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以可靠性為中心的維修理論在麻醉機維修中的應用研究

來源 : 中國醫療設備 2017年第8期
update : 2017/11/06
引言
 
隨著21世紀中國領域的大規模發展,醫療單位規模的擴大和醫療設備種類的龐雜,給醫院設備管理者帶來了前所未有的壓力,特別是一些高風險且高頻率使用的醫療設備,其管理方法和維修方案更是亟需解決的重要問題。麻醉機作為高風險醫療設備的代表,在醫院中數量不僅多,而且自身的設備風險等級也很高。但是對於它的維修管理,依然停留在壞了就修的傳統模式,從而導致維修週期長,修後品質難以保障,維修費用得不到控制等現象的發生。為了解決以上問題,本文擬引入一種全新的維修理念——以可靠性為中心的維修(Reliability Centered Maintenance,RCM),用以討論是否能夠解決麻醉機維修管理中出現的各種狀況。
 
1 RCM概述
 
RCM是以保證設備安全可靠運行為原則,結合邏輯決斷方法,利用最少的設備維護資源消耗滿足設備維護目標要求的一種設備管理方法。RCM起源於二十世紀的國際民航業。六十年代後期,在美國商用航空工業領域不斷發展壯大,後來拓展到軍事、石油、化工等領域,透過這種設備管理策略,均取得了較好的效果。對此,國內外學者均對此理論有深入的研究,比如:上海交通大學的黃國炤透過研究秦山二期核電站設備維修方法,運用RCM理論進行改進,使管理人員提高和加深常規島閉式冷卻水系統(SRI系統)工作原理的理解和認識,同時對於本設備能夠怎麼工作和不能夠怎麼工作也有了更為清晰的概念。米永巍等透過在醫院中應用RCM理論維修急救設備,得到了具有很強針對性與計劃性的維修方案,有效地提高急救設備使用中的可靠性和可維護性。

安志萍等透過《軍隊醫療裝備可靠性維修管理模式的探討》一文,針對當下軍隊醫療裝備的可靠性保障問題,提出了傳統的維修管理模式已不適應發展的需要的結論,且對RCM運用於醫療裝備做出了一定的討論。周學兵等學者,根據RCM理論構建出維修管理網路系統,透過分析系統的目標,提出了具體的業務流程及功能模組,並分析了系統開發的關鍵問題,為系統的開發提供了可行的理論支援。康健等對“級列控系統”實施分析,打破傳統的“定修”方式,取得的以下的研究成果:引入了RCM維修理論,建立了級列控系統主要設備表;采用風險矩陣,確定出了對系統影響較大的風險;並且針對性的做出了維修建議;建立了費用最小模型、可用度最大模型和風險模型,並推導了維修週期的數學解析計算。廈門中山醫院的殷煥對醫療器械維修模式進行了探索,提出了應用RCM理論來管理與控制醫療器械的維修。

從以上學者的研究可以看到,RCM並不是一種具體的維修方式,而是一種分析過程和內容。所以根據SEA標準JA1011的第五部分“對RCM過程的評價準則”中對RCM過程的關鍵屬性總結如下:任何RCM過程,應該確保在現行的使用環境下,設施的功能及相關的性能標準是什麼?什麼情況下設施無法實現其功能?引起各功能故障的原因是什麼?各故障發生時,會出現什麼情況?什麼情況下各故障至關重要?做什麼工作才能預防各故障?找不到適當的預防性工作應怎麼辦?
 
2 RCM理論在麻醉機維修中的應用
 
根據RCM理論的要求,對麻醉機制定出新的維修管理大綱,必須進行以下幾個步驟:①確定RCM審查小組;②確定麻醉機的組成並畫出可靠性框圖;③確定麻醉機各個系統的功能和編碼;④運用“結構樹”對麻醉機進行結構和功能分析;⑤對麻醉機進行故障模式與影響分析;⑥建立邏輯決斷圖和維修工作分析單;⑦確定維修工作間隔期和相應的實施人員。
 
經過以上7個步驟,麻醉機維修大綱任務基本形成,但還需要對照麻醉機設備法規要求包括週期與任務內容,確保維修大綱遵守法規要求。
 
2.1 確定RCM審查小組
 
本次選擇4位分別來自不同領域的專家組成審查小組,包括操作員角色的臨床大夫1名,技工角色的院內工程師1名,督導員角色的麻醉科主任1名,外來專家角色的麻醉機廠家工程師1名。
 
2.2 確定麻醉機的組成並畫出可靠性框圖
 
調研醫院的麻醉機共有5個品牌、7個型號。經過RCM小組討論決定,選擇目前醫院數量最多的德國某品牌某型號麻醉機作為RCM分析的樣板。此麻醉機從結構來看分為4大部分,分別是:①載車部分;②主機部分;③使用者交互部分;④病人附件部分。在這4大部分中,又可分為若干個小部分和更小的部分。從麻醉機的可靠性框圖可以看到,麻醉機的組成部件十分複雜,為了方便說明RCM在麻醉機維修管理中的應用,下文以麻醉機“主機部分”中的“進氣模組”為例,闡述其具體的應用內容。其他模組的分析方法與其類似,就不一一熬述。據此,可列出麻醉機的可靠性框圖,見圖1。


 
2.3 確定麻醉機“進氣模組”的功能和編碼
 
進氣模組是麻醉機的氣體進入通道,承擔著氧氣、空氣、笑氣的輸入與控制。麻醉機的氣體可以有兩種方式進入:貯氣筒供氣和中心供氣系統供氣。雙進氣通道的設計保證了在不同情況下,麻醉機都可以有正常的氣體供應。進氣模組包括以下幾類設備:貯氣筒、減壓閥、壓力錶、篩檢程式、安全閥、安全報警裝置。按照調研醫院設備編碼的相關規定,麻醉機的編碼採取“二分三位”的6位元編碼模式,即:第一位和第二位元01代表各種模組,第三位元和第四位代表模塊以下功能部分,第五位元至第六位元為零件序號,如“010104”代表“進氣模組”中“氧氣支路”上的減壓閥零件。
 
2.4 運用“產品結構樹”對麻醉機“進氣模組”進行結構
 
和功能分析“產品結構樹”的構成基礎是產品由部件及零件組成,且部件由下級部件及零件組成。按這種形式不斷細化,形成樹的結構。這種樹狀圖有利於明確分析相關部件及零件的位置和作用,給麻醉機“進氣模組”的結構和功能分析提供了良好的平臺。透過“產品結構樹”寫出麻醉機中“進氣模組”中每一個部件,經過RCM小組的討論,把符合以下任意某一點的作為重要部件留下,作為重點分析的部件。即:①部件單獨購置費需占整機費用的20%及以上;②部件可能在實際使用或者潛在狀態下對患者或工作人員造成重大傷害的;③部件出現故障的頻率高於每月1次的。其餘部件一概刪除,以優化分析內容,見圖2。


 
2.5 對麻醉機的“進氣模組”進行故障模式與影響分析
 
故障模式與影響分析(Failure Mode and Effects Analysis,FMEA)是可靠性工程領域中最常用的一種定性分析法。透過圖2可以看到,在“氧氣支路”的模組中,分佈著1-1-1“中心供氧管”等6個模組。“中心供氧管”的功能是為麻醉機供給氧氣的通路,如果這個管路發生故障,將直接導致麻醉機內部氧氣輸送的中斷,使得麻醉機內部沒有氣體與麻醉混合氣體。它的故障模式有很多種,有可能為老化,也有可能為碰撞等等。根據以上的資訊,可得到麻醉機“進氣模組”中“氧氣支路”FMEA分析簡表,見圖3。


 
2.6 建立麻醉機的“進氣模組”邏輯決斷圖和維修工作分析單
 
完成FMEA分析後,接下來開始對故障進行邏輯決策。邏輯決策的前提是確定邏輯決斷圖,此圖分為兩個層次,第一層具體研究故障的影響,第二層研究維修的工作類型。管理者需要從頂部開始,透過對問題的回答“是”或“否”確定分析的流程與方向。
 
在第一層中,把故障影響分為安全性影響、任務性影響、經濟性影響、隱蔽性故障影響4個部分。在故障影響中,最基本的分類就是明顯性影響和隱蔽性影響。明顯性影響包括安全性影響、經濟性影響、任務性影響3個方面。而隱蔽性影響在本文不進行細緻的區分。為了能夠將故障影響與FMEA的故障描述做一對應,以FMEA分析簡表中A的故障描述為例:①氧氣直接洩漏至機器或空氣中,發生閃爆的故障應屬於隱蔽性影響,因為氧氣直接洩露在正常的情況下,操作者並不能透過五官直接發現故障;②麻醉機氧氣供給量快速下降,不足以維持正常壓力推動氣體運行屬於明顯性影響的安全性影響,因為氧氣供給量快速下降,透過麻醉機的流量表即可看出,對於操作者是一目了然的;③空氧混合不能正常進行屬於明顯性影響的任務性影響,操作者透過麻醉機空氧混合器報警,可以看出其不能正常工作,需更換空氧混合器才可繼續工作。
 
在第二層中,把維修工作類型分為7個層次:保養、一線大夫監控、功能檢測、定時拆修、定時報廢、選擇最有效的工作類型或綜合工作。具體介紹如下:①保養工作:是最基礎的日常工作,平時即可完成;②一線大夫監控:指一線大夫在使用操作麻醉機的時候,進行即時的監控與處理;③使用檢查:指在隱蔽性故障排查的時候,作為一線大夫不能直接進行肉眼的監控,必須依靠設備進行使用時的檢查;④功能檢測:指工程師進行原位或移位的檢查麻醉機的各種功能是否達到預期的目標;⑤定時拆修:指工程師根據麻醉機管理方案,進行定時的拆修工作;⑥定時報廢:指麻醉機用到一定的程度,符合報廢的條件時,需要進行定時的報廢;⑦選最有效的工作類型或綜合工作:指在以上工作都不能解決問題的時候,需要考慮其他工作類型。如果都不能解決問題,最終只能更改其設計,用以提高麻醉機的可靠性。
 
透過以上的各項決斷,可以簡便的判斷出主動性維修工作是否是適用的和有效的。在此基礎上建立起詳細的維修工作分析單,見圖4。
 
2.7 確定維修工作間隔期和相應的實施人員
 
維修工作分析單僅僅是理論上的決策工作單,而需要運用在實際工作中,還需要確定具體的工作人員和維修間隔期,這樣才能順利地應用邏輯決策出的內容。其中具體工作人員由醫院相關臨床工程師組成,他們均需具備3年以上維修和維護麻醉機的經驗,維修間隔期的確定需要大量資料與數學建模才能得出,在此類工作尚未完成前,先以廠家給出的保養週期和工程師自身經驗來確定維修間隔期。最終,透過2.1~2.7節的一步步實施,最終得到了德國某品牌麻醉機的維修大綱,見圖5。
 


3 結論
 
為了比對新理論和傳統理論在維修管理方面的差異,特引入“設備綜合效率分析”理論,透過隨機選取6台麻醉機均分成兩組,進行為期12個月的對照維修管理實驗。在實驗中,記錄麻醉機“實際工作時間”、“休止時間”、“理論設備利用時間”、“淨工作時間”、“計畫工作手術臺數”、“因故障未能工作臺數”這6個參數,透過“設備綜合效率分析”的公式,最終得到如下結論:“實驗組”的麻醉機在使用效率方面比“對照組”的麻醉機高出2~6個百分點。這個數據可以說明,透過RCM理論建立的新維修大綱,在麻醉機的使用效率方面是優於傳統的方式,繼而維修效率也是優於傳統的方式。這為今後醫院的設備維修管理提供了很好的借鑒作用。