賀振泓

蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 蘭州 730050

引言

如今機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)越來越重要，并且也得到了行業(yè)的廣泛關(guān)注與大力發(fā)展。在我國科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展背景下，機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)效率和品質(zhì)要求越來越高，要求提高設(shè)備作業(yè)強(qiáng)度、自動(dòng)化和智能化程度，并且在設(shè)備愈發(fā)復(fù)雜且部分聯(lián)系愈發(fā)緊密的形勢下，故障往往一觸即發(fā)，小問題能引發(fā)大風(fēng)險(xiǎn)，甚至還能破壞環(huán)境，讓相關(guān)企業(yè)遭受巨大損失。機(jī)械故障頻發(fā)不僅降低了經(jīng)濟(jì)效益，還危害了人身安全。所以想要開展維修工程管理，必須樹立現(xiàn)代化意識，要提高管理效果，讓設(shè)備維修更加先進(jìn)。在開展管理工作時(shí)，要從傳統(tǒng)直覺、經(jīng)驗(yàn)判斷管理模式逐漸轉(zhuǎn)為具有彌補(bǔ)性的客觀推理模式。管理者需要在變化多樣且具有動(dòng)態(tài)性的管理狀況中，選擇最為合適的方案。

1 機(jī)械制造業(yè)故障診斷分析

故障診斷也可以被稱為機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷，其屬性是辨別機(jī)械運(yùn)行情況的科學(xué)技術(shù)之一。如今我國工業(yè)蓬勃發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提高，設(shè)備智能化、自動(dòng)化和大型化是必然趨勢，不僅增加了應(yīng)用難度，還增強(qiáng)了生產(chǎn)的依賴性。所以如果設(shè)備出現(xiàn)故障就會(huì)降低生產(chǎn)效率與質(zhì)量，從而造成經(jīng)濟(jì)損失。機(jī)械制造業(yè)故障診斷的主要內(nèi)容有監(jiān)測、檢測、預(yù)測與識別狀態(tài)，同時(shí)還包括診斷、處理故障和提出對策等[1]。

診斷程序主要由三個(gè)部分組成，第一個(gè)是搜集信息，詳細(xì)來講就是根據(jù)提出的診斷目的，將能夠充分展現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行情況的數(shù)據(jù)信息，通過傳感器轉(zhuǎn)化為電信號。第二個(gè)是處置信息，詳細(xì)來講就是將具有干擾性和阻礙性的信息，從狀態(tài)信號中篩除，然后通過合理的處理精煉出最符合設(shè)備運(yùn)行情況的特征參數(shù)，將其視為判斷狀態(tài)的根據(jù)。處理的方法非常多，通常情況下會(huì)應(yīng)用隨著時(shí)間變動(dòng)而信號幅值變化的時(shí)域分析方法，從而以特征信息為依據(jù)來辨識信息狀態(tài)。以及以信號頻率結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，然后用特征信息辨識信息狀態(tài)的頻域分析方法[2]。第三個(gè)是識別狀態(tài)，詳細(xì)來講就是在判別時(shí)，將診斷后的參數(shù)值和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比。

可以將故障監(jiān)測和診斷技術(shù)進(jìn)行分類，從監(jiān)測信息與診斷主體聯(lián)系角度進(jìn)行區(qū)分，可以分為兩類。第一類是直接診斷，此種方法是在掌握診斷主體信息變動(dòng)情況的基礎(chǔ)上，直接診斷其狀態(tài)。例如監(jiān)測齒輪的磨損程度、軸變形情況等等，然后根據(jù)信息變化，判斷具體情況。在設(shè)備結(jié)構(gòu)等條件的限制下，增加了直接監(jiān)測的難度，無法以此獲取準(zhǔn)確信息，所以要采用間接診斷方法。第二類是間接診斷，此種方法是通過設(shè)備溫度等信息的變動(dòng)來判斷主體情況，其根據(jù)具有較強(qiáng)的綜合性，但是因?yàn)樾畔⒈容^復(fù)雜多樣所以在判斷過程中，非常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。例如影響潤滑油溫度的因素非常多，除了其軸承運(yùn)轉(zhuǎn)情況，還有室內(nèi)溫度以及油量等等。所以如何在全面、綜合且繁雜的信息中提高辨識效率和準(zhǔn)確性，是目前故障診斷領(lǐng)域亟須解決且非常關(guān)鍵的課題[3]。

2 機(jī)械制造業(yè)維修工程管理的現(xiàn)存問題

2.1 投入少

機(jī)械制造業(yè)的顯著特征就是非流程性，詳細(xì)來講就是雖然在生產(chǎn)過程中選擇了自動(dòng)化、半自動(dòng)化生產(chǎn)線，但是其生產(chǎn)缺少連貫性，并且相比于電力、化工等行業(yè)，最終生產(chǎn)出來的產(chǎn)品的物質(zhì)形態(tài)優(yōu)勢不強(qiáng)，但是此行業(yè)如果遭遇機(jī)器故障，其損失的經(jīng)濟(jì)效益也更少。同時(shí)因?yàn)槠髽I(yè)之間在盈利方面具有較大差距，所以傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)在維修、人才培養(yǎng)以及裝備購置等方面投入也比較少[4]。

2.2 效果差

通常情況下，機(jī)械制造業(yè)所應(yīng)用的金屬切削機(jī)床會(huì)使用巡檢模式，而非監(jiān)測模式。并且所應(yīng)用的診斷裝置以手持為主，一般是便攜式檢測診斷儀器。因?yàn)閭鞲衅髂軌驅(qū)⑿畔鬟f的更遠(yuǎn)，一般以隨機(jī)外置為主，所以很難拾取信息，也很難獲得較弱的信息，導(dǎo)致信噪非常低。除此之外，因?yàn)閮x器應(yīng)用廣泛，但是機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很難符合診斷門限，也很難滿足標(biāo)準(zhǔn)，不能得到有力的支持。再加上高素質(zhì)和專業(yè)性的工作人員要求與實(shí)際結(jié)果形成強(qiáng)烈反差。尤其是機(jī)床，還需要對其做好故障診斷工作，要以機(jī)床精度為核心明確不同診斷之間的差距，如果想要監(jiān)測和評估速度低、承載性大以及精度優(yōu)良的大型機(jī)床，難度就更高[5]。

2.3 缺少專業(yè)性和針對性的監(jiān)測診斷裝置

如今國內(nèi)外研發(fā)專業(yè)診斷設(shè)備的公司和廠家非常多，但是忽視了機(jī)床設(shè)備的診斷產(chǎn)品研發(fā)工作的重要性，即使逐漸出現(xiàn)了手持儀器、在線監(jiān)測裝置與系統(tǒng)，但是其重點(diǎn)都是主機(jī)，缺少了適用于控制成本、應(yīng)用機(jī)床功能等方面的監(jiān)測與診斷系統(tǒng)。在面對中大型和精度較高的機(jī)床結(jié)構(gòu)的經(jīng)典問題與動(dòng)態(tài)監(jiān)測時(shí)，其系統(tǒng)研發(fā)仍處于初級發(fā)展階段。

3 機(jī)械制造業(yè)維修工程管理方法

在維修過程中，研究故障的核心目的是檢查故障模式、機(jī)理，降低故障發(fā)生率，以此提高設(shè)備的安全性和利用率。并且還要將故障排查結(jié)果及時(shí)反映給其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門，以此保證決策正確，提高其可靠性，同時(shí)管理維修工序也非常重要[6]。

3.1 維修信息管理

此工作主要包含搜集、整合、分類、處置、保存、查閱和分析關(guān)于維修工程的重要信息數(shù)據(jù)資料，然后形成具有完整性的工作程序。信息數(shù)據(jù)資料的范圍非常廣闊，既包含維修工程完結(jié)狀況的多種數(shù)據(jù)資料，也包括維修工程可能發(fā)生以及切實(shí)發(fā)生的各種數(shù)據(jù)資料，如預(yù)測、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和預(yù)算等等。從管理信息系統(tǒng)發(fā)展角度分析，從傳統(tǒng)處理信息數(shù)據(jù)資料，反饋分析結(jié)果的系統(tǒng)，到如今成為處置預(yù)期信息數(shù)據(jù)并且為后期方案和決策做數(shù)據(jù)支撐的系統(tǒng)，經(jīng)過此系統(tǒng)可以將資料轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)用性較高的信息。維修管理信息系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的過程中，以計(jì)算機(jī)為核心，其主要分為兩種系統(tǒng)。第一種系統(tǒng)是人機(jī)系統(tǒng)，此系統(tǒng)以人為主，解釋和處理信息的主體是管理人員，所以人的作用非常明顯。第二種是人機(jī)智能系統(tǒng)，此系統(tǒng)的形態(tài)更加高端，通過智能化模仿人的行為和思維，通過程序調(diào)整和修改程序，提高最后輸出結(jié)果的擬人化程度[7]。如今我國機(jī)械制造業(yè)重點(diǎn)研發(fā)的故障診斷系統(tǒng)，其實(shí)就是智能系統(tǒng)。

3.2 維修計(jì)劃管理

編制維修計(jì)劃是此工作中非常關(guān)鍵的一部分，科學(xué)完善的維修計(jì)劃與方案既能節(jié)約管理資源，也能合理調(diào)控人員與時(shí)間，順利開展生產(chǎn)工作，縮短維修時(shí)長，更能避免產(chǎn)生較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)耗損。因此在策劃維修工程時(shí)，要重視管理工作，充分發(fā)揮預(yù)見性，避免措施過于盲目化和無理化。維修計(jì)劃的目的是應(yīng)用最少的成本，讓機(jī)械設(shè)備在其標(biāo)準(zhǔn)壽命內(nèi)按照規(guī)范運(yùn)行，充分發(fā)揮其性能與價(jià)值，最大化提高利用率。生產(chǎn)和維修這兩道工序非常不同，在維修過程中會(huì)受多種因素影響如技術(shù)水平、方案策劃以及故障發(fā)生情況等等，所以直接提高了維修難度。由此可知，維修工程具有不確定性和復(fù)雜[8]。

3.3 維修質(zhì)量管理

3.3.1 合理控制配件質(zhì)量。如今，開展設(shè)備維修工作的主要工序之一就是更替和維修零部件，配件質(zhì)量直接影響著維修質(zhì)量。所以一定要提高對配件質(zhì)量控制工作的重視程度，才能提高維修效率，充分發(fā)揮產(chǎn)品作用。其主要內(nèi)容是：第一要嚴(yán)格把控和篩選供應(yīng)單位，要從根源上控制質(zhì)量。第二要開展質(zhì)量控制工作，要先檢查樣品然后在簽訂合同。并且在購置配件時(shí)，維修企業(yè)要先進(jìn)行檢驗(yàn)，保證配件滿足質(zhì)量維修工程質(zhì)量要求。

3.3.2 科學(xué)管控維修程序。首先要堅(jiān)持預(yù)防工作，以此提高維修質(zhì)量。日常預(yù)防工作對整體維修工程的作用非常大，要重視管控維修工藝，要制定嚴(yán)格且合理的工藝標(biāo)準(zhǔn)，并且還要落實(shí)維修程序，要做到有章可循，有規(guī)范可守。其次要想從整體和細(xì)節(jié)提高工序質(zhì)量，就必須從各個(gè)環(huán)節(jié)入手。其實(shí)維修質(zhì)量低不代表所有工序質(zhì)量都非常低，通常情況下只是幾道工序或者環(huán)節(jié)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

3.3.3 做好質(zhì)量檢驗(yàn)工作。質(zhì)量檢驗(yàn)的重要性毋庸置疑，其成為控制維修質(zhì)量的重要方式之一。在開展維修工作過程中，一定要安排質(zhì)量檢驗(yàn)工作。其檢驗(yàn)內(nèi)容從技術(shù)水平、工藝標(biāo)準(zhǔn)到配件等等。如果沒有通過檢驗(yàn)，則不允許轉(zhuǎn)序、裝配和出廠。其中總成和整機(jī)裝配是檢驗(yàn)的關(guān)鍵部門，所以應(yīng)該配置專門的檢驗(yàn)人員，細(xì)化檢驗(yàn)內(nèi)容。

3.3.4 分級檢測診斷，制定長期規(guī)劃。在開展維修工程時(shí)，要在掌握企業(yè)機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)模式的基礎(chǔ)上，根據(jù)監(jiān)測對象情況選擇監(jiān)測方法、區(qū)域以及周期等。如果要監(jiān)測數(shù)量多、類型多的設(shè)備，并且堅(jiān)持巡檢方式的企業(yè)，應(yīng)該在開展維修工程的最初階段，根據(jù)設(shè)備的重要性，合理劃分檢測等級，同時(shí)還要制定長期方案[8]。

3.3.5 研發(fā)符合機(jī)床行業(yè)特征的設(shè)備檢測診斷儀器。集合專業(yè)的生產(chǎn)廠家和檢測診斷儀器的企業(yè)、院校，開展設(shè)備檢測、故障診斷系統(tǒng)和儀器工作。通常情況下，其主要分為兩類。第一種就是根據(jù)巡檢模式而研發(fā)的便攜式數(shù)據(jù)搜集分析儀器或者系統(tǒng)，如今市場上擁有非常豐富種類的便攜式數(shù)據(jù)搜集儀器和系統(tǒng)，其硬件系統(tǒng)和傳感器符合機(jī)床行業(yè)作業(yè)需求，但是大部分軟件系統(tǒng)和機(jī)床作業(yè)缺乏適配性。所以可以基于原有的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)一些滿足機(jī)床作業(yè)需求的功能，提高后續(xù)作業(yè)效率，降低故障維修成本。第二種就是根據(jù)在線監(jiān)測模式而設(shè)計(jì)在線監(jiān)測、預(yù)警、診斷系統(tǒng)，此種系統(tǒng)在市場上非常少見，甚至處于空白研發(fā)階段，但是此種系統(tǒng)的研發(fā)技術(shù)條件已經(jīng)趨于成熟，從計(jì)算機(jī)硬件開發(fā)、傳感器、到數(shù)據(jù)信息搜集系統(tǒng)等等都非常完善，其主要問題是成本與時(shí)間。此種系統(tǒng)開發(fā)成本昂貴，主要應(yīng)用于重型數(shù)控機(jī)床等設(shè)備，所以為了合理控制成本，應(yīng)該分為簡單和復(fù)雜兩種。如可以讓制造廠商和診斷儀器研發(fā)廠商共同合作，根據(jù)需求制定價(jià)格，其既要滿足精準(zhǔn)診斷要求，也要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測和預(yù)警。

4 結(jié)束語

如今想要做好產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作，一定要堅(jiān)持維修性和穩(wěn)定性原則，因?yàn)樯a(chǎn)、應(yīng)用和維修是非常重要的環(huán)節(jié)。維修工作受外界影響非常重，如技術(shù)水平、管理情況等等，其直接影響著維修工程質(zhì)量和效率，同時(shí)還影響著其經(jīng)濟(jì)效益。所以如今在機(jī)械制造業(yè)發(fā)展過程中，如何提高診斷的準(zhǔn)確性和維修的精準(zhǔn)性是非常關(guān)鍵的課題，并且其還直接影響著機(jī)械的使用性和功能性。想要促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展，讓企業(yè)順利運(yùn)行必須重視故障診斷工作和維修工程。