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构建设备状态监测体系，提高设备维修管理水平

内容摘要

一、设备状态监测维修工作的意义
自从世界上出现第一台机器到今天，设备维修其发展过程共经历了事后维修和预防性定期维修两个阶段。事后维修的特点是设备坏了才修，不坏不修。这种维修方式，显然会失去设备维修的最佳时机，增加了设备维修难度，增大了维修成本，延长了维修时间。预防性定期维修，它有三种具体形式：一是检查后维修；二是标准化维修；三是定期性维修。该类维修虽然强调以预防性为主，但是，定期维修计划的编制是否精确，计划与实际修理需要是否相适应，都直接取决于对其状态估计的精确性。在检查手段仍然落后的过去年代，对设备状态的估计往往是主观的，特别对大型、复杂的设备和生产线，确定设备状态和制定修理期限时常会发生错误，加上定期维修过于强调维修的预防性，对维修的经济效果注意不够；只注意专业管理，忽视管理的群众性。所以，定期性维修的综合效果往往是事倍功半。
随着设备状态监测技术和诊断技术的迅速发展，设备状态监测维修逐渐得到广泛的推广和应用，已成为了当今国际上科学维修技术与管理发展的方向。设备状态监测维修是一种以设备状态为依据的预防维修方式，它根据设备的日常点检、定检、状态监测和诊断提供的信息，经过统计分析来判断设备的劣化程度、故障部位和原因，并在故障发生前能进行适时和必要的维修。由于这种维修方式对设备失效的的部位有着极强的针对性，修复时只需修理或更换将要或已损坏的零件，从而有效地避免意外故障和防止事故发生，减少了设备维修的成本，缩短了设备维修的时间。
近几年我厂企业的技术发展已基本与国际同步，生产设备日益呈高速化、自动化、系统化和综合化，企业如何确保设备安全运行，高效优质完成生产任务，有效执行一套先进的设备维修管理体系尤其重要。因此，尽快建立设备状态监测体系，对提高设备维修管理水平，对降低企业生产成本，促进企业经济效益提高有着积极的意义。
二、设备状态监测维修工作的开展
我厂从2001年提出开展设备状态监测维修工作以来，随着对设备状态监测技术的推广应用，维修人员逐渐加深了对设备状态监测维修工作的认识，状态监测维修得到了深入的开展。总结近几年的工作，我厂设备状态监测维修大致经历了三个阶段。
第一阶段：应用简易检测仪器，摸索状态监测维修工作经验。
从2001年提出开展设备状态监测维修工作后，我厂各生产车间开始使用一些简单的检测仪器，例如HY-103振动检测仪和BECI轴承振动仪，作为维修工作中的一些辅助工具，当时大家对状态监测维修的认识仅是处于一种朦胧阶段。但经过一段时间的使用后，大家已摸索出一些状态监测维修的经验。例如在一台5吨货梯的日常点检中，维修工通过HY-103振动检测仪发现了电梯电机的振动异常，经分析是由于电机的短路环局部断裂所致，维修人员马上订购备件并安排检修计划。由于对设备的异常情况及时发现和安排了维修，从而成功避免了一次设备突发故障的发生，通过此事大家也开始认识到在设备维修中应用状态监测技术的积极意义。
第二阶段：构建设备状态监测体系，制定设备状态监测维修管理制度。
在第一阶段实践中，我们只是开展了设备状态检测工作，并不等于实现了设备状态监测维修。要实现设备状态监测维修管理，前提条件是全厂上下都能动员起来一起开展设备状态检测工作，建立起一套完善的监测体系。因此，我厂设备管理部门多次组织了设备状态监测维修技术的学习培训，并对状态监测维修工作进行了广泛的调研，初步提出了构建现代化的设备状态监测体系的方案。该方案目标是成立一支由技术人员和维修人员组成的检测队伍，制定相关管理制度，建立现代化的设备状态监测系统，实现离散设备的信息采集、数据管理、信息共享以及故障诊断，初步实现设备状态监测维修工作。该项工作很快获得厂部的支持，我们通过成立了专门的检测队伍，制定企业级和车间级的管理制度，使本单位设备状态监测维修体系得到了建立，有关工作得到了有效开展和落实。维修人员开始利用简易的检测仪器进行检测记录，并将现场数据手工录入到计算机储存，初步形成了我厂设备状态信息的历史档案。
第三阶段：应用先进的检测诊断技术、计算机网络通信技术和数据库技术，建立设备状态监测系统，初步实现设备状态监测维修工作。
第二阶段工作虽然形式上建立了设备状态监测维修体系，但其中采用的检测技术还是比较简单，检测的数据非常单一，对故障预测和诊断的支持仍然不足。根据构建设备状态监测维修体系的方案，要真正实现设备状态监测维修的目标，必须有一支健全的检测队伍，有一套完善的制度和有一个现代化的设备状态监测系统。因此，我厂在2002年把“建立企业的设备状态监测系统”纳入了当年的综合计划内。我厂根据技术先进和经济实用的原则，经过市场调研决定，选择国内有成熟技术的单位进行招标，最后从四个单位中选择了技术方案为优的北京京航公司为该项目的承建单位。项目于2003年在我厂建立，该系统属于离线式的设备状态监测系统。
我厂设备状态监测系统是利用企业的内部网（INTRANET）实现的一个信息管理系统，系统名称为HG35net设备管理与分析系统。系统结构主要由一台IBM数据库服务器、三个手持式数据采集器（HG3528D）和三个红外温度采集器（RAYTEK）组成。系统采用Client/Server体系结构，统一有效的管理数据库（Delphi），保证了大量设备信息的保存和方便使用。系统用户有设备科、动力车间、制丝车间、卷包车间等部门的技术人员，在每个用户的计算机上都安装了设备状态监测软件和诊断软件。系统在功能上能够实现振动(位移、速度、加速度)、转速、频率、温度等参数和振动波形、电机电流波形的现场采集和储存，把采集的数据上传到数据库。技术人员可在计算机上对数据进行浏览和分析，还可调用相应的软件对设备的状态进行诊断。由于通过数据采集器可方便、可靠地采集设备的多种状态数据，保证了设备信息获取的客观全面。同时，由于充分利用了网络优势，实现数据查询、系统运行以及并发访问的高效率，为各层次管理、技术人员快捷、高效的获取信息提供了极大的帮助。
设备状态监测系统的建成后，得到大家的支持和积极应用，初步达到了设备状态监测维修的目的。到目前为止，我们根据设备状态监测维修管理要求，已在37台设备上建立起140个振动检测点，337个温度检测点，初步建立起相关振动和温度的企业标准，各个监测点都按规定的周期进行数据采集并已积累了大量的数据。由于系统运行的时间不长，暂时还没有反映出其巨大的优越性，但在我们实际的设备维修工作中已起到了一定的指导作用。例如，动力车间1＃空压机组（ZR5），在今年2月对于高压螺杆后下端Y方向的振动检测数据为加速度：101.4 m/s*s ，系统发出注意的警示。技术人员进一步采集振动波形，并根据频谱图结合其它参数分析，排除了低压螺杆出现故障的可能性，在3月份针对高压螺杆进行设备大修，更换了高压螺杆后通过采集器检测，可以检测到该点的振动有明显的改善，4月份和5月份的加速度检测数据为75.6 m/s*s和72.1m/s*s。通过这次维修说明，利用设备状态监测系统，不但能够预先发现设备状况的异变，还可以协助我们准确判断设备故障点，减少过度维修，节约维修成本。因此，我们有理由相信，随着设备状态监测维修工作的进一步深入开展，必然会给我们带来巨大的经济效益和社会效益。
三、对我厂设备状态监测维修发展方向的考虑
设备状态监测系统的建立并非表示我们的设备状态监测维修工作告一段落，恰恰是设备状态监测维修工作的开始。因为我们的系统还存在的局限性，如监测诊断的对象只局限于一些旋转机械设备上；故障诊断的方法还比较少（只有机械振动、温度诊断和电机故障诊断）。在管理制度上还有许多需要完善的地方，还需建立预测预报制度。企业标准也只是参考一些国制标准而制定，还需要经过实践摸索才能真正适合本企业的设备。所以，我们下一步考虑：继续深入推行设备状态监测维修工作；扩大监测设备的范围（增加往复式机械设备），增加故障诊断的方法（增加润滑油质量的量化监测），完善设备状态监测维修管理制度。只有这样，我们才能真正实现从事后维修和预防性定期维修向设备状态监测维修转变，使我们的设备管理工作达到一个现代化的管理水平。

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