葉晶晶

（萍鄉(xiāng)萍鋼安源鋼鐵有限公司，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

軋鋼機械設(shè)備在運行過程中經(jīng)常出現(xiàn)故障，嚴(yán)重影響設(shè)備的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，所以對軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護成為保證設(shè)備生產(chǎn)效率的有效手段。但傳統(tǒng)的軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護主要是依靠人工測量來完成，這種方式時效性較差，精度較低，并且還存在一定的危險性。為此提出軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護分析，提高對軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護的準(zhǔn)確性和安全性。

1 軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測分析

對軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測的主要內(nèi)容包括設(shè)備整體運行狀態(tài)、狀態(tài)特征參數(shù)、狀態(tài)運行指標(biāo)三方面的監(jiān)測，其中設(shè)備整體運行狀態(tài)分為正常工作狀態(tài)、危險報警狀態(tài)、停止運行狀態(tài)等；狀態(tài)特征參數(shù)監(jiān)測主要包括溫度、振動、運行時間、噪聲、電壓等；軋鋼機械設(shè)備運行狀態(tài)指標(biāo)監(jiān)測包括故障率、磨損率以及摩擦系數(shù)等。

在軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測過程中主要應(yīng)用到無線傳感技術(shù)。傳感器作為軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測的關(guān)鍵裝置，其是獲取軋鋼機械設(shè)備運行狀態(tài)、狀態(tài)特征參數(shù)、狀態(tài)運行指標(biāo)等數(shù)據(jù)的主要手段之一[1]。該技術(shù)是一種電子通信識別技術(shù)，其對軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測原理是利用射頻信號、無線通訊等技術(shù)手段讀取到軋鋼機械設(shè)備運行數(shù)據(jù)，快速地對軋鋼機械設(shè)備進行狀態(tài)追蹤和數(shù)據(jù)采集，整個監(jiān)測過程可實現(xiàn)無人化管理、自動化監(jiān)測。

利用傳感器采集到軋鋼機械設(shè)備的外部實時信息，將收集到的傳感信號轉(zhuǎn)化為計算機或者可視化設(shè)備可以識別的數(shù)據(jù)，然后將其存入到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫中[2]。具體監(jiān)測流程：運用無線傳感技術(shù)為每個軋鋼機械設(shè)備設(shè)計一個條形碼標(biāo)簽，改標(biāo)簽類似于軋鋼機械設(shè)備的“身份證”，每個身份標(biāo)簽都只標(biāo)識唯一一臺軋鋼機械設(shè)備。軋鋼機械設(shè)備在進行生產(chǎn)產(chǎn)品時，一旦有產(chǎn)品觸碰到軋鋼機械設(shè)備，傳感器都會自動掃取軋鋼機械設(shè)備上的條形碼標(biāo)簽，進而將設(shè)備的數(shù)據(jù)信息讀取和記錄，并且該類信息都與軋鋼機械設(shè)備的一一對應(yīng)，當(dāng)一個軋鋼機械設(shè)備完成一個產(chǎn)品生產(chǎn)周期后，各標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)信息也將被釋放，傳感器將會進入到下一步信息的讀取工作[3]。無線傳感技術(shù)處理條形碼標(biāo)簽信息步驟如下：①條形碼標(biāo)簽信息初始化：處于待加工的軋鋼機械設(shè)備從上線單元開始進入生產(chǎn)，將軋鋼機械設(shè)備的相關(guān)信息編輯成條形碼標(biāo)簽，并且有標(biāo)識碼唯一標(biāo)識一臺待生產(chǎn)軋鋼機械設(shè)備，開始記錄整個軋鋼機械設(shè)備的運行信息。②條形碼標(biāo)簽信息采集：軋鋼機械設(shè)備帶著電子標(biāo)簽經(jīng)過各個生產(chǎn)單元，當(dāng)?shù)竭_某個生產(chǎn)單元時，生產(chǎn)單元的工位控制器發(fā)出無線信號，該生產(chǎn)單元的工位及軋鋼機械設(shè)備組件參數(shù)將被寫入該標(biāo)簽中，完成無線信號采集功能。③條形碼標(biāo)簽信息讀?。很堜摍C械設(shè)備運行信息的交互集成包括寫入和讀出，軋鋼機械設(shè)備每個生產(chǎn)單元完成時，需要對設(shè)備運行信息進行識別，并且以可視化的方式標(biāo)識在工控機上[4]。④條形碼標(biāo)簽信息清除：當(dāng)軋鋼機械設(shè)備完成一個生產(chǎn)任務(wù)時，需要對該條形碼標(biāo)簽進行及時清除。該條形碼標(biāo)簽不是一次性標(biāo)簽，是可以無線循環(huán)使用的，但當(dāng)再次使用時，需要根據(jù)軋鋼機械設(shè)備狀態(tài)進行更改，保證對軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測精度。

除此之外，還要根據(jù)軋鋼機械設(shè)備出廠信息或者實際生產(chǎn)需求，將軋鋼機械設(shè)備運行指標(biāo)設(shè)定在一定的閾值范圍內(nèi)，如果傳感器采集到的信息數(shù)據(jù)超出事先設(shè)備的閾值范圍，傳感器會自動采取報警狀態(tài)，表示軋鋼機械設(shè)備出現(xiàn)異常運行狀況，并且異常的數(shù)據(jù)和信息會被錄入到軋鋼機械設(shè)備運行管理數(shù)據(jù)庫中。最后根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)，及時調(diào)整軋鋼機械設(shè)備運行狀態(tài)。

2 軋鋼機械設(shè)備運行維護分析

圖1 軋鋼機械設(shè)備運行維護流程

運用AI技術(shù)對軋鋼機械設(shè)備運行進行維護。AI技術(shù)主要以軋鋼機械設(shè)備運行信息作為依據(jù)，對其進行人工智能維護。AI技術(shù)接收傳感技術(shù)對軋鋼機械設(shè)備的監(jiān)測信息，通過網(wǎng)絡(luò)將設(shè)備運行過程中的數(shù)據(jù)匯集到云端數(shù)據(jù)分析中心對數(shù)據(jù)進行處理[5]。

AI機器將主動學(xué)習(xí)軋鋼機械設(shè)備維護知識，然后將其吸收轉(zhuǎn)化。當(dāng)軋鋼機械設(shè)備各個部件發(fā)生故障時，AI機器將對軋鋼機械設(shè)備進行有效故障診斷、隱患故障診斷，可以快速、精準(zhǔn)地識別到軋鋼機械設(shè)備出現(xiàn)故障的原因和部位，并將診斷結(jié)果立即在可視化平臺上顯示出來，然后軋鋼機械設(shè)備將進入維護狀態(tài)[6]。AI技術(shù)對軋鋼機械設(shè)備運行維護過程，屬于一個人工智能維護流程，全程無需人員參與，可以有效降低軋鋼機械設(shè)備運行維護成本，提高維護效率，其具體維護過程如圖1所示。

在軋鋼機械設(shè)備運行維護整個流程中，最核心關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是對設(shè)備運行數(shù)據(jù)的分析，軋鋼機械設(shè)備運行數(shù)據(jù)一般分為兩種，一種信息包括設(shè)備名稱、編號、品牌、開機時間、當(dāng)前時間、備用工件、加工產(chǎn)品件數(shù)等，這些基本數(shù)據(jù)對軋鋼機械設(shè)備生產(chǎn)影響較小。另一種設(shè)備運行信息包括：設(shè)備運行溫度、濕度、電壓、振幅、電流、負載、最大轉(zhuǎn)速、刀具磨損量等，這些數(shù)據(jù)對軋鋼機械設(shè)備生產(chǎn)具有重要影響，因此這些重要數(shù)據(jù)對基于AI的軋鋼機械設(shè)備運行維護非常重要。通過運用程序開發(fā)語言，經(jīng)過傳輸協(xié)議從軋鋼機械設(shè)備接口采集大量運行數(shù)據(jù)，并對其進行大數(shù)據(jù)深入分析和挖掘。對軋鋼機械設(shè)備刀具的維護，以刀具的磨損量、使用時間、負載等數(shù)據(jù)作為指標(biāo)參數(shù)，一旦超出指標(biāo)參數(shù)，自動更換軋鋼機械設(shè)備刀具；對軋鋼機械設(shè)備主軸運行維護，以主軸電壓、轉(zhuǎn)速、前后軸承溫度等信息作為指標(biāo)參數(shù)，同樣，在運行過程中，設(shè)備主軸運行數(shù)據(jù)超出參數(shù)范圍，將自動對軋鋼機械設(shè)備主軸進行維護，實現(xiàn)對軋鋼機械設(shè)備運行實時維護。

3 結(jié)語

此次對軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護進行了簡要分析，先進的數(shù)據(jù)分析與檢測技術(shù)的應(yīng)用，使軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護流程更加精準(zhǔn)可靠，軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護正在向智能化、信息化和數(shù)字化時代邁進。由于此次研究時間有限，雖然在該方面取得了一定的研究成果，但軋鋼機械設(shè)備運行監(jiān)測與維護是一個值得深入探討的問題，今后還要對其進行深入研究，為制造業(yè)企業(yè)提供理論依據(jù)。