王鳳安

（菏澤技師學院，山東 菏澤 274000）

隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，機電一體化設(shè)備已經(jīng)在工業(yè)領(lǐng)域得到了普遍使用，對提高各個行業(yè)的生產(chǎn)效率，促進經(jīng)濟發(fā)展意義重大。機電一體化設(shè)備的發(fā)展對機電一體化技術(shù)有著較大的依賴，機電一體化技術(shù)牽涉到諸多學科技術(shù)的應(yīng)用，具體包括機械、微電子、傳感器、電工電子、信息化方面的技術(shù)。因為機電一體化設(shè)備擁有較高的技術(shù)含量，所以在運行中極易發(fā)生故障，如果不能及時地診斷和排除這些故障，對機械設(shè)備的正常運行以及行業(yè)的正常生產(chǎn)都會帶來非常不利的影響，嚴重的還會危及工人的生命安全。提升機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)水平可以有效地排除上述隱患，保障工業(yè)生產(chǎn)規(guī)范有序地進行。

1 機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)概述

1.1 機電一體化設(shè)備故障概述

機電一體化牽涉到了諸多學科的知識，技術(shù)含量遠高于常規(guī)工業(yè)設(shè)備，零件數(shù)量眾多，零件在運行過程中面臨著磨損、腐蝕、斷裂、變形的可能，整個設(shè)備任何一個零件出現(xiàn)問題，都會造成機電一體化設(shè)備不能正常的運行。要及時準確地檢測診斷機電一體化設(shè)備的故障，用傳統(tǒng)的人工診斷模式已經(jīng)無法跟上時代發(fā)展的潮流。因此，為了保證機電一體化設(shè)備正常運行，必須擁有一個專業(yè)化水平較高的設(shè)備診斷技術(shù)。研究表明，機電一體化設(shè)備故障的原因存在以下幾方面的因素：首先，機電一體化設(shè)備是多學科在綜合應(yīng)用的產(chǎn)物，因為自己的技術(shù)含量較高，所以極易出現(xiàn)故障；其次，設(shè)備的零件構(gòu)成復(fù)雜，由于磨損極易引發(fā)設(shè)備故障，或者因為操作的技術(shù)人員缺乏經(jīng)驗，在操作中出現(xiàn)失誤也會引發(fā)設(shè)備故障。

1.2 機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)概述

（1）機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)。機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)，本質(zhì)上是對設(shè)備自身進行檢測的技術(shù)，它與人體的免疫系統(tǒng)類似，主要用于設(shè)備故障的預(yù)防和解決。在設(shè)備正常運轉(zhuǎn)過程中，故障診斷技術(shù)主要是分析和預(yù)防設(shè)備可能出現(xiàn)的故障，通過采集系統(tǒng)在設(shè)備運轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的信息，對設(shè)備是否正常運行做出來綜合判斷，可以減輕人工檢測大量的工作負擔。如果機電一體化設(shè)備出現(xiàn)了故障，診斷系統(tǒng)會檢測、分析和判斷故障的類型和原因，為故障的順利排出打下堅實的基礎(chǔ)。一旦確定機電一體化設(shè)備運轉(zhuǎn)出現(xiàn)故障，而且故障的類型被大體確定后，故障診斷系統(tǒng)還會進一步地分析故障，對出現(xiàn)故障的具體位置和原因做出判定，為順利解決故障做好準備。最后，故障原因和位置被確定后，針對故障進行修復(fù)，一般的故障會由設(shè)備自行修復(fù)，對于相對復(fù)雜的故障，診斷系統(tǒng)在發(fā)出警報，自行中斷設(shè)備的運行，使得生產(chǎn)的安全有了可靠的保障，避免機電一體化設(shè)備故障引發(fā)安全事故，并由專門的技術(shù)人員修復(fù)設(shè)備的故障，排除故障后，機電一體化設(shè)備才可以繼續(xù)運行。

（2）機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)原則。機電一體化設(shè)備的故障診斷不僅僅是技術(shù)問題，在解決過程中應(yīng)該巧妙地綜合運用各種知識和技術(shù)來排除故障。機電一體化設(shè)備的故障診斷開始前，應(yīng)當充分地分析和了解診斷相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)和功能。同時，對機電一體化設(shè)備的工作環(huán)境進行檢測和分析，并由此選擇合適的工作形式，不能憑空分析和判斷。在分析查找故障的過程中，要明確故障的后果和發(fā)生的形式，并查找故障產(chǎn)生的根源。在必要的時候，采用故障樹分析法系統(tǒng)全面地對故障進行分析，并得出來不同故障之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系。不能以肉眼作為故障的判斷唯一依據(jù)，解決故障也不能單憑經(jīng)驗進行。

（3）機電一體化設(shè)備常見診斷技術(shù)的分類。雖然機電一體化設(shè)備屬于技術(shù)含量較高的設(shè)備，但針對其常見的故障的診斷，相關(guān)的診斷技術(shù)也是多種多樣的，例如，根據(jù)設(shè)備溫度變化進行診斷的技術(shù)，根據(jù)故障產(chǎn)生的原因系統(tǒng)歸納總結(jié)的故障樹診斷技術(shù)，根據(jù)設(shè)備壓力不正常變化進行診斷的技術(shù)等。目前，多數(shù)機電一體化設(shè)備一旦發(fā)生故障時，警告信息就會自動地顯示出來，按照警告信息顯示來診斷設(shè)備故障的位置和原因，然后，從設(shè)備手冊中查找故障排除的技術(shù)，這一類型故障診斷技術(shù)稱為故障診斷指示技術(shù)，這種技術(shù)是一種相對高效的技術(shù)。無指示故障診斷需要借助工作人員的經(jīng)驗和進一步核實分析判斷故障的位置和原因，之后解決和排除故障，這一方法與故障指示技術(shù)相比，不僅流程復(fù)雜，而且效率較低，對故障維修人員的經(jīng)驗和素質(zhì)的要求更高。除了以上提及的技術(shù)外，機電一體化設(shè)備的故障類型還可以劃分為破壞性和非破壞性故障，破壞性故會對機電一體化設(shè)備本身造成較大的影響，如果操作人員操作不當還會造成設(shè)備的嚴重損害。

2 機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)存在的問題

2.1 故障診斷技術(shù)精準度較低

一般說來，與發(fā)達國家相比，我國機電一體化設(shè)備故障診斷研究還處于較低的水平，相關(guān)技術(shù)還不夠成熟，因此，診斷技術(shù)存在精度較低，無法滿足要求等問題，由于機電一體化設(shè)備是比較精密的機械設(shè)備，因此對其故障診斷的準確度要求是相對較高的，其診斷技術(shù)精度的提高還有較大的發(fā)展空間，這不僅是設(shè)備運行技術(shù)上的更新，也需要建立更有效、更嚴謹?shù)睦碚擉w系。由于診斷精度的不足也會導(dǎo)致機電一體化設(shè)備運行中產(chǎn)生的問題無法被及時發(fā)現(xiàn)，造成設(shè)備不能正常工作的原因不能被及時地查找出來，在設(shè)備故障診斷方面無法做到防患于未然。

2.2 故障診斷技術(shù)缺乏規(guī)范性

對于機電一體化設(shè)備診斷是一項系統(tǒng)工程，目前我國在技術(shù)規(guī)范性方面還處于較差水平，我國機電一體化設(shè)備故障的診斷，幾乎都是在以設(shè)備實運行過程中做出的。需要技術(shù)人對設(shè)備的整個運行過程進行實時監(jiān)控，然后再結(jié)合自己的經(jīng)驗來進行評測和診斷。這樣規(guī)范性就成為一個突出的問題，也會使診斷結(jié)果出現(xiàn)較大的差異。而且由于機電一體化設(shè)備的運行狀態(tài)是隨時變化的，其中就會有很多不可預(yù)知的因素，這不僅增大了診斷的難度，也使診斷的準確性失去了可靠的保障。

3 機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的意見和建議

3.1 運用多種技術(shù)綜合診斷

如今，機電一體化設(shè)備在實際生產(chǎn)中得到了大量的使用，這對機電一體化設(shè)備的故障分析處理技術(shù)的研究也起到了一定的促進作用。目前，我國在機電一體化設(shè)備故障分析方面也有了自己的技術(shù)。這對提高企業(yè)日常生產(chǎn)的積極性意義重大，促進對機電一體化設(shè)備進行有效的故障診斷分析，精準地查找故障問題的原因，使機電一體化設(shè)備的可靠性得到了較大的提升。目前，我國機電一體化故障的診斷主要從設(shè)備的運行參數(shù)中利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行檢測和分析，在故障診斷的過程中，使用先進設(shè)備可以有效提高故障診斷的效率，也可以解決故障分析不到位的情況。

3.2 注重技術(shù)診斷理論學習

一般而言，機電一體化設(shè)備的故障可以分為一般故障和突發(fā)故障。分析機電一體化設(shè)備故障特點可以知道，機電一體化設(shè)備產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展中，它的更新速度與電子技術(shù)的發(fā)展有著密切的關(guān)系，其更新速度可謂是日新月異，因此，為了更好地提高機電一體化設(shè)備的診斷準確性，基礎(chǔ)的理論學習是十分關(guān)鍵的，這就要求相關(guān)企業(yè)緊跟時代步伐，及時做好工作人員的技術(shù)培訓和交流工作。在對基礎(chǔ)知識加深理解的基礎(chǔ)上，才可以對機電一體化設(shè)備的故障原因進行準確的分析，避免在故障診斷方面出現(xiàn)誤差。也就是說，要不斷地總結(jié)機電一體化故障診斷經(jīng)驗，在理論學習中熟練地掌握故障診斷操作技術(shù)，最終全面提升機電一體化設(shè)備的故障診斷水平。

3.3 采用先進故障診斷技術(shù)

雖然國內(nèi)對于機電一體化的故障診斷的研究起步較晚，所以近年來這項技術(shù)在國內(nèi)發(fā)展迅速，但是，整體上的診斷技術(shù)還有待進一步的提高。所以為了進一步提升我國的機電一體化診斷技術(shù)水平，需要引進國外先進的診斷技術(shù)，然后再以此為基礎(chǔ)結(jié)合我國實際進行創(chuàng)新，通過計算機技術(shù)對機電一體化設(shè)備的運營進行監(jiān)控，然后再借助相關(guān)軟件分析，實現(xiàn)設(shè)備故障診斷分析的智能化，這也是以后機電一體化設(shè)備故障診斷的發(fā)展方向。目前，還可以采用數(shù)字控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)控制手段來對機電一體化設(shè)備的故障進行診斷。機電一體化設(shè)備的故障診斷可以及時的反饋設(shè)備的運營情況，通過數(shù)據(jù)反饋后，相關(guān)技術(shù)人員來分析設(shè)備的運營現(xiàn)狀，最后分析解決故障?？梢?，引進和培養(yǎng)相關(guān)的技術(shù)人才，可以使故障診斷技術(shù)的發(fā)展得到有效的人才支持。

4 機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢

近年來，隨著網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)的發(fā)展，自動化和智能化已經(jīng)成為各個行業(yè)的發(fā)展方向，機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的發(fā)展也應(yīng)跟上時代的發(fā)展趨勢。升級改造后的故障診斷技術(shù)系統(tǒng)，綜合利用各種信息化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)診斷方法，以靈活的診斷策略來對機電一體化設(shè)備的故障進行有效的解決。其發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

4.1 網(wǎng)絡(luò)化

當代社會的網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展到了較高的水平，因此，機電一體化設(shè)備的診斷的網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)是大勢所趨，如果機電一體化設(shè)備在運行過程中遇到了自身系統(tǒng)所設(shè)置不能分析解決的故障，可以借助網(wǎng)絡(luò)通過遠程控制來解決。另外，診斷技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化，使得操作人員可以遠離設(shè)備進行操作，使得他們在第一時間發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備發(fā)生的故障。

4.2 智能化

機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的智能化是其另一個重要的發(fā)展趨勢，目前，在人工智能技術(shù)蓬勃發(fā)展的背景下，人工智能在機電一體化設(shè)備故障診斷中體現(xiàn)出了極高的價值，尤其在機電一體化設(shè)備日趨復(fù)雜的背景下。智能化技術(shù)可以更增加其便利性和運作效率，也相對降低了工作人員檢修故障的難易程度。

故障診斷系統(tǒng)的人工操作往往受到操作人員自身素質(zhì)高低的影響，智能化操作一方面對可以更加及時有效地對設(shè)備運行數(shù)據(jù)進行分析處理，另一方面，也可以更加迅速準確地查找故障的出現(xiàn)原因和位置。故障診斷技術(shù)的智能化極大的減輕了相關(guān)操作人員的工作負擔。智能化的操作更多的是人機之間的互動，也有利于操作人員更好地掌控設(shè)備的運行。

4.3 傳感器

在機電一體化設(shè)備故障診斷技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展過程中，目前對故障診斷中信息參數(shù)要求越來越高，因此，對傳感器的創(chuàng)新和改進也就顯得至關(guān)緊要，以保證傳感器可以把可靠的信息數(shù)據(jù)采集起來?？梢跃C合傳遞與溫度、振動、濕度、距離信息數(shù)據(jù)進行分析和研究，并對設(shè)備存在的問題和缺陷展開深入的研究，并有針對性地進行解決，為設(shè)備故障診斷的處理提供強有力的支持。機電一體化設(shè)備在未來會更加廣泛地應(yīng)用。隨著未來傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，機電一體化故障的診斷會變得更加準確并處理得更加及時。

5 結(jié)語

綜上所述，機電一體化設(shè)備可為人們的生活與工作提供極大的便利，屬于極為重要的機械設(shè)備。面對機電一體化運行中產(chǎn)生的故障，要想使設(shè)備的故障得到有效解決，提高設(shè)備安全工作的效能，機電一體化設(shè)備故障診斷工作就要引起我們高度的重視。在熟練掌握相關(guān)理論知識和實踐經(jīng)驗的前提下，還需妥善落實機電一體化故障前檢測、故障后診斷工作，穩(wěn)妥處理設(shè)備的故障問題，為機電一體化設(shè)備規(guī)范有序地運行提供可靠的保障。