本書內容包括設備維護的各類方法以及實踐，前四章分別介紹了主流以及前瞻的幾種維護方法，其后的章節則面向日常運營，分別從數據收集、維護計劃、維護管控、維護改進、維護手段、模型構建與策略優化等方面進行了詳細的講解，并在最后兩章補充了先進的設備維護系統方面的知識。不同于現有書籍強調設備狀態監測與故障診斷，本書較系統地介紹了設備維護的基礎知識和實踐經驗，深入淺出，內容連貫且覆蓋面廣，學科交叉性強，內容實用性突出。本書可以作為機械類專業高年級本科生和機械工程學科研究生的學習用書，也可供工程技術人員參考。
本書面向設備安全高效運行的實際需求, 重點講解常用設備運維基本原理、實現方法和關鍵技術,介紹設備運維體系及全流程環節、運維工具及評價方法等實踐性內容, 旨在培養學生具有設備運維作業與管理的基本知識以及思維能力、管理能力和跨學科的溝通能力。本書結合了作者在設備運維方面累積的研究成果與近年來在國際相關期刊中的研究進展, 全面反映了相關學科前沿的新知識、新技術，填補其學科相關的空白。在應用經驗的基礎上, 深入淺出且系統性的講解設備運維的基礎知識與關鍵技術。 本書可作為高等院校相關專業高年級本科生和研究生的專業教材與參考書, 也可供從事相關行業設備運維的科學研究與工程技術人員參考。
設備維護是保障工礦企業生產的一項重要工作，是機械產品設計、制造、維護全周期的主要環節。理解并掌握設備維護工作是推行升級設備智能運維的基礎。梳理總結設備維護管理知識，既是行業的需要，也為機械類專業本科生和機械工程學科研究生補全相關基礎。鑒于此，我們編寫了本書。讀者通過學習本書內容，不僅能夠理解設備運維的主要思想和主流方法，而且能夠掌握設備運維的全套作業流程環節。
全書共分17 章，包括基礎性維護、預測性維護、可靠性維護、全面生產維護、維護數據的收集和分析、維護計劃和安排、維護庫存和采購、維護控制、維護工作改進、維護工程師的工具、維修工人的等級評估、維護模型和建模過程、維護策略優化方法、針對隨機失效的檢查策略、根本原因分析、集成式電子維護與智能維護系統、基于計算機的維護管理系統。
本書力求立足前沿，簡潔易懂，著眼于從應用的角度較全面地介紹設備維護的一系列相關工作，配合實際工程問題作為案例和補充，既突出概念及原理，又強調維護工作實務，使讀者逐步提升設備維護的系統性能力。
本書獲得了西南石油大學研究生教材建設項目資助，并參考了同類教材和著作，在此表示感謝。
由于編者水平有限，內容深度和廣度仍顯不足，書中不足之處，懇請讀者多提寶貴意見。編者電子郵箱：zhen.song@rwth-aachen.de，meng.zhou@hotmail.com。
編者
宋震，西南石油大學過程系統工程專業教研室主任、副研究員，亞利桑那大學、阿德萊德大學訪問學者。主要科研方向為熱流固耦合、過程智能化等。對裝備狀態檢測、故障診斷、失效分析等領域的研究尤其深入。發表SCI論文7篇，參加行業內重要國際會議4次并作大會發言。榮獲西南石油大學優秀海外引進人才、歐盟Erasmus Mundus獎學金得主、FLSmidth公司優秀產品設計師等榮譽，并兼任多個SCI期刊審稿人。參與歐盟第七框架研究項目并負責其中子課題。
第1章 基礎性維護 001
1.1 故障維修 002
1.2 糾正性維護 002
1.3 預防性維護 003
第2章 預測性維護 008
2.1 預測性維護技術 010
2.1.1 振動監測 010
2.1.2 熱成像 010
2.1.3 摩擦學 011
2.1.4 工藝參數監視 015
2.1.5 電動機分析 015
2.1.6 超聲波監測 016
2.1.7 操作動力學分析 016
2.1.8 目視檢查 016
2.1.9 其他技術 017
2.2 計劃費用 017
2.3 預測性維護的優勢 018
第3章 可靠性維護 019
3.1 基本概念和方法 020
3.2 可靠性經濟學 028
3.2.1 可靠性、價格和性能的相對重要性 028
3.2.2 可靠性的資本價值 028
3.2.3 可靠性的成本影響 030
3.2.4 可靠性的分析工具 032
3.2.5 可靠性的成本計算 035
第4章 全面生產維護 037
4.1 全面生產維護的基本結構 038
4.2 設備有效性 040
4.3 全面生產維護指標 041
4.4 全面生產維護的實施 042
4.5 常見障礙 043
4.6 促成因素 043
4.7 改進的建議 044
4.8 全面生產維護詳細描述 045
4.9 全面生產維護的主要組成部分 046
4.10 全面生產維護的作用 047
第5章 維護數據的收集和分析 050
5.1 數據、信息和知識 051
5.2 維護數據 052
5.3 數據分析 053
5.4 描述性統計 054
5.4.1 數值統計 054
5.4.2 圖形柱 056
5.5 推斷統計 057
5.6 產品維護數據的收集 058
5.7 收集工廠維護數據 058
第6章 維護計劃和安排 062
6.1 維護計劃員和主管 063
6.2 主管崗位描述 064
6.3 計劃員職位描述 064
6.4 計劃員的工作技能 065
6.5 計劃失敗的原因 066
6.6 計劃的好處 067
6.7 維護計劃 067
6.8 維護計劃的數字化 070
第7章 維護庫存和采購 072
7.1 庫存系統要求 073
7.2 組織維修庫房 074
7.3 存貨成本及控制 075
第8章 維護控制 077
8.1 維護控制的功用 078
8.2 維護控制的流程 079
8.3 維護控制的功能結構 081
8.4 工單系統 081
8.5 工單系統流程 085
8.6 有效地維護控制系統所需的工具 087
第9章 維護工作改進 090
9.1 工作改進的五個步驟 093
9.2 圖表繪制技術 094
9.2.1 流程圖 094
9.2.2 多重活動圖 095
9.3 操作軌跡的四大原則 097
9.4 工作改進在維護中的應用 099
9.5 維護工作啟動 099
9.6 維護工作度量 101
9.7 關鍵績效指標 102
第10章 維護工程師的工具 109
10.1 簡化的失效模式和影響分析 110
10.2 故障樹分析 115
10.3 因果分析 116
10.4 事件順序分析 117
10.5 五個原因 118
10.6 統計分析工具 119
10.6.1 帕累托分析 119
10.6.2 80/20 規則 120
10.6.3 因果圖 120
10.6.4 控制圖 122
10.6.5 直方圖 123
10.6.6 散點圖 127
第11章 維護工人的等級評估 130
11.1 有效薪資計劃的好處 131
11.2 工作評估的一般原則 131
11.3 傳統因素 131
11.4 因素的相對權重 132
11.5 工作評估分析 132
11.6 評估工作 135
11.7 常見要素定義 135
11.8 確定工作類別 137
11.9 不同類別薪資水平的確定 138
第12章 維護模型和建模過程 141
12.1 模型介紹 142
12.2 模型構建 144
12.2.1 數學公式和分類 144
12.2.2 數學模型的分類 146
12.3 建模方法 146
12.4 數學建模過程 148
12.5 統計與概率觀點 151
12.6 維護決策問題建模 152
第13章 維護策略優化方法 153
13.1 可靠性模型評估 154
13.1.1 回歸和最大似然方法 154
13.1.2 不確定性影響的可靠性模型 156
13.2 維護性能 157
13.3 基于仿真的維護框架 159
13.3.1 統一框架 159
13.3.2 維護策略 159
13.3.3 不確定性影響的維護性能 162
13.3.4 案例研究 163
第14章 針對隨機失效的檢查策略 167
14.1 基本檢驗模型 169
14.2 基本檢驗模型的擴展 170
14.2.1 單組件系統檢驗模型 170
14.2.2 多組件系統檢驗模型 176
14.3 條件維護模型 177
第15章 根本原因分析 180
15.1 概念和方法 181
15.2 管理問題解決過程 183
15.2.1 A3 流程 185
15.2.2 根本原因分析的簡單流程 186
15.2.3 根本原因分析的正式流程 188
15.3 根本原因分析方法 189
15.3.1 識別潛在根本原因分析的事件 191
15.3.2 報告問題 191
15.3.3 澄清問題 192
15.3.4 確認事實 194
15.3.5 收集整理數據和物證 194
15.3.6 設計審查 195
15.3.7 程序審查 196
第16章 集成式電子維護與智能維護系統 200
16.1 視情維護技術及發展狀況 202
16.2 集成式電子維護系統及現狀 203
16.3 電子維護技術框架 204
16.4 基于Watchdog Agent 的智能維護系統 206
16.4.1 R2M-PHM 平臺 207
16.4.2 系統架構 207
16.4.3 用于多傳感器性能評估和預測的工具箱 208
16.4.4 維護決策支持系統 212
16.5 用于高級電子維護的技術集成 213
16.5.1 通用ICT 接口 213
16.5.2 Watchdog Agent 的通用接口要求 216
16.5.3 系統用戶界面需求 218
16.6 工業應用實例 219
16.6.1 復雜工業設施的電子維護系統 219
16.6.2 用于產品生命周期設計和管理的Watchdog Agent 技術 220
16.6.3 用于解決軸承劣化問題的Watchdog Agent 技術 221
16.7 電子維護應用系統面臨的挑戰 224
第17章 基于計算機的維護管理系統 226
17.1 基于計算機的維護管理系統的功能 227
17.2 基于計算機的維護管理系統的文件 227
17.3 基于計算機的維護管理系統的使用 233
17.4 基于計算機的維護管理系統的適用性 240
17.5 基于計算機的維護管理系統的不適用之處 241
17.6 基于計算機的維護管理系統的失效 242
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