第1章 设备备件管理的基本知识

1.1 设备备件的产生和发展

设备备件是为了缩短设备修理时间，或进行设备的计划性维护和改造，而事先组织采购、制造和储备的一定数量的可更换的设备零件，以备需要时使用，从而确保设备的正常运行。

早在战国时代，可互换青铜弯触发器和锁定机构的大规模生产和制造，带来了可互换零件的机械设计思想雏形。随着经济和技术水平的持续发展，人们意识到这种可互换性能够帮助我们更为容易和快速地组装新的装备以及修复现有装备，同时最小化实施组装或修理工作的工时并降低实施这些工作所需的技能要求。虽然这个阶段已经有了可互换性设计思想的萌芽，但在很长的一段时间里，由于经济发展和技术水平的局限性，互换性技术只是小面积地运用在与军事相关的领域，用来复制和修复军备。

18世纪出现的第一次工业革命带来了以机器生产取代手工业生产的时代，基于当时技术能力的限制，就算是同一型机器，仍然不具备大量零件的互换性。因此，当机器出了故障需要更换零部件的时候，绝大部分的零件都需要“配做”（配合其他零件加工制作），才能符合该机器的运行要求。

这个时期的工业基础——机床仍在发展当中，直到1797年“英国机床工业之父”莫兹利创制了由丝杠传动刀架的车床，实现了机动进给和车削螺纹，这不仅是机床结构的一次重大变革，也使得基础机械加工业实现了跳跃式发展，零件的一致性和可互换性从此成为可能。

工业革命时期，资本市场对机器装备井喷式的需求，极大地促进了基础工业的发展。19 世纪，由于纺织、动力、交通运输、军工等需求的推动，各种类型的机床相继出现。1817 年，英国人罗伯茨创制了龙门刨床；1818 年，美国人伊莱.惠特尼制成了卧式铣床；1876 年，美国布朗-夏普公司制造出万能外圆磨床；1835 年，英国人惠特沃思发明蜗轮滚齿机；1858 年，席勒发明了圆柱齿轮滚齿机。

多种机床的发明和创新，为我们带来了一个崭新的时代：从根本上解决了之前手工加工零件的精度和一致性问题，可互换性部件的工业化大规模生产得以实现，实现了真正意义上同一品牌型号的机器零件的通用，才有了之后大规模的诸如福特公司T型车这类复杂消费级机械产品的面世。

这个时期设备的功能大幅度提升，由于专业化和复杂程度以及大规模生产的要求，决定了之前又是操作人员又是维修人员的小作坊式的运作模式无法维系。为了满足大规模生产的需要，各个生产厂开始培养专业的维修人员并在工厂中设置专业的维修工种，“备件”的概念也正式被提出。可以说“备件”的产生，离不开机器装备的大规模应用以及互换性技术的不断发展。

在设备大量应用和集约化的今天，绝大多数行业仍然依赖其高价值资本资产（设备或生产线）的可用性来提供产品或者服务。这些重要的资本资产常位于该公司所开展业务的核心流程中，它们的故障停机可导致以下影响。

1）收入损失。例如，生产中的机器停机造成质量和产量的问题。

2）客户满意度下降和可能的相关索赔。例如，航空公司和公共交通运输公司。

3）公共安全或危害。例如，军事设施、提供能源的发电厂、自来水厂，制造企业人员安全或环境安全问题等。

通常，这些故障停机所带来的后果都非常昂贵，有可能是直接的经济损失，也有可能是间接的企业声誉、品牌价值的损失，甚至还会影响到公共安全等。为避免损失，这些行业中的大部分公司都会成立自有的或依靠外协的维修维护组织，以确保自己的资本资产具有高水平的可用性和可靠性，以使停机可以尽快恢复；或者通过一系列的设备管理策略让设备减少停机的次数。

这些公司包括众多的制造企业、公共服务企业（交通、能源等）和军事组织等。在这些机构中，维护组织负责维护资产；在整个维修维护活动中，都离不开资源的规划和供应，如技术人员、工具和备件等。

我们在这里谈到的设备备件就是维修维护活动的主要输入之一，也就是被称为“料”的要素，是整个设备维修维护活动的主要物质基础，设备管理系统简图如图1-1所示。