装备的维修性设计不单单是设备制造商需要强化的，也包括用户要考虑在产品规划中进行要求。自动化改造及成套装备的设计，应是由用户、制造方、设计方及监理方共同系统性地实现的。维修性设计的目的，是为了论证设备设计和制造是否满足功能性，是否便于维修，是否能实施主动维修以优化设备可用度，是否质量可靠。企业可参照本书2.4节“案例1：设备改造与引进可靠性评价报告”进行，以便在设备购置时，对维修性进行评估，避免或减少单一的低价采购部策略带来的设备设计隐患，维修性特性如图5-20所示。

图5-19 您的设备有多牛

图5-20 维修性特性

1.故障隔离与诊断

故障隔离是实施维修的基础，是在装备设计时，通过实效分析，识别出可能出现的故障，并提出故障解决的措施。通常包括说明文件中的故障判定和处理方法，内置传感器和判定逻辑，实现故障的预警和自修复，也涵盖信息化产品的升级和Bug补丁修复措施。故障隔离方式见表5-2。

表5-2 故障隔离方式

2.标准化与互换性

许多企业存在这样一个问题，同类或同型号的设备零件不通用，导致在备件储备时困难增加。在设备设计时，对零部件和接口实施标准化是非常重要的步骤。制造商需要在设备设计时，选择标准化零部件，用户在设备更新时，需要考虑现有设备的零部件情况，向制造商提出明确的标准化需求。装备设计的标准化与互换性要求见表5-3。

表5-3 装备设计的标准化与互换性要求

3.模块化和可达性

有些设备在维修时，会需要很大的功夫才能拆卸下来，甚至维修人员可能会怀疑，当初是怎么安装上去的。这一特性称为可达性，决定了故障停机影响的接近时间，故在装备设计时，应充分考虑维修的方便性。另外针对故障件的维修，由于许多零部件的复杂性，在进行维修时需要很长的修理时间，所以对于复杂性的易损部件，应考虑模块化，以实现集成模块的快速替换，对故障模块线下维修后，留作备用。模块化如图5-21所示。(www.daowen.com)

图5-21 模块化

4.修理或更换

修理费用=维修固定费用+修复故障费用（工时费用×人工费用×MTTR）×零件故障数量。

报废费用=报废固定费用+（零件单价+工时费用×人员数量×拆卸和更换时间））×零件故障数量。

报废费用≤修理费用时，报废比修理更经济。

系统等寿命设计（所有部件按照同样寿命设计）时，当达到报废时限时，整体报废比修理更经济。

在设备设计时，应充分考虑备件价值、修复难度、故障影响等因素，而在维修时应根据具体情况向用户提出修理或更换的建议。

5.可靠性设计

可靠性设计是基于设备质量可靠的设计原则，除了基于产品质量的零部件和材料选择、应力-强度分析、降额等基本考虑之外，复杂装备还需要考虑对结构的优化。对于故障模式进行冗余设计时，需要考虑依据故障进行失效分析，进行以可靠性为中心的维修（RCM），列举出预防性维修的内容，便于降低制造成本，充分考虑系统尺寸、重量和节能因素。可靠性设计见表5-4。

表5-4 可靠性设计

6.人因工效

装备最重要的是其使用属性，便于操作和维修、便于安全识别是装备设计必须注重的内容，这也是人因工效方面的内容。如颜色是否符合企业基准色系要求，有无防错设计，有无保护人员和设备安全的装置和机构，设计时应考虑使用地区人员的性别、身高等因素，优化系统及其部件的高度、颜色、标示、照明、听力、噪声水平、防备设计，以及操作和维修的重要部位有无明显的可视化标记等。