設備維護策略之探討—以學校冷氣機為例｜國立臺灣科技大學博碩士論文系統

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研究生：	江志雄 Chih-Hsiung Chiang
論文名稱：	設備維護策略之探討—以學校冷氣機為例 Research on equipment maintenance of University－air conditioners
指導教授：	呂守陞 Sou-Sen Leu
口試委員:	鄭蘩 Van Jeng 楊亦東 I-Tung Yang
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工程學院 - 營建工程系 Department of Civil and Construction Engineering
論文出版年：	2008
畢業學年度：	96
語文別：	中文
論文頁數：	110
中文關鍵詞：	可靠度、不完全維護、改善因子、故障樹
外文關鍵詞：	Reliability, Imperfect Maintenance, Fault Tree Analysis, Improvement Factor Method
相關次數：	點閱：186 下載：2
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本研究探討對象為學校冷氣機的設備維護策略，為便於設備管理上之方便性及實際維護作業之執行，本研究將採用固定週期進行預防維護的動作，在維修週期之間發生故障，則進行最小成本的維修方式進行修護。
首先應用最大概似估計法（Maximum Likelihood Estimation），找出設備的原始失效率函數（hazard rate function）；採用故障樹分析（Fault Tree Analysis）確認有那些會促使頂端事件發生的基本事件與其組合；接著考量系統設備為具有老化或衰退特性之設備（Aging or Deteriorating Equipment），在有限的使用時間下，運用不完全維護（Imperfect Maintenance）中之改善因子法（Improvement Factor Method）建構一般週期預防維護模型，做為衡量設備維護後回復程度之準則。接著依改善因子，考慮預防維護的次數和非預期的故障修復成本間的關係，以最小維修成本為目標，找出最佳的維護次數。

The main objective of this study is to investigate the equipment maintenance base on school’s air conditioning. The maximum likelihood estimation is first applied to conduct the original hazard rate function of equipment. The minimum cut set is determined by using fault tree analysis. The facts cause the combination of basic event and top event is considered. The aging or deteriorating equipment is also considered under the limitation of using time.
A general period model is established by using improvement factor in imperfect maintenance to measure the level of restoring based on different condition to calculate modification factor. The intensifying age and maintenance cost is calculated by modification factor. The relationships between preventing-maintenance frequency and non-expect maintenance cost is established based on minimum maintenance cost to approach the optimum maintenance frequency.
In this study, the preventing maintenance is basing on the constant period of time for convenience of equipment management and implement of realistic maintenance. However, if any defect occurs during the period of maintenance, the minimum cost maintenance method is utilized.

中文摘要	I
英文摘要	II
誌謝	III
目錄	IV
圖目錄	VIII
表目錄	XI
符號說明	XIII

第一章 緒論	1
1 研究背景與動機	1
2 研究目的	1
3 研究內容與範圍	2
4 研究方法與流程	3
第二章 文獻回顧	5
1 維護之意義	5
1.1 設備維護的發展史	6
1.2 維護的種類	7
1.3 維護策略	10
1.4 不完全維護	11
1.5 週期預防維護	12
1.6 改善因子	13
第三章 研究方法	21
1 研究對象及基本假設	21
1.1 冷氣機構造介紹	21
1.2 冷氣機的種類	23
2 可靠度的定義	24
2.1 可靠度函數	24
2.2 失效率（Failure rate）與失效率函數（Hazard function）	27
2.3 失效模式與產品壽命	28
2.4不受時間因素影響之系統可靠度	30
2.4.1 串聯系統（Series System）	30
2.4.2 並聯系統（Parallel System）	30
2.4.3 複合系統	31
2.4.3.1 並串聯系統（Parallel-Series）	31
2.4.3.2 串並聯系統（Series-Parallel）	32
2.4.4 n中取k複聯系統（k out of n）	33
2.5 受時間因素影響之系統可靠度模式	33
2.5.1 平均失效發生時間（Mean time to failure, MTTF）	34
2.5.2 平均失效間隔時間（Mean time between failure,MTBF）	35
2.5.3 系統可用度	35
2.6 可靠度成本	35
3 常用的可靠度機率密度函數	36
4 故障樹分析(Fault Tree Analysis, FTA)	38
4.1 故障樹分析之基本邏輯觀念	39
4.2 故障樹分析的專有名詞、符號及邏輯閘	39
4.3 故障樹之建立程序	41
4.4 故障樹的定性分析	41
4.5 故障樹的定量分析	42
5 預防維護策略	43
5.1 週期預防維護之改善因子	43
5.2 週期預防維護之強化年齡	44
5.3 週期預防維護成本	46
6 研究流程	49
第四章 案例分析	50
1 收集資料與基本統計	50
2 可靠度分析	51
2.1 基本統計分析	52
2.1.1 單一故障原因分析	53
2.1.2 故障原因與機件系統分析	55
2.1.3 故障原因與機件系統、使用間隔天數分析	57
2.2 故障模式分析	59
2.2.1 常態分配（Normal Distribution）	61
2.2.2 對數常態分配（LogNormal Distribution）	62
2.2.3 指數分配（Exponential Distribution）	63
2.2.4 韋伯分配（Weibull Distribution）	64
2.2.5 失效機率分配的適合度比較	65
2.2.6 最適當機率分配的相關資訊	66
3 故障樹分析	67
3.1 故障率曲線分析	70
4 故障因子	72
5 分析結果	73
第五章 維護策略	74
1 預防維護模型之假設	74
2 建構改善因子	75
3 最佳維護次數	78
4 敏感度分析	80
4.1 使用總時數T的敏感度分析	80
4.2 相對修護成本cmr的敏感度分析	81
4.3 相對預防維護成本cpm的敏感度分析	83
4.4 相對預防維護成本調整參數a的敏感度分析	84
4.5 維護次數調整參數b的敏感度分析	85
4.6 敏感度分析綜合分析	86
5 研究結果之驗證與評析	88
第六章 結論與未來研究方向	89
1 研究結論	89
2 未來研究方向	92
參考文獻	93
附錄一、	故障維修記錄	96
附錄二、	求解最佳週期維護次數執行結果	107

                                

ㄧ、中文部分
1.紀冠安，「考慮成本與可靠度不完全預防維護模型」，碩士論文，朝陽科技大學工業工程與管理研究所，台中(2001a）。
2.紀冠安、陳沅銘、鄭純媛，「一般週期預防維護模型對可靠度之影響」，中國工業工程學會九十年度年會暨學術研討會，(2001b）。
3. 陳沅銘，「一般週期預防維護模型系統之發展」，碩士論文，朝陽科技大學工業工程與管理研究所，(2002）。
4.王銘哲，「老化型設備在有限時間域下之不完全預防維護政策」，碩士論文，朝陽科技大學工業工程與管理研究所，(2003）。
5.楊朝順，「考慮失效率限制之週期性預防維護模型研究」，碩士論文，朝陽科技大學工業工程與管理研究所，(2003a）。
6.楊朝順、林竹青、鄭純媛，「應用改善因子法於老化型設備之週期預防維護」，中華民國第五屆可靠度與維護度技術研討會，(2003b）。
7.吳南蒨，「失效率老化速率減緩之週期性預防維護模型」，碩士論文，朝陽科技大學工業工程與管理研究所，(2004）。
8.洪炳煌，「學校省能用電最佳規劃」，碩士論文，中原大學電機工程學系，（2004）。
9.節約用電常識-空調設備，台灣電力公司，（1998）。
10.陳福民，「建築物擋土開挖事故風險之分析」，碩士論文，國立高雄應用科技大學土木工程與防災科技研究所，（2005）。
11.陳清南，「營建機具設備維護策略之探討—以機具租賃業為對象」，碩士論文，國立臺灣科技大學營建工程系，（2006）。
12.李登梅、趙浡霖，「裝備可靠度工程」，五洲出版社，（1985）。
13.王貳瑞，王來旺，「工業工程與管理」，華泰文化事業股份有限公司（2000）。

二、外文部分
1.Blanchard, B. S. & Fabrycky, W. J., “System Engineering and Analysis”, Prentice-Hill, (1998)
2.Jayabalan , V. , and Chaudhuri , D., “Cost Optimization of Maintenance Scheduling for a System with Assured Reliability , ” IEEE Transactions on Reliability , Vol.41 , No.1 , pp.21-25 (1992a）。
3.Jayabalan , V., and Chaudhuri , D., “Optimal Maintenance and Replacement Policy for a Deteriorating System with Increased Mean Downtime , ” Naval Research Logistics , Vol.39 , pp.67-78 (1992b）。
4.Jayabalan , V. , and Chaudhuri , D. , “Optimal Maintenance- Replacement Policy under Imperfect Maintenance , ” Reliability Engineering and System Safety 36 , pp.165-169 (1992c）。
5.Lie , C. H. , and Chun , Y. H. , “ An Algorithm for Preventive Maintenance Policy , ” IEEE Transactions on Reliability , Vol.R-35 , NO.1 , pp.71-75 (1986）。
6.Malik , M. A. K. , “Reliable Preventive Maintenance Scheduling , ” AIIE Transaction 11/3 , pp.221-228 (1979）。
7.Martorell , S. , Sanchez , A. , and Serradell , V. , “ Age-dependent Reliability Model Considering Effects of Maintenance and Working Conditions , ” Reliability Engineering and System Safety 64 , pp.19-31 (1999）。
8.Nakagawa , T. , “Periodic and Sequential Preventive Maintenance Policies” , Journal of Applied Probability R-23/2 , pp.536-542 , (1986）。
9.Nakagawa , T., “Sequential Imperfect Preventive Maintenance Policies “, IEEE Transactions on Reliability R-37/3 , pp.295-298, (1988）。
10.Pham , H. , and Wang , H. , “Invited Review: Imperfect Maintenance , ” European Journal of Operational Research , 94 , pp.425-438 (1996）。
11.Pintelon, L., and Gelders, L.F., “Maintenance Management Decision Making,”European Journal of Operational Research, Vol. 58, (1992)。
12.Suresh , P. V. , and Chaudhuri , D. , “Preventive Maintenance Scheduling for A System with Assured Reliability Using Fuzzy Set Theory , ” International Journal of Reliability , 30/4 , pp.407-513 (1994）。
13.Tsai , Y. T. , Wang , K. S. , and Teng , H. Y. , “Optimizing Preventive Maintenance for Mechanical Components Using Genetic Algorithms , ” Reliability Engineering and System Safety 74 , pp.89-97 (2001）。
三、網路部分
1.http://www.taipower.com.tw/main_6/main_6_1_2.htm。

全文公開日期 2013/07/29 (校內網路)
全文公開日期本全文未授權公開 (校外網路)
全文公開日期 2013/07/29 (國家圖書館：臺灣博碩士論文系統)

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