基于虚拟年龄的租赁设备多阶段预防性维护策略研究

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1、基于虚拟年龄的租赁设备多阶段预防性维护策略研究第一章引言1.1课题背景从19世纪70年代开始设备租赁市场开始蓬勃发展[1]，目前国外建筑市场上的租赁机械占80%以上，在中国虽然目前租赁比例尚不足10%，但其发展势头无比迅猛。中国银行业协会金融租赁专业委员会对租赁业务额度进行了详细的统计：从2007至2011年多5年间，我国融资租赁当年新增业务额分别为0.8、1.5、3.2、5.5、9.3千亿元人民币，2012年则超过了人民币1.3万亿元[2]。设备租赁在我国有着如此快的发展速度以及巨大的发展空间，因此吸引了大量的专

2、家学者对其进行学术研究。设备租赁，指的是设备的使用单位在租赁期内享有使用权，以一定租金向设备持有单位租赁一种交易形式，该交易中设备所有权不发生变更[3]。设备租赁主要包含两种形式：融资租赁和经营性租赁。融资租赁是指由双方明确租让的期限和付费义务，出租方按照要求提供规定的设备，然后以租金形式回收设备的全部资金的一种租赁形式。在整个租赁期内出租方不承担设备运行性能、维护维修、功能衰退等风险。这种租赁方式是以融资和对设备的长期使用为前提的，租赁期相当于或超过设备的寿命期，具有不可撤销性、租期长等特点，适用于大型机床、重型

3、施工等贵重设备。营租赁也被称为运行租赁、业务租赁等，是指由承租方支付租金，出租方将自己经营的租赁资产反复出租给不同的承租方使用，直至资产报废或淘汰为止的一种租赁方式[3]。这种租赁的出租方在提供租赁设备之余，还需要对设备的维修维护、老化以及报废的风险承担责任，合同可以随时由单方面在通知对方后取消或中止。.1.2研究意义无论是在制造生产方面，还是在工程施工方面，设备的可靠性都有着非常重要的影响，良好的设备运行状态才能保证合格的生产施工质量及其进度。一旦设备发生故障，损失的不仅仅是维修的时间和成本，更大一部分是对生产施

4、工进度的影响以及对其他设备的运行造成的干扰所带来的巨大费用。如图1-2所示，生产损失中由设备故障所引发的部分将近一半，在各类原因中所占比例最大。因此各大企业都很重视对设备的预防性维护，以降低其在生产施工过程中发生故障的概率，从而保障自身的产品和工程质量。据相关资料统计，在现在自动化生产环境中，根据行业不同，设备的维护成本可占生产系统运行成本的15%-60%不等[5]。据R.KeithMobley研究表明，仅仅在美国，一年就有超过2000亿美元用于工业设施设备的维护，而且其中的无效维护造成了超过600亿美元的损失。因

5、此可以看出，有效的维护从另一个角度上来看能够成为公司的一个利润中心，其主要原因如下，现在很多公司追求JIT精益生产，要求在生产过程中实现零库存、零在制品，在这样的生产方式中，由于生产线上没有缓存的存在，一旦一台设备发生故障，则会影响后续一系列工序的生产，此时会严重干扰生产进度。因此，对设备制定良好的维护策略有助于保障生产速度，减少生产损失。在许多情况下，当设备的可靠性不足以满足生产计划安排的需求，公司将购买另一件相同的设备作为备用。当维护可以保障设备可靠性时，公司将可以节省很多冗余设备。.第二章租赁设备虚拟年龄维护

6、效果建模研究2.1设备可靠性描述设备可靠性，指的是设备机能在时间上的稳定程度，即在一定时间内不发生故障的概率。设备可靠性包括固有可靠性和使用可靠性两种。预防性维护所进行改善的则是设备的使用可靠性。故障率函数的一种重要形式。该曲线可以通过分段线性函数和常量表示，或者通过多个故障分布合成得到。在平时的预防性维护策略研究中，研究对象通常处于第三个阶段，即故障率递增的损耗期。为了得到设备在该阶段内的故障率分布，人们最常用的做法是：通过对设备的历史故障信息进行统计分析，将采集到的数据用已知分布进行拟合，进而得到该设备的故障率

7、分布函数。研究表明，不同类型的设备所对应的故障率分布是不同的，如电子设备等无记忆性产品的寿命可用指数分布描述，机械设备的故障率情况则多服从威布尔分布等。2.2预防性维护的非完全修复方法设备在发生故障时需要对其进行维修，由于设备每次故障会影响生产进度，通常需要对其进行预防性维护来减少故障次数，故障维修和预防性维护统称为维护，均是为了保障设备可靠性所进行的，通常包括五种情况，1.完全维护，指的是设备在维护之后恢复至全新的状态。2.小修，指的是维护仅仅将设备恢复至故障前运行状态，并没有改变设备故障率分布。3.非完全维护。

8、指的是维护将设备恢复至更好地运行状态，该状态处于全新和故障前状态之间，设备故障率和虚拟年龄都得到一定程度的降低[25]。4.维护更差，指的是由于故障监测延迟、对错误备件进行维护等原因造成的维护之后设备故障率反而增加的情况。5.维护失效，是维护更差的特殊情况，由于上述失误使得维护之后设备进入故障状态。在对维护进行的研究中，对前面三种维护状态涉及的更多。在初始对