第一章 20世纪设备管理历史回顾

第一节 苏联的计划预修制

苏联是以“计划预修制”为主导的设备管理体制，这一制度是1923—1955年经过三十多年的不断实践和完善而逐渐形成的。

一、计划预修制的含义

为了防止生产设备的意外故障，应按照预定的计划进行一系列预防性修理，即计划预修制，其全称是“设备的统一计划预修和使用制度”。其目的是保障设备正常运行和良好的生产能力，减少和避免设备因不正常的磨损、老化和腐蚀而造成的损坏，延长设备使用寿命，充分发挥设备潜力。

计划预修制规定，设备在经过规定的开动时间以后，要进行预防性的定期检查、调整和各类计划修理。在计划预修制中，各种不同设备的保养、修理周期、周期结构和间隔期是确定的。在这个规定的基础上，组织实施预防性的定期检查、保养和修理。

计划预修制是依据设备磨损规律而制定的，也是在深入研究了设备磨损规律后逐渐形成、完善的。设备磨损一般存在如图1.1-1所示的三个顺序阶段。第一阶段为磨合阶段（ AB段），这是设备的初期使用阶段，这时设备零部件接触面磨损较为剧烈，较快地消除了表面加工原有的粗糙部分，形成最佳表面粗糙度；第二阶段为渐近磨损阶段（ BC段），此阶段是在一定的工作条件下，以相对恒定的速度磨损；第三阶段为加剧磨损阶段（ CD段），即设备磨损到一定程度，磨损加剧，以致影响设备的正常运行。

按照以上显示的规律，设备维修的最佳选择点应该是在设备由渐近磨损转化为加剧磨损之前，即应选择在 C点附近。从磨损规律上分析，计划预修制有其科学、合理的内容。按照计划预修制执行，显然可以减少或避免设备故障的偶然性、意外性和自发性。计划预修制还可以大大减少意外故障停机造成的损失，减少因故障停机而增加的劳动量和维修费用。

二、不同类型的计划预修制

苏联早期建立了三种不同的维修制度，都属于计划预修制。

1.检查后修理制度

这是一种以检查获得的状态资料或统计资料为基础的计划预修制。它形成于20世纪30年代中期。检查或修理制度曾在苏联得到过相当广泛的推行。这种制度是通过定期的设备检查，确定设备的状态，根据设备状态拟定修理周期和修理类别（级别），然后再编制设备修理计划。

这种修理制度可以使修理工作纳入计划的轨道，并有可能预防设备的磨损。这种体制把定期检查作为制订计划的先决条件，比传统的事后维修前进了一大步。但是，它也存在着很多不足，因为当时的检查仪器、手段、技术都比较落后，状态的判断包含一定的主观因素，尤其是对于复杂程度比较高的设备，以当时的诊断技术，很难对设备状态做出准确的判断，因而影响计划的准确性。

2.标准修理制度

这是一种以经验为依据的计划预修制。首先根据经验制订修理计划；计划一旦制订，则按规定的周期对设备进行强制性修理，即在规定的期限内强制更换零件；按事先编制的维修内容、工作量和工艺路线及维修标准进行强制性修理。

这种制度于1932—1933年建立，直至1945年之前，曾做过多次修订，但在苏联的推行一直不甚成功。因为经验可能包含各种不科学的因素，零件的磨损允许极限与规定的使用周期很难完全符合，对计划的准确性影响很大，往往造成维修过剩，反而增加了维修费用和停机时间损失；对那些因为磨损导致的故障停机，可能发生重大事故、人身伤害及经济损失等后果。但是，这种制度仍有其积极的意义。

3.定期修理制度

这是一种以磨损规律为依据，以周期为基础的计划预修制。它于20世纪30年代初期自发产生，在不断完善中逐渐形成了自己的理论。1939年《机器制造企业设备定期修理制度》一书出版，向各机器制造企业推广这一体制；第二次世界大战后才得到比较广泛的推行。1955年又出版了《机器制造企业工艺设备的统一计划预修制度》一书，经苏联部长会议批准，这一制度作为全苏联统一的设备修理制度，并得到全面推广。

定期修理制度要求根据不同的设备特点、工作条件，研究其磨损规律，分析其开动台时和修理工作量之间的关系；然后对设备使用周期、维修工作量和内容做出明确的规定，以此保证设备处于经常性的正常状态。苏联后来的计划预修制就是在这一制度的基础上逐渐发展完善的。

三、计划预修制的实施要点及内容

计划预修制的依据是磨损，即认为影响设备运行的主要因素是磨损，而机器开动时间又决定着磨损的程度。因此，要研究和制定合理的开动台时周期，对设备进行定期预防维修，防止设备急剧磨损失效，以达到延长设备寿命和减少设备维修工作量的目的。

这一制度有两大支柱：修理周期结构和修理复杂系数。

所谓修理周期，是指两次大修理之间的间隔时间；而修理周期结构，是指在一个修理周期中，按规定的顺序进行的不同规模的计划维修或保养维护的次序，如定期检查、小修、中修、大修等。

对于不同设备，按照其磨损程度和维修工作量的不同，确定不同的修理类别及顺序、间隔时间。设备的修理周期结构可以用数字代码或字母代码表示，如一台设备以1—2—6—9表示其修理周期结构，意思是1次大修（K），2次中修（C），6次小修（M），还有9次检查调整（O）。这一修理周期结构如图1.1-2所示。

上述修理周期结构还可以字母形式表示为“K—M—M—C—M—M—C—M—M—K”。在每两次修理之间安排一次检查调整。

修理复杂系数是表示设备复杂程度的一个基本单位，用来计算劳动量和物资消耗量，从而确定维修工时定额、材料定额等。

1955年形成的完整的计划预修制，对所有的机械、电气设备都规定了修理复杂系数和修理周期结构，所有设备的维修都按照计划执行。

1.计划预修制的实施要点

（1）利用计划修理达到故障预防的基本原则

首先，设备在经过一定周期的运行之后，按照修理计划中的保养、修理周期结构执行，应可以满足设备状态的基本需要。其次，为消除设备故障缺陷所给出的计划维修工作量，应能够保证设备正常运行到下一次计划维修；中间穿插进行的检查维修，应纳入整个维修计划统筹考虑，检查维修量的确定，应保证设备实际正常运行的周期与计划维修周期一致；维修工作量应依据所寻求的最优维修间隔期和维修周期结构中的排列顺序确定。最后，在两次定期维修之间应进行计划检查，以保证更可靠的预防。

计划预修制的核心是把设备维修纳入计划的轨道。这里存在一个计划准确性的问题。只有当计划维修的周期接近设备磨损发生故障的实际周期时，这种维修计划才是最佳的，其经济效益才是显著的。否则，如果实际停机在计划维修之前，会造成停机时间过多的生产损失；或者产生维修过剩，导致维修费用增加，也是不经济的。

（2）计划预修制依据的基本原则

1）为消除运行磨损所确定的维修工作量，取决于以下因素：①设备的工作条件；②设备的维修特性；③维修和技术维护工作的质量要求；④设备无维修运行台时；⑤维修工人的平均劳动生产率水平。

2）无维修运行台时的多少，决定着维修工作量的多少。如果设备长期运行而不进行维修，为恢复其正常工作性能而进行的维修工作量必然会增大。

3）设备在确定的运行周期进行维修，其维修工作量应该是固定的，即按照保证设备正常运行的计划进行，定期维修的工作量是稳定的。

4）设备在运行一定时间后，进行强制的计划维修，可以避免磨损加剧和因此可能增加的维修工作量。优化的、准确的计划维修周期，应可以达到最小维修工作量，同时保持设备的正常运行。

5）设备维修的基本需求，可以通过循环的以相同维修周期结构进行的计划维修来解决。

2.计划预修制度的内容

所谓计划预修，就是在设备运行一定台时后，按照既定的计划进行检查、维护和修理（包含大修、中修及小修）。检查、维护和修理的次序与期限，是根据设备的功能、特点、规格与工作条件确定的。在计划预修制的工程实践中，还可以通过对设备运行规律进行更深入的了解，适当调整维修间隔期，以便更符合实际，达到降低维修成本、提高维修质量和保证设备正常运行的目标。

计划预修制的主要工作内容如下：

1）工作分类。把具体工作分成几类，明确各类的内容。

①检查与维护：清洁、润滑、精度检查和技术状态检查。②计划性修理：小修理、中修理和大修理。

2）确定结构。制定各种不同设备的维修周期、维修间隔期和维修周期结构。

①维修周期：正在运行的设备从一次大修理到下次大修理的运行时间，又称“设备大修理周期”。②维修间隔期：两次相邻的同级计划维修的运行间隔时间（这种计划维修不一定是大修理）。③维修周期结构：设备在一个大修理周期之内的检查、维护和各类计划维修的轮换排列次序。这在前面已做过介绍。前文图1.1-2给出的是一个普通车床的维修周期结构的例子，这个结构是 K—O—M—O—M—O—C—O—M—O—M—O—C—O—M—O—M—O—K。K、O、M、C的含义已在前面做过介绍。从这个维修周期结构可以看出，普通车床在一个大修理周期内共有18次定期维修，且其比例为

K ∶C ∶M∶O=1 ∶2 ∶6 ∶9

3）定出系数。制定出各种不同类型设备的修理复杂系数。

修理复杂系数是计划预修制中的重要指标。维修定额，如停机时间定额、维修劳动量定额、日常维护定额、材料消耗定额、维修费用定额等的计算，都离不开修理复杂系数。

一般来讲，设备越复杂，规格尺寸越大，设备精度越高，自动化程度越高，其复杂系数也就越大。复杂系数是按照各种类型设备的结构特点、工艺性能、规格尺寸等因素来确定的。

制定设备复杂系数是一项十分复杂和烦琐的工作。首先，对不同类型的常用或典型设备，先给出一个标准复杂系数，然后再通过比较或经验公式的计算，推出同类其他非典型或非常用设备的复杂系数。例如，C620-1车床（中心高200mm，顶尖距1000mm）的标准复杂系数为11，以此来确定其他可比设备的复杂系数。这种分析比较有三种方法：①工时比较法。实际维修工时与单位复杂系数工时定额比较得出。②部件分析比较法。根据设备结构特点和部件的复杂程度，与已知复杂系数的类似结构和部件比较，分别求出各个部件的复杂系数，再汇总求出整台设备的复杂系数。③整台设备比较法。以已知复杂系数的设备为标准，将类似设备与之比较，求出后者的复杂系数。这种方法很粗略，不准确。

复杂系数也可以通过经验公式计算。如车床的复杂系数R为

R=α（K1h+K2L+K3n）

式中

α——结构特点系数，如普通车床为1，精密车床为1.25；

h——床身至顶尖高（cm）；

K1，K2，K3——加权系数，K1=0.025，K2=0.002，K3=0.2（有变速器）、0.1（无变速器）；

L——顶尖距（cm）；

n——主轴变速级数。

为了便于应用设备复杂系数，做好计划预修制，苏联在国家标准中已计算出各种设备的复杂系数，平时应用时只需查表即可确定。但是，从以上确定设备复杂系数的方法可以看出，无论采取哪种评估方法，都包含一定的主观因素，而且计算比较粗略。这样制定的标准与维修实际往往存在一定差异，也会造成一定矛盾，这是它的不足之处。

4）组织实施。通过组织和监督来保障计划预修制的落实。有了以上基础，便可以根据设备的实际情况编制预防性维修、保养、检查和检验计划，并采取相关的技术组织措施，监督实施。

5）其他内容。计划预修制的实践创造出更细、更丰富的内容。这些内容包括建立设备维修保养规范，制定各种维修定额（如停修台日定额、故障率定额、备件储备定额、材料消耗定额等），建立技术文件管理规范，建立维修质量标准，确定维修组织结构和分工，组织备品备件生产，采用先进维修工艺等。

四、计划预修制的产生背景及优缺点

苏联计划预修制的形成，一方面是由于当时生产力的发展水平不够高，生产设备以机械为主，设备的复杂系数不高，故障多来自磨损，并且当时的故障诊断设备仪器及其技术不够发达，管理科学也不够先进；另一方面，受当时计划经济体制的制约，一切以计划为准，对维修的经济性考虑甚少。

计划预修制以磨损规律为依据，是长期实践经验的总结，这一体制与传统的事后维修相比是一大进步。因为它可以把故障隐患消灭在萌芽状态，避免大量严重故障或事故的发生，也减少了因事后维修造成的停机损失。

这一体制也存在着明显的缺点。一方面，由于强调预防维修，按规定时间安排维修，往往出现设备的劣化尚未达到该修理的程度或远远超过该修理程度的情况，也就是出现维修过剩或维修不足的情况。维修过剩则增加了生产成本，影响企业的经济效益；维修不足则可能造成故障停机和事后维修，仍会影响经济效益。设备大修时，要求全面恢复设备的技术状态、性能和精度，比较明显地存在维修过剩的现象。另外，这一体制强调操作工和维修人员的明确分工，只注重专业维修人员的修理，忽视广大操作工人的参与，忽视设备的日常维护保养，设备使用部门与维修部门常常互不协调，甚至矛盾、对立，导致出现用设备的人不管设备、管设备的人不用设备的脱节现象。而且，因为设备管理和修理计划的制订等一切都按预先的规定进行，不能确切地反映客观实际，经济和技术效果都不十分理想。因为按管理顺序分工，所以职责呆板，维修组织形式上缺乏经济性，管理层次也过于繁复等。