TPM咨询服务中心TPM管理咨询公司概述：在TPM机械设备维修中，研究故障的目的是通过故障诊断技术查明故障模式，追寻故障机理，探求减少故障发生的方法，提高机械设备的可靠程度和有效利用率。同时，把故障的影响和结果反映给设计和制造部门，以便采取对策。

　　

　　

　　TPM故障管理

　　

　　一、TPM故障管理的定义

　　

　　TPM故障是指整机或零部件在规定的时间和使用条件下不能完成规定的功能，或各项技术经济指标偏离了它的正常状况，但在某种情况下尚能维持一段时间工作，若不能得到妥善处理将导致事故。故障通常是指可以排除的障碍，即指可以修复的失效。

　　

　　二、TPM故障管理的模式

　　

　　TPM机械设备的故障必定表现为一定的物质状况及特征，它们反映出物理的、化学的异常现象，并导致功能的丧失。这些物质状况的特征称故障模式，需要通过人的感官或测量仪器得到，相当于医学上的“病症“。

　　

　　常见的故障模式可按以下几方面进行归纳：

　　

　　（1）属于机械零部件材料性能方面的故障

　　

　　包括疲劳、断裂、裂纹、蠕变、过度变形、材质劣化等。

　　

　　（2）属于化学、物理状况异常方面的故障

　　

　　包括腐蚀、油质劣化、绝缘绝热劣化、导电导热劣化、溶融、蒸发等。

　　

　　（3）属于机械设备运动状态方面的故障

　　

　　包括振动、渗漏、堵塞、异常噪声等。

　　

　　（4）多种原因的综合表现

　　

　　如磨损等。此外，还有配合件的间隙增大或过盈丧失、固定和紧固装置松动与失效等。

　　

　　三、TPM故障管理的性质

　　

　　（1）相关性

　　

　　机械设备的某层次出现故障，同它相关的层次也可能弓|发故障，使多种故障并存。不同层次的故障互相联系、互相影响，关系复杂。

　　

　　（2）层次性

　　

　　机械设备可按结构和功能分解为若干个层次，故障则与之相对应。

　　

　　（3）延时性

　　

　　故障的产生、传播和恶化都需要时间，且随时间的延长而变化。

　　

　　（4）修复性

　　

　　多数故障是可以修复的，包括更换零部件。

　　

　　（5）不确定性

　　

　　故障的发生、现象、定量描述和检测分析都具有不确定性，从而增加了故障诊断和维修的复杂程度。

　　

　　四、TPM故障管理的分类

　　

　　对故障进行分类是为了估计故障事件的影响深度、分析故障的原因，以便采取相应的对策。故障可从不同角度进行分类。

　　

　　（一）临时性故障

　　

　　临时性故障又称间断故障，它多半是由机械设备的外部原因引起的。例如：因工人误操作、气候变化、运输条件中断、环境设施不良等原因造成。当这些外部干扰消除后，运转即可正常。但临时性故障能导致永久性故障。

　　

　　（二）永久性故障

　　

　　永久性故障造成的机械设备功能丧失必须经过某些零部件更换或修复后才能消除。

　　

　　1、按故障发生时间分

　　

　　（1）早发性故障

　　

　　这是由于机械设备在设计、制造、装配、安装、调试等方面存在问题引起的。例如：新购入的液压系统严重漏油和噪声很大。这种情况可以通过重新检测、重新安装来解决处理；若设计不合理，需修改设计；如果零部件质量差，则应更换零部件。

　　

　　（2）突发性故障

　　

　　这是由于各种不利因素和偶然的外界影响因素共同作用的结果。故障发生的特点是具有偶然性和突发性，事先无任何征兆，一般与使用时间无关，难以预测。但它容易排除，通常不影响寿命。例如：因润滑油中断而使零件产生热变形裂纹；因使用不当或出现超负荷引起零件折断；因各参数达到极限值而引起零件变形和断裂等。

　　

　　（3）渐进性故障

　　

　　它是因机械设备技术特性参数的劣化，包括腐蚀、磨损、疲劳、老化等逐渐发展而成的。其特点是故障发生的概率与使用时间有关，只是在机械设备有效寿命的后期才明显地表现出来。故障一经发生，就标志着寿命的终结。通常它可以进行预测，大部分机械设备的故障都属于这一类。

　　

　　（4）复合型故障

　　

　　这类故障包括上述故障的特征，其故障发生的时间不定。机械设备工作能力耗损过程的速度与其耗损的性能有关。例如零件内部存在着应力集中，当受到外界作用的最大冲击后，继续使用就可能逐渐发生裂纹；又如摩擦副的磨损过程引|起渐进性故障，而外界的磨粒会引起突发性故障。

　　

　　2、按故障表现形式分

　　

　　（1）功能故障

　　

　　机械设备应有的工作能力或特性明显降低，甚至根本不能工作，即丧失了它应有的功能，称功能故障。这类故障可通过操作者的直接感受或测定其输出参数而判断。例如关键零件损坏、精度丧失、传动效率降低、速度达不到标准值，使整机不能工作；生产率达不到规定的指标等。

　　

　　（2）潜在故障

　　

　　故障逐渐发展，但尚未在功能方面表现出来，却又接近萌发的阶段。当这种情况能够鉴别时，即认为也是一种故障现象，称潜在故障。例如零件在疲劳破坏过程中，其裂纹的深度接近于允许的临界值时，便认为存在潜在故障。探明了潜在故障，就有可能在达到功能故障之前进行排除，有利于保持设备的完好状态，避免因发生功能故障而带来的不利后果，这在机械设备使用和维修中有着重要意义。

　　

　　3、根据故障产生的原因分

　　

　　（1）人为故障

　　

　　由于在设计、制造、大修、使用、运输、管理等方面存在问题，使机械设备过早地丧失了它应有的功能，称人为故障。

　　

　　（2）自然故障

　　

　　机械设备在其使用和保有期内，因受到外部或内部各种不同的自然因素影响而弓|起的故障都属于自然故障。例如正常情况下的磨损、断裂、腐蚀、变形、蠕变、老化等损坏形式。这种故障虽然不可避免，但随着设计、制造、使用和维修水平的提高，可使机械设备有效工作时间大大延长而使故障推迟发生。

　　

　　4、按故障造成后果分

　　

　　（1）致命故障

　　

　　这是指危及或导致人身伤亡，引起机械设备报废或造成重大经济损失的故障。例如机架或机体断离、车轮脱落、发动机总成报废等。

　　

　　（2）严重故障

　　

　　它是指严重影响机械设备正常使用，在较短的有效时间内无法排除的故障。例如发动机烧瓦、曲轴断裂、箱体裂纹、齿轮损坏等。

　　

　　（3）一般故障

　　

　　明显影响机械设备正常使用，在较短的有效时间内可以排除的故障。例如传动带断裂、操纵手柄损坏、钣金件开裂或开焊、电器开关损坏等。

　　

　　（4）轻度故障

　　

　　它是指机械设备可正常使用，能在日常保养中用随机工具轻易排除的故障。如轻微渗漏、一般紧固件松动等。

　　

　　此外，还可按故障的部位分为整体和局部；按故障的时间分为磨合、正常使用和耗损故障；按故障的责任分为相关和非相关故障；按故障外部特征分为可见和隐蔽故障；按故障的程度分为部分和完全故障；按故障的原因又可分为设计结构、生产工艺、材料、使用等故障。故障通常采取几种分类法复合并用，如突发性的局部故障、磨损性的危险故障等。由此看出故障的复杂性、严重性和起因等情况。