現(xiàn)代設(shè)備的制造企業(yè)對生產(chǎn)的連續(xù)性、可靠性和自動水平越來越高，對設(shè)備管理提出了更高的要求，借助設(shè)備監(jiān)控、管理系統(tǒng)的輔助，能夠及時、準確掌握設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，尤其是重點、關(guān)鍵設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，及時進行預(yù)防維修，保證設(shè)備的安全、可靠和高效地運行。根據(jù)企業(yè)設(shè)備的實際需求，研究、編制設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控方案，是企業(yè)設(shè)備管理人員的重要工作內(nèi)容。同時，根據(jù)設(shè)備運行監(jiān)控的狀態(tài)參數(shù)，準確判斷設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)，為設(shè)備預(yù)防維修計劃的制定提供依據(jù)，推進企業(yè)設(shè)備管理水平的提高。 設(shè)備運行狀態(tài)檢測與分析是指監(jiān)測和評估工業(yè)設(shè)備、機械設(shè)備、電子設(shè)備或其他類型的設(shè)備的運行情況，以確保其正常運行、提前發(fā)現(xiàn)潛在問題和優(yōu)化性能。這一過程通常涉及多種技術(shù)和方法，包括傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)和人工智能等。以下是一些與設(shè)備運行狀態(tài)檢測與分析相關(guān)的關(guān)鍵概念和方法： 1. 傳感器技術(shù)：使用各種傳感器（如溫度傳感器、壓力傳感器、振動傳感器等）來監(jiān)測設(shè)備的各種參數(shù)和特性。傳感器可以收集實時數(shù)據(jù)，用于后續(xù)分析。 2. 數(shù)據(jù)采集和存儲：采集來自傳感器的數(shù)據(jù)，并將其存儲在數(shù)據(jù)庫或云平臺中，以供后續(xù)分析使用。數(shù)據(jù)可以是實時的，也可以是歷史數(shù)據(jù)。 3. 數(shù)據(jù)分析：使用數(shù)據(jù)分析技術(shù)來檢測設(shè)備的異常狀態(tài)、趨勢和性能問題。這包括統(tǒng)計分析、數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)等方法。 4. 故障檢測：通過分析數(shù)據(jù)，識別設(shè)備可能存在的故障和問題。這有助于提前采取措施，避免設(shè)備停機或損壞。 5. 預(yù)測性維護：基于數(shù)據(jù)分析，制定預(yù)測性維護計劃，以在設(shè)備故障之前采取必要的維護措施，從而提高設(shè)備的可靠性和可用性。 6. 性能優(yōu)化：通過監(jiān)測和分析設(shè)備的運行狀態(tài)，識別潛在的性能瓶頸，并采取措施來優(yōu)化設(shè)備的運行。 7. 遠程監(jiān)測與控制：使用遠程監(jiān)控系統(tǒng)，可以實時追蹤設(shè)備狀態(tài)，并在需要時進行遠程控制和干預(yù)。 8. 可視化和報告：將分析結(jié)果可視化，制作報告，以便操作人員和管理層更好地理解設(shè)備的狀態(tài)和性能。 9. 自動化：將人工智能和自動化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備運行狀態(tài)的檢測和分析，以減少人為干預(yù)的需求。 設(shè)備運行狀態(tài)檢測與分析對于工業(yè)生產(chǎn)、設(shè)備維護和資源管理非常重要，可以提高生產(chǎn)效率、減少停機時間和降低維護成本。這一過程的成功實施需要合適的硬件、軟件和專業(yè)知識，以確保設(shè)備在其整個生命周期內(nèi)能夠高效運行。

一、設(shè)備的狀態(tài)管理

1、設(shè)備的狀態(tài)管理。

設(shè)備的狀態(tài)是指在用設(shè)備所具有的性能、精度、生產(chǎn)效率、安全、環(huán)境保護和能源消耗等的技術(shù)狀態(tài)。設(shè)備的技術(shù)性能及其狀態(tài)如何，體現(xiàn)著它在生產(chǎn)經(jīng)營活動中存在的價值和對生產(chǎn)的保證程度。

設(shè)備在使用過程中，由于生產(chǎn)性質(zhì)、加工對象、工作條件及環(huán)境條件等因素對設(shè)備的作用，致使設(shè)備在設(shè)計制造時所確定的工作性能或技術(shù)狀態(tài)將不斷降低或劣化。

設(shè)備在實際使用中，經(jīng)常處于3種技術(shù)狀態(tài)：一是完好的技術(shù)狀態(tài)，即設(shè)備性能處于正?？捎玫臓顟B(tài)；二是故障狀態(tài)，即設(shè)備的主要性能已喪失的狀態(tài)；第三種狀態(tài)是處于上述兩者之間，即設(shè)備已出現(xiàn)異常、缺陷，但尚未發(fā)生故障，這種狀態(tài)有時稱為故障前狀態(tài)。

2、設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理的意義和目的。

設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理是設(shè)備管理工作的重要組成部分。設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的好壞將決定企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動能否正常進行。因此，設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理的意義和目的在于控制設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，根據(jù)對其檢測、診斷的結(jié)果，采取預(yù)防措施，盡早排除設(shè)備存在的隱患和故障征兆，控制和降低設(shè)備故障率，使設(shè)備經(jīng)常保持在良好狀態(tài)，從而降低維修費用，減少停機時間，提高設(shè)備有效利用率，保證生產(chǎn)的安全和產(chǎn)品生產(chǎn)的高質(zhì)量、高效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3、設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理的內(nèi)容。

設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理的主要內(nèi)容包括制定科學(xué)的管理制度和相應(yīng)的規(guī)程標準，正確合理地使用設(shè)備，加強設(shè)備的維護、檢查工作，了解和掌握設(shè)備故障征兆與劣化情況，并采取消除和控制措施，積累設(shè)備檢查修理過程中的各種信息，為制定合理的修理方案或更新策略提供依據(jù)。

其具體內(nèi)容如下:

（1）建立設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理的原始依據(jù)。包括設(shè)備的能力指標、精度指標和運行特征等原始性能指標、設(shè)備技術(shù)狀態(tài)信息特征參數(shù)指標等。

（2）制定設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理的工作標準。包括設(shè)備操作規(guī)程、維護保養(yǎng)規(guī)程、檢修規(guī)程及狀態(tài)檢查與監(jiān)測規(guī)程等。

（3）建立設(shè)備管理規(guī)章制度和工作流程。包括設(shè)備維護保養(yǎng)、檢查、計劃維修、故障管理、重點設(shè)備管理等規(guī)章制度及考核考查辦法，有關(guān)基礎(chǔ)工作的內(nèi)容、形式與流程等。

（4）貫徹設(shè)備操作規(guī)程與維護制度。合理使用設(shè)備、正確合理潤滑設(shè)備、精心維護設(shè)備。

（5）實行設(shè)備檢查制度。包括全部生產(chǎn)設(shè)備及起重設(shè)備、動力設(shè)備的日常檢查、生產(chǎn)重點設(shè)備的定期性能檢查和精密設(shè)備的定期精度檢查，掌握設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)信息。

（6）定期進行設(shè)備完好狀態(tài)檢查，精度檢測及特種容器檢測等。采用診斷技術(shù)進行狀態(tài)檢測，及時掌握設(shè)備的實際技術(shù)狀態(tài)，為設(shè)備的狀態(tài)維修提供準確信息依據(jù)。

（7）按照設(shè)備的檢查點和檢查路線進行巡回檢查，對檢查中發(fā)現(xiàn)的異常征兆和隱患，要及時排除或進行有計劃地維修，以控制和減少故障發(fā)生。

（8）對突發(fā)故障(包括事故)按照規(guī)定進行分析處理和搶修，并做好記錄。

（9）嚴格貫徹動力設(shè)備的安全運行規(guī)程、環(huán)境保護法則以及定期預(yù)防試驗規(guī)定。

（10）收集各種檢查記錄資料，如日常維修，如故障修理等維修記錄資料，進行統(tǒng)計、整理分析，探索故障的原因與規(guī)律，擬訂維修對策。

二、設(shè)備狀態(tài)檢測的種類

設(shè)備狀態(tài)檢測的種類很多，表11-1為常用設(shè)備狀態(tài)檢測的內(nèi)容及方法。

表11-1 常用設(shè)備狀態(tài)檢測的內(nèi)容及方法

三、設(shè)備狀態(tài)檢測管理

1、引進狀態(tài)檢測的前期論證。

主要工作為全面統(tǒng)計和分析關(guān)鍵設(shè)備和部位的故障停機損失、故障后果；組織專家和技術(shù)人員論證檢測參數(shù)對減少故障和非計劃停機的有效性；全面衡量和考核檢測技術(shù)的成熟程度；與故障后果比較，考核購置和運行監(jiān)測儀器的性價比。

2、專業(yè)人才的培養(yǎng)。

檢測儀器安裝使用和傳感器安裝使用培訓(xùn)；數(shù)據(jù)采集和分析技術(shù)培訓(xùn)；應(yīng)用實踐訓(xùn)練。

3、檢測網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

工作重點為建立立體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)；在線、離線、遙感等方式的組合應(yīng)用；實現(xiàn)主要設(shè)備關(guān)鍵點全部受控；建立一支相對穩(wěn)定的檢測技術(shù)隊伍。

4、與維修管理的無縫連接。

工作重點為檢測結(jié)果，包括信息及時傳遞;依據(jù)檢測分析，進行預(yù)防維修、決策維修實際及時反饋檢測部門，為今后檢測提供經(jīng)驗。

四、機械加工設(shè)備狀態(tài)檢測需求分析

鋼桶制造設(shè)備主要為鈑金冷加工機械，分通用設(shè)備(如開卷校平機、沖床、空壓機、剪板機、卷圓機、點焊機、縫焊機等)、專用設(shè)備(如波紋機、脹形機、翻邊機、封口機等)和涂裝生產(chǎn)線設(shè)備等，這些設(shè)備的常用狀態(tài)檢測主要有加工精度檢測、運行特征參數(shù)(如電流、電壓、溫度、振動、裂紋探傷、潤滑油樣檢測等)檢測和日常維護主觀檢測等。

1、加工設(shè)備的精度檢測主要包括幾何精度(包括直線度、垂直度、俯仰與扭擺、平面度、平行度等)、位置精度(包括定位精度、重復(fù)定位精度、微量位移精度、反向間隙等)和工作精度三方面的內(nèi)容。通用設(shè)備或?qū)Ｓ迷O(shè)備只要檢測幾何精度即可，如果是重點工序設(shè)備，則還要檢測位置精度和運動精度。通過對設(shè)備精度的檢測，能夠掌握其精度狀態(tài)，并推斷其變(劣)化的趨勢。

2、加工設(shè)備的特征參數(shù)檢測包括電流、電壓、溫度、振動、裂紋探傷、潤滑油樣檢測等。其中，通過對設(shè)備運行電流、電壓、溫度等參數(shù)的檢測能夠掌握機床設(shè)備的運行負荷等狀態(tài)；而通過對振動檢測、裂紋探傷、潤滑油樣檢測等方面的檢測和分析，能夠推斷機床設(shè)備零件的磨損程度、有無裂紋及裂紋程度等，最終掌握設(shè)備的運行狀態(tài)和劣化趨勢。

五、編制機電設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控方案的步驟

編制企業(yè)機電設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控方案，主要從以下步驟著手：

1、企業(yè)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控需求調(diào)研。

企業(yè)設(shè)備的狀態(tài)檢測按檢測方法和使用器材的不同，可分為主觀檢測、普通工具儀器檢測和專用儀器設(shè)備檢測三大類，從經(jīng)濟性考慮應(yīng)該優(yōu)先采用主觀檢測或使用普通工具儀器檢測的方法進行。當(dāng)某些參數(shù)對設(shè)備運行的狀態(tài)影響很大，而采用前面兩種方法難以實現(xiàn)或可靠性不夠時，才采用專用儀器設(shè)備檢測。

企業(yè)設(shè)備的狀態(tài)檢測按檢測時間的不同，可分為定期檢測和在線檢測兩大類：在機電設(shè)備運行中，對于能夠保持相對穩(wěn)定狀態(tài)參數(shù)(如設(shè)備的精度等)，宜采用定期檢測的方法完成；在設(shè)備運行中變化較大而對設(shè)備正常運行影響大的參數(shù)，則宜采用在線檢測的方法完成。

2、設(shè)計機電設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控方案。

有了設(shè)備狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控需求后，就可以進行設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控方案設(shè)計。通常，設(shè)計出功能、性能不同的幾種監(jiān)控方案，供可行性研究和論證。

3、進行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控可行性論證。

根據(jù)企業(yè)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)監(jiān)控的實際需求，對所設(shè)計的數(shù)種機電設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)控方案，逐一從技術(shù)性、經(jīng)濟性和可靠性等方面進行認真分析、研討和論證，從而避選出技術(shù)先進可行、性價比高、安全可靠的設(shè)備狀態(tài)檢測方案，并確定為企業(yè)的設(shè)備狀態(tài)檢測方案。

六、機電設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)的作用

通過對機電設(shè)備運行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測，以及對狀態(tài)參數(shù)的分析，掌握設(shè)備的運行狀態(tài)和劣化趨勢，及時進行設(shè)備的狀態(tài)調(diào)整或預(yù)防性維修，是設(shè)備管理工作的重點內(nèi)容。機電設(shè)備運行狀態(tài)與運行參數(shù)之間有著密切的關(guān)系，隨著檢測技術(shù)的進步和發(fā)展，機電設(shè)備運行狀態(tài)都將能夠通過狀態(tài)參數(shù)的檢測得到掌握。表11-2列出了部分設(shè)備運行狀態(tài)與運行參數(shù)之間關(guān)系的實例。

要真正掌握設(shè)備運行狀態(tài)與運行參數(shù)之間的關(guān)系，需要通過大量的實踐研究和經(jīng)驗積累才能完成。

七、機械加工設(shè)備的狀態(tài)分析

通過狀態(tài)參數(shù)檢測了解設(shè)備的運行狀態(tài)，有的是相互關(guān)系比較簡單，1~2個狀態(tài)參數(shù)就能反映出設(shè)備的運行狀態(tài)，如電動機的電流過大，能直接反映設(shè)備可能正在過負荷運行等；有的狀態(tài)參數(shù)與設(shè)備運行狀態(tài)之間的關(guān)系就比較復(fù)雜，如電動機發(fā)熱，可引起的原因有設(shè)備超負荷、電動機缺相運行、電動機掃膛、電源電壓過低、設(shè)備軸承損壞以及潤滑不良等。當(dāng)參數(shù)與設(shè)備的運行狀態(tài)間的關(guān)系比較簡單時，通常直接分析推斷；而當(dāng)兩者之間關(guān)系比較復(fù)雜時，就要借助故障樹等方法進行分析推斷。

現(xiàn)以普通沖床的電動機發(fā)熱為例進行狀態(tài)分析，如圖11-1所示。

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