的系統，三種基本的維修方式可以同時存在，采取什么樣的維修方式需要根據維修對象本身、維修技術和手段等情況來確定，通過下面的維修方式決策流程圖，則可以更加清楚的了解維修方式的合理選擇方法。

2 車輛預防維修政策

目前車輛的維修政策基本上屬于事后維修和預防維修，而對于車輛的預防維修政策應包括車輛零部件級維修政策和整車系統的維修政策。在維修決策過程中，應首先確定各部件的最優維修策略，然后再根據零部件的維修周期等確定整車的維修策略。為使論文簡潔，在此對論文中常用變量有如下定義：表示事后維修維修的平均費用，表示預防維修的費用，表示最小維修費用，表示總平均費用，為事后維修次數，為最小維修次數，為零部件在時間時的可靠性，為平均周期長度。

2.1 部件級政策

2.1.1 基于年齡的維修決策模型

該政策中的要根據系統的特性進行不同選擇，基于年齡的維修決策模型的平均費用可以表示為：

（1）

2.1.2 基于周期的替換政策

基于周期的替換政策是在規定的時間，對一批相同單元進行強制替換，而在規定的時間內，如有某單元發生失效，則對該單元也進行替換，其維修決策模型如圖3所示。

此時，平均費用可以表示為：

（2）

2.1.3 基于周期的最小維修政策

基于周期的最小維修政策是指對一批元件在一定指定日期內進行替換更新，但是在指定時間內，如果零件失效，則只對零件進行最小維修，這種維修政策主要適用于較昂貴的單元。

該政策的單位時間平均費用J可以表示為：

（3）

2.2 系統級預防維修政策

2.2.1 成組維修

成組維修適用于復雜系統的維修。對于復雜的可修系統，各部件的最優維修間隔是按照各自維修策略來確定，若系統按照這些維修間隔來執行，則系統就會被一系列維修打斷，所以必須將許多維修活動集中起來做，這便是成組維修。汽車的各級維護保養就是典型的成組維修方式，我們需要做的是優化各級保養制度的最優周期和零部件的保養級別。

2.2.2 機會維修

機會維修適用于在維修系統內某個重要部件故障時，對系統中短期內需要維修的其他設備或部件進行提前預防維修。機會維修制度可以減小非計劃維修比例，降低停機時間和維修費用。做機會維修時，通常需要確定一個閾值，當某部件或設備維修時，若另一部件或設備的維修時間在給定的閾值之內，則啟動機會維修，這個閾值需要我們根據實際狀況去優化計算得出。

3 結語

該文以可靠性為中心，介紹了車輛維修方式選擇方法以及常見的維修決策模型，同時還介紹了零部件級與系統級預防維修間隔的優化方法。盡管該文給出了一些常見的維修決策方法，但在車輛領域的適用性仍需要實際的運用來驗證。

參考文獻

[1] 張蕓.基于RCM的現代汽車維修管理模式探析[J].機電技術，2012， 35（4）：156-159.

[2] 吳定才.論以可靠性為中心的車輛維修方式[C]//四川省第九屆（2009年）汽車學術交流年會論文集.2009.

[3] 陳葉菁，龔時雨.以可靠性為中心的維修思想[J].工業安全與環保，2006， 32（6）：60-62.

[4] 王長高.以可靠性為中心的維修思想研究[J].北京航空航天大學學報（社會科學版），1999（1）.endprint

摘 要：以可靠性為中心的維修（Reliability-Centred Maintenance，簡稱RCM）為提高設備利用率提供了有效方法，被廣泛應用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領域。該文將以RCM為中心，介紹常見的維修方式，并討論車輛部件級和系統級維修決策模型和優化預防維修間隔的方法。

關鍵詞：RCM 維修決策 預防維修

中圖分類號：U472 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0156-02

以可靠性為中心的維修是在20世紀70年代在美國首先提出的一種新的維修體制，其維修思想來自于美國航空業對飛機的維修方式的探索。在新的維修體制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空維修費用，因而引起了廣泛的注意和應用。RCM根據設備的可靠性狀況和外部對設備的需求來確定維修計劃，很好的克服了傳統維修方式中維修不足和維修過度的缺點。

目前RCM已經被應用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領域，而其在車輛領域這方面的研究暫時還處在起步階段。在我國現有的汽車維修管理模式下，存在著很大的資源浪費現象，應加大視情維修的比重，適當安排周期預防性維修和狀態維修相結合[1]。另外，隨著運用在汽車的技術不斷更新，也要求維修重點要由事后故障修復向事前汽車維護保養以及快速維修為主轉變。目前，國內研究者也已經開始嘗試RCM應用到車輛的維修管理中，如吳定才[2]利用RCM理論來確定車輛的維修方式。該文將嘗試在RCM維修思想的指導下，討論車輛預防性維修決策模型，并優化車輛預防維修間隔。

1 維修方式合理選擇流程

維修方式可分為事后維修、預防維修和狀態維修。維修決策就是要根據不同維修方式的特點來選擇合適的維修方式，表1給出了三種基本維修方式的異同點。

車輛屬于復雜的系統，三種基本的維修方式可以同時存在，采取什么樣的維修方式需要根據維修對象本身、維修技術和手段等情況來確定，通過下面的維修方式決策流程圖，則可以更加清楚的了解維修方式的合理選擇方法。

2 車輛預防維修政策

目前車輛的維修政策基本上屬于事后維修和預防維修，而對于車輛的預防維修政策應包括車輛零部件級維修政策和整車系統的維修政策。在維修決策過程中，應首先確定各部件的最優維修策略，然后再根據零部件的維修周期等確定整車的維修策略。為使論文簡潔，在此對論文中常用變量有如下定義：表示事后維修維修的平均費用，表示預防維修的費用，表示最小維修費用，表示總平均費用，為事后維修次數，為最小維修次數，為零部件在時間時的可靠性，為平均周期長度。

2.1 部件級政策

2.1.1 基于年齡的維修決策模型

該政策中的要根據系統的特性進行不同選擇，基于年齡的維修決策模型的平均費用可以表示為：

（1）

2.1.2 基于周期的替換政策

基于周期的替換政策是在規定的時間，對一批相同單元進行強制替換，而在規定的時間內，如有某單元發生失效，則對該單元也進行替換，其維修決策模型如圖3所示。

此時，平均費用可以表示為：

（2）

2.1.3 基于周期的最小維修政策

基于周期的最小維修政策是指對一批元件在一定指定日期內進行替換更新，但是在指定時間內，如果零件失效，則只對零件進行最小維修，這種維修政策主要適用于較昂貴的單元。

該政策的單位時間平均費用J可以表示為：

（3）

2.2 系統級預防維修政策

2.2.1 成組維修

成組維修適用于復雜系統的維修。對于復雜的可修系統，各部件的最優維修間隔是按照各自維修策略來確定，若系統按照這些維修間隔來執行，則系統就會被一系列維修打斷，所以必須將許多維修活動集中起來做，這便是成組維修。汽車的各級維護保養就是典型的成組維修方式，我們需要做的是優化各級保養制度的最優周期和零部件的保養級別。

2.2.2 機會維修

機會維修適用于在維修系統內某個重要部件故障時，對系統中短期內需要維修的其他設備或部件進行提前預防維修。機會維修制度可以減小非計劃維修比例，降低停機時間和維修費用。做機會維修時，通常需要確定一個閾值，當某部件或設備維修時，若另一部件或設備的維修時間在給定的閾值之內，則啟動機會維修，這個閾值需要我們根據實際狀況去優化計算得出。

3 結語

該文以可靠性為中心，介紹了車輛維修方式選擇方法以及常見的維修決策模型，同時還介紹了零部件級與系統級預防維修間隔的優化方法。盡管該文給出了一些常見的維修決策方法，但在車輛領域的適用性仍需要實際的運用來驗證。

參考文獻

[1] 張蕓.基于RCM的現代汽車維修管理模式探析[J].機電技術，2012， 35（4）：156-159.

[2] 吳定才.論以可靠性為中心的車輛維修方式[C]//四川省第九屆（2009年）汽車學術交流年會論文集.2009.

[3] 陳葉菁，龔時雨.以可靠性為中心的維修思想[J].工業安全與環保，2006， 32（6）：60-62.

[4] 王長高.以可靠性為中心的維修思想研究[J].北京航空航天大學學報（社會科學版），1999（1）.endprint

摘 要：以可靠性為中心的維修（Reliability-Centred Maintenance，簡稱RCM）為提高設備利用率提供了有效方法，被廣泛應用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領域。該文將以RCM為中心，介紹常見的維修方式，并討論車輛部件級和系統級維修決策模型和優化預防維修間隔的方法。

關鍵詞：RCM 維修決策 預防維修

中圖分類號：U472 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）08（b）-0156-02

以可靠性為中心的維修是在20世紀70年代在美國首先提出的一種新的維修體制，其維修思想來自于美國航空業對飛機的維修方式的探索。在新的維修體制的管理下，航空公司大幅度的降低了航空維修費用，因而引起了廣泛的注意和應用。RCM根據設備的可靠性狀況和外部對設備的需求來確定維修計劃，很好的克服了傳統維修方式中維修不足和維修過度的缺點。

目前RCM已經被應用于軍事裝備、核能、電力、鐵路、石化等領域，而其在車輛領域這方面的研究暫時還處在起步階段。在我國現有的汽車維修管理模式下，存在著很大的資源浪費現象，應加大視情維修的比重，適當安排周期預防性維修和狀態維修相結合[1]。另外，隨著運用在汽車的技術不斷更新，也要求維修重點要由事后故障修復向事前汽車維護保養以及快速維修為主轉變。目前，國內研究者也已經開始嘗試RCM應用到車輛的維修管理中，如吳定才[2]利用RCM理論來確定車輛的維修方式。該文將嘗試在RCM維修思想的指導下，討論車輛預防性維修決策模型，并優化車輛預防維修間隔。

1 維修方式合理選擇流程

維修方式可分為事后維修、預防維修和狀態維修。維修決策就是要根據不同維修方式的特點來選擇合適的維修方式，表1給出了三種基本維修方式的異同點。

車輛屬于復雜的系統，三種基本的維修方式可以同時存在，采取什么樣的維修方式需要根據維修對象本身、維修技術和手段等情況來確定，通過下面的維修方式決策流程圖，則可以更加清楚的了解維修方式的合理選擇方法。

2 車輛預防維修政策

目前車輛的維修政策基本上屬于事后維修和預防維修，而對于車輛的預防維修政策應包括車輛零部件級維修政策和整車系統的維修政策。在維修決策過程中，應首先確定各部件的最優維修策略，然后再根據零部件的維修周期等確定整車的維修策略。為使論文簡潔，在此對論文中常用變量有如下定義：表示事后維修維修的平均費用，表示預防維修的費用，表示最小維修費用，表示總平均費用，為事后維修次數，為最小維修次數，為零部件在時間時的可靠性，為平均周期長度。

2.1 部件級政策

2.1.1 基于年齡的維修決策模型

該政策中的要根據系統的特性進行不同選擇，基于年齡的維修決策模型的平均費用可以表示為：

（1）

2.1.2 基于周期的替換政策

基于周期的替換政策是在規定的時間，對一批相同單元進行強制替換，而在規定的時間內，如有某單元發生失效，則對該單元也進行替換，其維修決策模型如圖3所示。

此時，平均費用可以表示為：

（2）

2.1.3 基于周期的最小維修政策

基于周期的最小維修政策是指對一批元件在一定指定日期內進行替換更新，但是在指定時間內，如果零件失效，則只對零件進行最小維修，這種維修政策主要適用于較昂貴的單元。

該政策的單位時間平均費用J可以表示為：

（3）

2.2 系統級預防維修政策

2.2.1 成組維修

成組維修適用于復雜系統的維修。對于復雜的可修系統，各部件的最優維修間隔是按照各自維修策略來確定，若系統按照這些維修間隔來執行，則系統就會被一系列維修打斷，所以必須將許多維修活動集中起來做，這便是成組維修。汽車的各級維護保養就是典型的成組維修方式，我們需要做的是優化各級保養制度的最優周期和零部件的保養級別。

2.2.2 機會維修

機會維修適用于在維修系統內某個重要部件故障時，對系統中短期內需要維修的其他設備或部件進行提前預防維修。機會維修制度可以減小非計劃維修比例，降低停機時間和維修費用。做機會維修時，通常需要確定一個閾值，當某部件或設備維修時，若另一部件或設備的維修時間在給定的閾值之內，則啟動機會維修，這個閾值需要我們根據實際狀況去優化計算得出。

3 結語

該文以可靠性為中心，介紹了車輛維修方式選擇方法以及常見的維修決策模型，同時還介紹了零部件級與系統級預防維修間隔的優化方法。盡管該文給出了一些常見的維修決策方法，但在車輛領域的適用性仍需要實際的運用來驗證。

參考文獻

[1] 張蕓.基于RCM的現代汽車維修管理模式探析[J].機電技術，2012， 35（4）：156-159.

[2] 吳定才.論以可靠性為中心的車輛維修方式[C]//四川省第九屆（2009年）汽車學術交流年會論文集.2009.

[3] 陳葉菁，龔時雨.以可靠性為中心的維修思想[J].工業安全與環保，2006， 32（6）：60-62.

[4] 王長高.以可靠性為中心的維修思想研究[J].北京航空航天大學學報（社會科學版），1999（1）.endprint