設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理

1、第6章設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理6.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述6.2設(shè)備的可靠性6.3故障分析與故障管理6.4設(shè)備的點(diǎn)檢1設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理是指通過(guò)檢查監(jiān)測(cè)等手段收集、分析和處理設(shè)備技術(shù)狀態(tài)變化的信息，及早發(fā)現(xiàn)或預(yù)測(cè)設(shè)備的功能失效和故障，適時(shí)地采取維修或更換對(duì)策，以保證設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)。第一種是完好的技術(shù)狀態(tài)，即設(shè)備性能處于正?？捎玫臓顟B(tài)；第二種是故障狀態(tài)，即設(shè)備的主要性能已喪失的狀態(tài)；第三種是處于上述兩者之間的狀態(tài)，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(shí)稱為故障前狀態(tài)。26.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述6.1.1設(shè)備技術(shù)狀態(tài)完好的標(biāo)準(zhǔn)1.設(shè)備完好設(shè)備完好是指設(shè)備處于完好的技術(shù)狀態(tài)，設(shè)備完

2、好標(biāo)準(zhǔn)總的有三條要求：1)設(shè)備性能良好。2)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，零部件齊全，安全防護(hù)裝置良好，磨損、腐蝕程度不超過(guò)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，控制系統(tǒng)、計(jì)量?jī)x器儀表和潤(rùn)滑系統(tǒng)工作正常。3)原材料、燃料、潤(rùn)滑油、動(dòng)能等消耗正常，基本無(wú)漏油、漏氣(汽)、漏電現(xiàn)象，外表清潔整齊。36.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述2.設(shè)備完好率企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)完好程度以“設(shè)備完好率”指標(biāo)進(jìn)行考核，企業(yè)應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行設(shè)備完好率的專項(xiàng)檢查。設(shè)備完好率的計(jì)算公式如下：設(shè)備完好率=主要設(shè)備完好臺(tái)數(shù)/主要設(shè)備臺(tái)數(shù)100%。46.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述6.1.2技術(shù)狀態(tài)管理設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)反映了設(shè)備在生產(chǎn)活動(dòng)中的存在價(jià)值和對(duì)生產(chǎn)的保證程度，是設(shè)備的精度

3、和性能的集合。在設(shè)備的使用階段，由于工作負(fù)荷、工作條件和環(huán)境的作用，其原始技術(shù)狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化，工作能力不斷耗損。也就是說(shuō)，隨著時(shí)間的推移，設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)總是要變壞的，通常我們稱之為設(shè)備的劣化。為制止劣化的發(fā)展，人們的行動(dòng)形成了一個(gè)對(duì)抗過(guò)程（反劣化過(guò)程），即維護(hù)、修理、改造的過(guò)程。56.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述(1)立標(biāo)建立各種狀態(tài)管理的原始依據(jù)，主要包括性能指標(biāo)、檢查標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。(2)保持按照設(shè)備的性能指標(biāo)，開(kāi)展積極的維護(hù)保養(yǎng)工作，以保持其原有性能，延緩劣化過(guò)程。(3)監(jiān)控采取各種手段，及時(shí)獲得設(shè)備技術(shù)狀態(tài)變化的信息，并通過(guò)與原始指標(biāo)對(duì)比分析，掌握和研究設(shè)備的異常和故障。(4)評(píng)

4、價(jià)對(duì)獲得的技術(shù)狀態(tài)信息進(jìn)行分析處理，針對(duì)不同的要求，對(duì)其異常狀態(tài)進(jìn)行定性或定量的評(píng)價(jià)，為維護(hù)或改進(jìn)其技術(shù)狀態(tài)的各種對(duì)策措施提供依據(jù)。(5)對(duì)策為改善設(shè)備的異常狀態(tài)和補(bǔ)償磨損而采取相應(yīng)措施。66.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述6.1.3技術(shù)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)備整體或局部的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行的定期檢測(cè)。狀態(tài)檢測(cè)的目的是及時(shí)掌握設(shè)備的實(shí)際技術(shù)狀態(tài)，以便對(duì)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)的劣化采取恢復(fù)措施。1.狀態(tài)監(jiān)測(cè)的分類狀態(tài)監(jiān)測(cè)從做法上分兩類，即主官監(jiān)測(cè)和客觀監(jiān)測(cè)。主觀狀態(tài)監(jiān)測(cè)由操作者、維修人員憑感官和經(jīng)驗(yàn)對(duì)設(shè)備技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)和判斷，其可靠性取決于人的技能和經(jīng)驗(yàn)?？陀^狀態(tài)監(jiān)測(cè)則是利用各種工具、監(jiān)測(cè)儀器和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

5、對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，以獲得技術(shù)狀態(tài)的有關(guān)參數(shù)、圖像等準(zhǔn)確信息，其可靠性取決于儀器的可靠性、儀器的操作和數(shù)據(jù)處理正確與否。2.狀態(tài)檢測(cè)的應(yīng)用76.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述(1)振動(dòng)的監(jiān)測(cè)造成設(shè)備的振動(dòng)和噪聲的因素較多，主要是零件加工或裝配中的偏心、彎曲和材質(zhì)的不平衡，以及支承軸承的磨損、損壞或齒輪磨損、疲勞剝離、齒面點(diǎn)蝕等，因此，根據(jù)測(cè)定的振動(dòng)幅值或振動(dòng)速度，就能識(shí)別和判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。(2)裂紋的監(jiān)測(cè)目前已廣泛采用的滲透探傷、磁粉探傷、電磁感應(yīng)探傷、X射線探傷和超聲波探傷等無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，是利用物理的方法對(duì)零件材料的隱蔽缺陷和損傷進(jìn)行探傷，同時(shí)，又不損傷零件機(jī)體。(3)潤(rùn)滑油的檢測(cè)又稱潤(rùn)滑油樣分析

6、法。(4)溫度的監(jiān)測(cè)溫度異常往往是故障的前兆。(5)泄漏的監(jiān)測(cè)管道損壞和泄漏不僅損耗能源，還會(huì)造成嚴(yán)重污染。896.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述(6)頻閃觀測(cè)儀頻閃觀測(cè)儀能在可調(diào)時(shí)間間隔內(nèi)產(chǎn)生極短促的閃光，將閃光照射到轉(zhuǎn)動(dòng)著的機(jī)件上。(7)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是多種監(jiān)測(cè)手段的綜合系統(tǒng)，能較全面地對(duì)設(shè)備實(shí)施監(jiān)測(cè)。106.2設(shè)備的可靠性6.2.1可靠性基本概念可靠性的簡(jiǎn)單定義是：系統(tǒng)、設(shè)備或元件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，正常地完成預(yù)定功能的能力。此定義包含了四個(gè)要素：對(duì)象、規(guī)定條件、預(yù)定的時(shí)間和良好的性能。6.2.2可靠性的數(shù)量指標(biāo)1.可靠度、不可靠度、故障密度函數(shù)及故障率1)可靠度是系統(tǒng)、設(shè)備、部件

7、或零件在規(guī)定條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，能正常工作的概率，用R(t)表示。2)不可靠度又稱失效概率，是系統(tǒng)或零件在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，不能完成預(yù)定工作的概率，用F(t)表示。3)將F(t)對(duì)時(shí)間微分得11可靠度及可靠度函數(shù)可靠度及可靠度函數(shù) 產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率稱為可靠度。依定義可知，可靠度函數(shù)R(t)為： 式中 N0 t = 0時(shí)，在規(guī)定條件下進(jìn)行工作的產(chǎn)品數(shù)； r(t) 在0到t時(shí)刻的工作時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品的累計(jì)故障數(shù)。 2022/7/2612累積故障分布函數(shù) 累積故障概率產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，喪失規(guī)定功能的概率稱為累積故障概率（又叫不可靠度）。依定

8、義可知，產(chǎn)品的累積故障概率是時(shí)間的函數(shù)，即 顯然，以下關(guān)系成立：2022/7/2613 故障概率密度是累積故障概率對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，記作f(t)。它表示產(chǎn)品壽命落在包含的單位時(shí)間內(nèi)的概率，即產(chǎn)品在單位時(shí)間內(nèi)失效的概率。可表示為：2故障概率密度失效密度函數(shù)f(t)Ot,/h2022/7/26146.2設(shè)備的可靠性4)故障率為工作到某一時(shí)間的系統(tǒng)、設(shè)備、零部件等，尚未發(fā)生故障的可靠度R(t)，在下一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)可能發(fā)生故障的條件概率，即圖6-1設(shè)備的典型故障曲線156.2設(shè)備的可靠性2.有效度A可修復(fù)系統(tǒng)設(shè)備或零部件兩次相鄰故障間的工作時(shí)間的平均值稱為平均故障間隔期，記為MTRF。設(shè)備發(fā)生故障后，進(jìn)行

9、維修所需要的平均時(shí)間，稱為平均修復(fù)時(shí)間，記為MTTR。則有效度，或稱有效利用率A為圖6-2設(shè)備費(fèi)、維修費(fèi)與可靠度166.2設(shè)備的可靠性6.2.3可靠性模型當(dāng)設(shè)備或系統(tǒng)是由多個(gè)零部件或子系統(tǒng)組成時(shí)，根據(jù)零部件或子系統(tǒng)的連接方式不同，設(shè)備或系統(tǒng)的可靠性模型有以下幾種。(1)串聯(lián)模型設(shè)備或系統(tǒng)中零部件的失效互相獨(dú)立，如果某一零部件發(fā)生故障，就會(huì)引起整個(gè)系統(tǒng)失效。圖6-3串聯(lián)模型 、元件1、2的可靠度176.2設(shè)備的可靠性圖6-4并聯(lián)模型 、元件1、2的可靠度(2)并聯(lián)模型若設(shè)備或系統(tǒng)由若干零部件或子系統(tǒng)構(gòu)成，只要有一個(gè)零部件或子系統(tǒng)在發(fā)揮其功能，設(shè)備或整個(gè)系統(tǒng)就能維持其功能，或者說(shuō)即使某一個(gè)零部件或

10、子系統(tǒng)發(fā)生故障，設(shè)備或整個(gè)系統(tǒng)仍能維持正常功能而不失效，這種結(jié)構(gòu)形式稱為并聯(lián)模型，如圖6-4所示。186.2設(shè)備的可靠性(3)串并聯(lián)模型把串聯(lián)模型與并聯(lián)模型結(jié)合起來(lái)布置(連接)形成串聯(lián)、并聯(lián)模型，稱為串并聯(lián)模型，如圖6-5所示。圖6-5串并聯(lián)模型 、元件1、2、3的可靠度196.2設(shè)備的可靠性圖6-6備用冗余模型(4)備用冗余模型在設(shè)備或系統(tǒng)構(gòu)成中，把同功能部件或子系統(tǒng)重復(fù)配置以備用，當(dāng)其中一個(gè)部件發(fā)生故障時(shí)，用備用的替代以繼續(xù)維持功能，這就是備用冗余。206.3故障分析與故障管理6.3.1故障的分類故障可以從各種角度、不同觀點(diǎn)進(jìn)行分類。(1)按故障的性質(zhì)分類可分為間斷性故障；永久性故障。(2

11、)按故障與時(shí)間的關(guān)系和有無(wú)發(fā)展過(guò)程分類可分為突發(fā)性故障；漸發(fā)性故障。(3)按故障程度分類可分為破壞性故障；漸衰失效性故障。(4)按故障原因分類可分為磨損性故障；錯(cuò)用性故障；固有薄弱性故障。(5)按故障危險(xiǎn)性分類可分為危險(xiǎn)性故障；安全性故障。(6)按故障的發(fā)生、發(fā)展規(guī)律分類可分為隨機(jī)故障；有規(guī)則故障。6.3.2故障分析216.3故障分析與故障管理故障分析是故障管理的重要內(nèi)容，其目的是為了探索故障發(fā)生的原因與機(jī)理，判斷故障發(fā)生的概率與后果，預(yù)防與消除故障，以提高設(shè)備的可靠性與安全性。1.故障分析的基本程序和方法226.3故障分析與故障管理故障分析的基本程序和方法如圖67所示。在故障分析的初期，要對(duì)

12、故障實(shí)物（現(xiàn)場(chǎng)）和故障發(fā)生時(shí)的情況，進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查和鑒定，還要盡可能詳細(xì)地從使用者和制造廠收集有關(guān)故障的歷史資料，通過(guò)對(duì)故障的外觀檢查鑒定，找出故障的特征，查出各種可能引起故障的影響因素。在判斷階段，要根據(jù)初步的研究結(jié)果，提出需要進(jìn)一步開(kāi)展的研究工作，以縮小故障產(chǎn)生的可能原因和范圍。在研究階段，要用不同的方法仔細(xì)地研究故障實(shí)物，測(cè)定材料參數(shù)，重新估算故障的負(fù)載。研究階段應(yīng)找出故障的類型及產(chǎn)生的原因，提出預(yù)防的措施。故障分析常用的研究方法如圖68所示。23逐 層 深 入根源根源性分析2022/7/2624 為什么機(jī)器停止了運(yùn)轉(zhuǎn)？ 機(jī)器超負(fù)荷或保險(xiǎn)斷了 為什么會(huì)超負(fù)荷？ 軸承潤(rùn)滑不夠 為什么軸承潤(rùn)

13、滑不夠 潤(rùn)滑油機(jī)工作不充分 為什么它工作不充分？ 潤(rùn)滑油機(jī)的軸磨壞了 在咔噠咔噠響 為什么軸磨壞了 沒(méi)有過(guò)濾器，碎金屬進(jìn)來(lái)了12345 如果不問(wèn)五次為什么，保險(xiǎn)或軸承可能被換。 如果不裝上過(guò)濾器問(wèn)題將再次出現(xiàn)。5WHY實(shí)例2022/7/2625逆推分析法2022/7/26262022/7/2627因果圖分析法2022/7/26286.3故障分析與故障管理圖6-7故障分析的基本程序和方法296.3故障分析與故障管理圖6-8故障分析常用的研究方法2.故障產(chǎn)生的原因306.3故障分析與故障管理從宏觀上看，無(wú)論是設(shè)備或其零部件，影響其失效的基本因素都可歸納為設(shè)計(jì)、制造過(guò)程因素（原始因素）和運(yùn)轉(zhuǎn)、維修過(guò)

14、程因素（使用因素）兩大方面。(1)設(shè)計(jì)因素應(yīng)力過(guò)高；應(yīng)力集中；材料、配合、潤(rùn)滑方式選用不當(dāng)；對(duì)使用條件、環(huán)境影響考慮不周等。(2)裝配調(diào)試因素表現(xiàn)為嚙合傳動(dòng)件如齒輪、蝸桿、螺旋等嚙合間隙不合適；連接零件的必要防松措施不可靠；鉚、焊結(jié)構(gòu)的必要探傷檢驗(yàn)不良；潤(rùn)滑與密封裝置不良等。(3)制造(工藝)因素如毛坯加工缺陷(鑄、鍛、焊、熱處理、壓力加工等缺陷)；切削加工缺陷等。(4)材料因素設(shè)計(jì)選材不當(dāng)；毛坯加工工藝過(guò)程中產(chǎn)生的材料缺陷等。316.3故障分析與故障管理(5)運(yùn)轉(zhuǎn)和維修的因素包括運(yùn)轉(zhuǎn)工況參數(shù)的異常和維修制度的不完善。6.3.3故障管理設(shè)備故障管理是設(shè)備狀態(tài)管理的重要組成部分，是維修管理的基礎(chǔ)

15、。開(kāi)展故障管理的目的在于早期發(fā)現(xiàn)故障征兆，及時(shí)進(jìn)行預(yù)防維修。1)做好宣傳教育工作，調(diào)動(dòng)全員參加故障管理工作。2)從基礎(chǔ)工作抓起，緊密結(jié)合生產(chǎn)要求和設(shè)備現(xiàn)狀，確定設(shè)備故障管理的重點(diǎn)。3)做好設(shè)備的故障記錄，填好原始憑證，以保證信息及時(shí)、準(zhǔn)確。4)進(jìn)行故障的統(tǒng)計(jì)、整理和分析。326.3故障分析與故障管理5)采用監(jiān)測(cè)儀器和診斷技術(shù)，對(duì)重點(diǎn)設(shè)備的重點(diǎn)部位進(jìn)行有計(jì)劃的監(jiān)督，以發(fā)現(xiàn)故障發(fā)生前的征兆和信息。6)針對(duì)故障發(fā)生的原因、類型，不同設(shè)備的特點(diǎn)采取不同的對(duì)策，建立適合本廠的設(shè)備維修管理制度。7)建立故障查找邏輯程序。336.4設(shè)備的點(diǎn)檢6.4.1設(shè)備點(diǎn)檢的分類按照點(diǎn)檢的周期和業(yè)務(wù)范圍，點(diǎn)檢分為日常點(diǎn)檢

16、、定期點(diǎn)檢和專項(xiàng)點(diǎn)檢。(1)日常點(diǎn)檢設(shè)備日常點(diǎn)檢是由設(shè)備操作工人和維修工人每日?qǐng)?zhí)行的例行維護(hù)作業(yè)。346.4設(shè)備的點(diǎn)檢表6-2臥式車(chē)床日點(diǎn)檢表356.4設(shè)備的點(diǎn)檢表6-3橋式起重機(jī)周點(diǎn)檢作業(yè)卡366.4設(shè)備的點(diǎn)檢表6-3橋式起重機(jī)周點(diǎn)檢作業(yè)卡(2)定期點(diǎn)檢定期點(diǎn)檢由維修人員(或?qū)Ｂ汓c(diǎn)檢員)憑感官和專用檢測(cè)工具，定期對(duì)設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行全面檢查和測(cè)定。376.4設(shè)備的點(diǎn)檢(3)專項(xiàng)點(diǎn)檢一般由專職維修人員(含工程技術(shù)人員)針對(duì)某些特定的項(xiàng)目，如設(shè)備的精度、某項(xiàng)或某些功能參數(shù)等進(jìn)行定期或不定期檢查測(cè)定，目的是為了了解設(shè)備的技術(shù)性能、專業(yè)性能，通常要使用專用工具和專業(yè)儀器設(shè)備。6.4.2點(diǎn)檢的主要工作雖然設(shè)備點(diǎn)檢的內(nèi)容因設(shè)備種類和工作條件的不同而差別較大，但設(shè)備的點(diǎn)檢都必須認(rèn)真做好以下幾個(gè)環(huán)節(jié)的工作：1