设备状态预知维修管理

设备状态预知维修管理

设备维修方式最初是事后维修、进而发展到预防维修(PM)和计划维修(MP), 现在随着设备诊断技术的发展, 正在逐步走向设备状态预知维修。这是现代化大型企业应大力提倡的一种维修方式。设备状态维修是以设备状态监测为基础, 以设备故障分析、诊断结果为依据, 以设备预知状态为手段而日益成熟的设备维修方式。

近几十年来，人们把系统论、控制论、信息论、可靠性理论摩擦磨损理论和行为科学等与设备管理的实际相结合，产生了设备综合工程学、日本的"全员管理"(TPM) 等设备管理的新理论、新模式，使设备管理从传统管理进入了现代管理；把电学、声学、热学、故障物理理论以及应用化学等基础科学应用到设备状态信息的控制上来，产生了设备状态监测和故障诊断技术，从而把设备维修方式推进到了预知维修的阶段；把系统论、控制论与现代优化理论应用到设备的经济、技术的综合管理上业形成了一系列设备的现代管理方法，使人们从单凭经验进行经测和决策，进入了以定量为主和科学决策。可以预见，随着计算机管理的深入开展，设备管理必将进入动态管理和优化型综合管理的新阶段。可以认为，现代科技成时的广泛应用，是提高管理效率和效益取之不尽的源泉。

一. 充分利用现代科技检测手段, 逐步实现设备状态预知维修管理的必要性

现代科技成果和现代化设备管理理论应用的广泛性和深入程度，是衡量设备管理现代化的主要标志和特点。设备管理较为先进的国家，通常都有一批专家、学者专门从事于现代科技成果与设备管理相结合，带动设备管理水平及时跟上现代科技迅猛发展的步伐。ATB矿设备管理除采用预防性维护保养外, 应进一步探索新的维修体制。针对系统维修管理体制暴露出的蔽端，应用现代化设备管理和状态维修的理论和方法，对维修管理体制进行全面研究，建立起符合ATB特点的维修管理体制。积极推行PM保养，并通过各种各种现代化的检测手段，预知设备变化情况和对质量产生不良后果的可能性，并在事前采取对策，确保设备完好和产生的顺利进行。使ATB矿形成一个设备现场安全预控体系，让设备现场运行的各个环节处于受控状态。

二. 设备诊断方法介绍

随着计算机技术、数字信号处理技术的发展, 设备诊断技术也有了很大的发展, 人们可以将传感器从机器上获得的信号和图像转化为故障信号的谱分析、数字滤波、时频分析等方法, 这样就能从图像中获取机械运行状态的信息。借助现代先进的技术手段, 我们可以摆脱故障诊断靠眼看、耳听、手摸的原始落后方式。

有些大型设备(电铲、钻机、重型卡车等)制造厂家在其设备中, 安装了设备状态检测、监控、记录装置, 这些装置多用于对设备的发动机、电机、电气设备运行状态的检测, 同时也能将设备上其它需要监测的信号(如: 温度等(通过专业性传感器接收下来。这样能随时把设备的各种检测情况(水位、油温、轴承震动、司机的不恰当的操作行为等)实时地记录下来, 通过电脑收集起来, 以便在维修时参看, 为维修人员提供故障信息及排除故障的指导功能, 从而采取相应的维护措施。更有甚者, 能使设备状态检测信息, 通过无线通讯实时地(或通过先从设备上"下载"到便卸式电脑)传给企业信息中心计算机系统(据称: 先进的GPS设备调度系统就有该功能), 然后由维修管理系统根据设备状态分析后, 自动生成相应的维修工作单。对于严重的故障(或故障前兆 )立即把车开回车间或派人到现场修理,

对于不过分影响设备运行的"状态事件", 系统自动记录下来, 将处理措施内容加到下次保养工作单中处理。这样就能准确及时地实现设备状态预知维修。设备状态实时检测状置,

还可以防止采矿部门及其司机因种种理由, 有故障不报的行为。如果我们能充分地将这些

在线的监测手段和离线的检验、诊断手段综合运用起来, 进行分析判断设备的技术状态的

动态变化, 变化趋势, 变化速度, 我们就能做到不必对设备进行分解, 不需对设备停*ÿ

或只需短暂停机)检查, 即可对其技术状态作出准确的评定, 进而作出是否修理, 该作哪

些(针对性的)修理, 何时修理最适宜的决策, 打破现在的PM和MP维修方式一统天下的局面, 而再采用一些更为经济、合理、科学的"设备状态预知维修"制度。

按太堡露天煤矿（ATB矿）主要设备为90年代较为先进的设备, 这些设备上装备有完善的监控、监测系统, 例如在小松685E卡车上装有GE公司的"STATEX-III", 它是当今发动机操纵、调速、燃油控制的车载装置; 在卡特789B卡车上装有"ECM"(Electronic Control Module)电子控制模块、"ARC"(Automatic Retarder Control) 缓行器自动控制系统、"ECAP"( Electronic Control Analyzer Programmer)电子控制分析程序装置等。如果用户还想对设备其它信号进行收集的话, 则只需加装专业性传感器, 与设备上现有的控制系统连接即可。设备上的这些检测手段无一不是为设备安全、有效、经济地运行而设计的, 我们在选用(选购)设备时应考虑到装有这类监控、监测装置的设备更为安全可靠, 而不可以为这些装置昂贵, 就弃之不购(这类装置有的设备制造厂家是将其列入选购件中的)。

现在有些商品化"维修管理软件" , 可把工作单模块连接到预知性维护软件, 使得预知性维护系统在保警时能自动产生检查工作单; 其Uptimer模块功能按设定条件来监控, 允许用户和PLC(可编程逻辑控制器)连接, 以便直接从设备和设施抽取状态数据, 以便实现预知维修。对于固定不动的"生产线设备"(如: ATB矿选煤厂)来说, 搞"在线(ON-LINE)"的实时监测, 随时监控其运行状态, 从而开展状态预知维护, 是非常行之有效的。但是对于ATB矿的大多数分布广、而又随时移动着的装载设备来说, 搞设备的随时状态检测, 并进行状态预知维修, 其难度很大。只能借用无线监控技术来实现。

【特请关注】设备状态预知检测手段看来与MIS没什么联系, 笔者写该章节的目的就是想引起有关人士的注意。设备状态预知维护可以说是设备管理的最高境界, 因为各大设备厂家均在自己的设备上采用高科技的设备状态检测装置(下面将列举一两个例子)。这些检测装置随时记录下设备及重要部件的运行状况, 和司机的"误操作"(或不适当操作)的行为; 对一些设备故障能以代码的形式显示在车载显示屏上, 以及时提示操作者。目前, 德兴铜矿采用带有该技术的设备后, 定期(如: 每周)由设备管理技术员到各设备上, 从车载检测装置中将设备运行检测信息"下载(DOWN-LOAD)"到便卸式电脑中(即: PTU - PORTABLE TEST UNIT),并用专用的统计分析软件进行分析, 然后向设备主管理提交一份设备状况报告 ; 设备主管根据该报告发出设备维修(或报养)工作命令。但ATB矿尚没有这方面的举措。

1. 电铲诊断系统:

美国哈尼施菲格(P&H)采矿设备公司生产了一种"图形用户接口"装置, 该装置能使P&H 电铲操作者迅速检查和诊断该设备运行状况信息。此图形用户接口为一彩色图表触屏装置, 该装置可使电铲操作者灵活地监测设备使用情况, 确定润滑系统、提升推压系统和大臂

摆动系统。碰到故障时会发出信号、做记录, 并对某个故障提供诊断屏幕; 同时显示提升

制动、推压制动、大臂千斤顶和设备操作方式等设备的功能情况。

编程信息显示器为标出和存储事项信息可显示4条达80个字符自动上卷的正文。

此图形用户接口已应用在新型P&H 4100A和2800XPB电铲上。第一个接口安装在操作工操作处, 提供设备状况、控制润滑及限位开关设定方面的信息。

第二个接口安装在控制室, 显示了每个PLC输入和输出。利用地址改变颜色表示二进