風(fēng)電峰觀察：作為一個(gè)行業(yè)的咨詢和技術(shù)交流平臺(tái)，歡迎大家通過(guò)后臺(tái)留言，添加好友直接交流，或者投稿的方式，提出寶貴意見(jiàn)或發(fā)起討論，就大家共同關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題和技術(shù)難題開(kāi)展交流。
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近年來(lái)，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，裝機(jī)容量大幅提升，使在役風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)成為整機(jī)廠與運(yùn)營(yíng)商必須認(rèn)真面對(duì)的問(wèn)題，同時(shí)其中蘊(yùn)含的巨大市場(chǎng)潛力也吸引了越來(lái)越多的關(guān)注。但是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)后市場(chǎng)的發(fā)展前景對(duì)有效地控制運(yùn)維成本，實(shí)現(xiàn)精益化管理提出了十分熱切的要求，而且日益激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)也迫使整機(jī)廠與運(yùn)營(yíng)商對(duì)機(jī)組不同壽命階段的運(yùn)維策略展開(kāi)籌劃，以期削減成本。“大數(shù)據(jù)、智能分析與診斷、運(yùn)維決策智能化、集約化管理”等一系列高科技的先進(jìn)方案被引入到機(jī)組運(yùn)維管理體系中。事實(shí)上，從系統(tǒng)工程的角度出發(fā)，這些先進(jìn)方案融合到一起，便是“以可靠性為中心的維修（Reliability Centered Maintenance，簡(jiǎn)稱RCM）”技術(shù)。
RCM技術(shù)產(chǎn)生于二十世紀(jì)六十年代，目前廣泛應(yīng)用于核電工業(yè)與軍工領(lǐng)域。由于同核電機(jī)組獲得能量的穩(wěn)定性不同，以及發(fā)電設(shè)備安全性要求的差異，適用于風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的RCM技術(shù)還需獨(dú)立開(kāi)發(fā)。目前，系統(tǒng)復(fù)雜的大型設(shè)備運(yùn)維策略主要包括兩類：事前維修與事后維修。事前維修是指在故障發(fā)生并產(chǎn)生影響之前，對(duì)設(shè)備采取故障預(yù)防措施，例如檢查緊固件，更換易耗件等方法，避免故障導(dǎo)致的嚴(yán)重影響出現(xiàn)。事前維修包括預(yù)防性維修與預(yù)測(cè)性維修兩類，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)普遍采用的定期檢修制度便屬于預(yù)防性維修的范疇，它根據(jù)機(jī)組零部件的工作特性，在其失效之前，定期檢查更換，以確保機(jī)組的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。但是實(shí)踐證明，隨著機(jī)組服役的不斷延伸，由機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力或環(huán)境應(yīng)力等因素導(dǎo)致的疲勞故障僅僅依靠預(yù)防性維修已難以有效應(yīng)對(duì)。而RCM技術(shù)通過(guò)對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，運(yùn)用可靠性分析與預(yù)計(jì)技術(shù)，對(duì)機(jī)組運(yùn)行中后期可能出現(xiàn)突發(fā)故障提前發(fā)出預(yù)警，指導(dǎo)對(duì)機(jī)組實(shí)施不定期的維護(hù)工作，防范故障導(dǎo)致的嚴(yán)重影響發(fā)生，同時(shí)輔以其他維修策略，形成一種系統(tǒng)性的維修策略。事后維修是指等到故障發(fā)生之后，再采取措施維修設(shè)備恢復(fù)功能；傳統(tǒng)的大型設(shè)備維修，由于缺乏故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，多采用事后維修。
當(dāng)前國(guó)內(nèi)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的RCM技術(shù)處于起步階段，整機(jī)廠與運(yùn)營(yíng)商對(duì)機(jī)組運(yùn)行技術(shù)數(shù)據(jù)的收集工作已經(jīng)展開(kāi)，但是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)整理分析并運(yùn)用到機(jī)組維修策略中的工作尚未開(kāi)始。
以可靠性為中心的維修
RCM技術(shù)是國(guó)際上通用的用以確定設(shè)備預(yù)測(cè)性維修需求，優(yōu)化維修制度的一種系統(tǒng)工程方法。它借助可靠性分析方法創(chuàng)建設(shè)備的功能或硬件FMEA，采取風(fēng)險(xiǎn)矩陣邏輯判斷的方法，通過(guò)對(duì)設(shè)備故障模式的影響與發(fā)生頻率分析，結(jié)合安全性與經(jīng)濟(jì)型原則，確定并不斷優(yōu)化設(shè)備的運(yùn)維策略，從而指導(dǎo)大型設(shè)備的日常檢修維護(hù)工作。標(biāo)準(zhǔn)的RCM分析過(guò)程是根據(jù)SAE JA1011《以可靠性為中心的維修過(guò)程的評(píng)審準(zhǔn)則》給出的RCM過(guò)程準(zhǔn)則進(jìn)行的。該準(zhǔn)則將RCM分析過(guò)程劃分為以下7個(gè)階段：
1、確定設(shè)備的功能與邊界條件；
2、根據(jù)功能定義，確定設(shè)備的故障模式；
3、根據(jù)設(shè)備的工作機(jī)理，分析各類故障模式的原因；
4、分析各類故障模式可能造成的影響；
5、評(píng)估各類故障影響導(dǎo)致后果的嚴(yán)重程度；
6、根據(jù)評(píng)估結(jié)果，針對(duì)可預(yù)測(cè)的故障模式制定預(yù)測(cè)性維修計(jì)劃；
7、根據(jù)評(píng)估結(jié)果，針對(duì)不可預(yù)測(cè)的故障模式制定相應(yīng)的維修計(jì)劃。
在實(shí)際的RCM工程應(yīng)用過(guò)程中，前期還需完成制定RCM工作計(jì)劃，確定RCM工作的實(shí)施范圍，以及收集并統(tǒng)計(jì)分析故障數(shù)據(jù)等工作；后期則要匯總形成RCM工作報(bào)告，并執(zhí)行相應(yīng)的維修計(jì)劃，從而與前期工作形成閉環(huán)系統(tǒng)，使設(shè)備的運(yùn)維策略不斷優(yōu)化完善。同數(shù)據(jù)挖掘相關(guān)的故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析雖然未被列入評(píng)審準(zhǔn)則，但它卻是RCM工作的基礎(chǔ)，如果缺乏充足準(zhǔn)確的故障數(shù)據(jù)，輕則加大故障模式影響分析的難度與工作量，重則導(dǎo)致錯(cuò)誤的評(píng)估結(jié)果，造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。因此，RCM分析過(guò)程中基于設(shè)備功能的故障模式庫(kù)的創(chuàng)建（FMEA分析過(guò)程），對(duì)有價(jià)值的故障數(shù)據(jù)挖掘具有十分重要的意義。以下就風(fēng)電機(jī)組的RCM工程應(yīng)用過(guò)程中的數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)如何運(yùn)作進(jìn)行探討。
將RCM引入風(fēng)電機(jī)組運(yùn)維過(guò)程
預(yù)防性維修對(duì)機(jī)組運(yùn)行初期的故障具有較為明顯的預(yù)防效果，但是到了機(jī)組服役的中后期，定期檢修在不同的零部件上會(huì)表現(xiàn)出“維修不足”或“過(guò)度維修”的問(wèn)題，產(chǎn)生意外故障影響導(dǎo)致的高額維修費(fèi)用和備品備件不必要的消耗。因此將核電等大型設(shè)備維護(hù)中廣泛采用的RCM技術(shù)，應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)維策略研究制定，通過(guò)預(yù)測(cè)性維修手段降低運(yùn)行故障率，控制運(yùn)維成本，顯得十分必要。以下以風(fēng)電機(jī)組機(jī)械系統(tǒng)為例說(shuō)明如何通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘，將RCM技術(shù)引入運(yùn)維策略的制定過(guò)程。以風(fēng)電機(jī)組機(jī)械系統(tǒng)為對(duì)象的RCM工作流程如下：
明確機(jī)械系統(tǒng)的核心功能與輔助功能，并據(jù)此對(duì)機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)劃分。
依據(jù)機(jī)械系統(tǒng)功能定義，確定故障判據(jù)，進(jìn)而創(chuàng)建機(jī)械系統(tǒng)的部件級(jí)故障模式庫(kù)。
