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1、机械设备计算机辅助预知维修系统1绪论1.1机械设备预知维修技术的发展和意义由于制造工艺、产品加工精度、材料配置、材料处理等方面的改进,提高了机械设备的可靠性和耐久性,同时也要求维修方式随之有所变化。如何保证大型机电设备处于良好的运行状态,并降低与此相关的成本,日益成为企业生产管理的焦点之一。解决这个问题的一项有效措施,就是在企业中采用设备状态监测和预知维修技术。“预知维修”是随着信息技术发展而兴起的一种新的维修理念。传统的“定期维修”和“事故维修”体制不可避免地带来了“维修过剩”或“维修不足”的弊端,维修工作往往处于盲目和被动的状态,有时甚至造成停产或恶性事故等重大损失。而预知
2、维修技术,通过及时准确地在线采集监测数据,评价设备运行状态、判断故障的发生及发展趋势、诊断潜在故障的部位和类型,从而达到快速合理有效维修的目的,使最大限度地降低维修成本和减轻事故代价成为可能。预知维修技术以风险管理为基础,在经济与社会效益、风险和费用的三度空间中寻求达到风险最小、效益最大的目标。1.1.1机械设备维修的发展过程设备维修管理体制在经历了“事后维修”、“预防维修”之后,正在向“预知维修”方向转变,并成为设备维修管理的发展方向。(1)事后维修阶段(POM)这是一种早期的维修制度。主要特点是“不坏不修,坏了再修。”显然这是一种落后的维修方法。但目前我国企业中一些不重要的
3、设备仍采用这一种维修方法。这种维修制度对发生事故难以预料,并往往会造成设备的严重损坏,既不安全且又延长了检修时间。对于某些非重点设备，或者有备机的系统，以及维修性很高的设备，常采用事后维修。但它是一种消极的维修策略，在工业生产发展高度现代化和复杂化的当代，事后维修正逐渐减少。(2)预防维修制度(PM)预防维修制度(PM)是一种静态维修制度,主要特点是当设备运行达到计划规定的时间或吨公里时便进行强制维修。它比前一种维修制度大大前进了一步,对于保障设备和人身安全,起到了积极作用。同时,44机械设备计算机辅助预知维修系统这种维修制度也存在明显的缺陷,即过剩维修和失修的问题。以滚动轴承
4、为例,同一型号的滚动轴承,其实际的使用寿命有时相差达数十倍。在预防维修制度下,一些轴承虽然已到了计划维修的时间,但其使用寿命还有相当长的时间,但必须进行更新,这就是过剩维修。同样,可能有一些轴承还未到达计划维修时间就已失效了,这就是失修。过剩维修带来的是人员及原材料的巨大浪费,失修则是造成事故的重要原因之一。目前我国大部分企业的设备采用这种维修制度。随着生产规模的逐步扩大以及对降低生产成本和提高企业经济效益要求的提高，计划维修急需改进和革新，其发展方向应该是预知维修。(3)预知维修制度(PRM)又称以状态为基础的维修制度(CBM)。主要特点是在状态监测的基础上,根据设备运行状态
5、实际劣化的程度以决定维修时间和维修的规模,设备有无故障、故障类型、故障部位、故障程度都可以准确把握。显然这种维修方式的主要技术支承是设备故障诊断技术,而且是一种比较理想的动态维修制度。设备维修管理体制在经历了“事后维修”“预防维修”之后,正在向“预知维修”方向转变,并成为设备维修管理的发展方向。“事后维修”是一种消极和不得已的维修策略,在工业生产发展高度现代化和复杂化的今天,只能适用于一些简单、经济型设备或一些小规模或作坊式生产企业。“预防维修”是一种“定期性”或“计划性”的维修体制,虽然对企业的设备维修保养和专业化大生产曾起过不可忽视的积极作用,但随着生产规模的逐年扩大以及对
6、降低生产成本和提高企业经济效益要求的提高,特别是对于企业全面推行“精益生产”方式和实现“敏捷制造”系统的要求,计划维修体制急需改进和革新,其出路就是采用基于设备监测与设备故障诊断技术的预知维修体制（PredictiveMaintenancesystem,PMS）。预知维修的技术基础是设备状态监测和故障诊断技术。即在机器运行时对各个部件进行状态监测，掌握机器的状态，根据生产需要制定维修计划。它包含的内容比较广泛，诸如机械状态量（力、位移、振动、噪声、温度、压力和流量等）的监测，状态特征参数变化的辨识，机器发生振动和机械损伤时的原因分析、振源判断、故障防治，机械零部件使用期间的可靠
7、性分析和剩余寿命的估计等，都属于机器故障诊断的范畴。近年来，随着相关领域理论、44机械设备计算机辅助预知维修系统方法研究的不断深入和发展，现代设备技术诊断学已逐步完善起来，特别是传感器技术、信号处理技术、计算机技术的发展，更为设备技术诊断学的发展奠定了坚实的基础。1.1.2预知维修技术的分类依据“状态维修”是否与管理具有紧密联系而将预知维修分为“狭义预知维修”和“广义预知维修”两个层次。(1)狭义预知维修状态维修是对机器设备进行状态监测,并在对监测结果进行分析处理的基础上决定设备是否需要维修
