設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理教材

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)檢設(shè)備技術(shù)狀態(tài)管理是指通過檢查監(jiān)測等手段收集、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)。6.1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、腐蝕程度不超過規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，控制系統(tǒng)、計(jì)量儀器儀表和潤滑系統(tǒng)工作正常。

3)原材料、燃料、潤滑油、動(dòng)能等消耗正常，基本無漏油、漏氣(汽)、漏電現(xiàn)象，外表清潔整齊。

6.1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φ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%。6.1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，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)抗過程（反劣化過程），即維護(hù)、修理、改造的過程。6.1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)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。

6.1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)測狀態(tài)監(jiān)測是指對(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。狀態(tài)檢測的目的是及時(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)測的分類

狀態(tài)監(jiān)測從做法上分兩類，即主官監(jiān)測和客觀監(jiān)測。主觀狀態(tài)監(jiān)測由操作者、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)測則是利用各種工具、監(jiān)測儀器和監(jiān)測系統(tǒng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測，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)檢測的應(yīng)用6.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述(1)振動(dòng)的監(jiān)測造成設(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損檢測技術(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)潤滑油的檢測又稱潤滑油樣分析法。

(4)溫度的監(jiān)測溫度異常往往是故障的前兆。

(5)泄漏的監(jiān)測管道損壞和泄漏不僅損耗能源，還會(huì)造成嚴(yán)重污染。6.1設(shè)備的技術(shù)狀態(tài)管理概述(6)頻閃觀測儀頻閃觀測儀能在可調(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)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)是多種監(jiān)測手段的綜合系統(tǒng)，能較全面地對(duì)設(shè)備實(shí)施監(jiān)測。6.2設(shè)設(shè)備的的可靠性性6.2.1可可靠性基基本概念念可靠性的簡單定定義是：：系統(tǒng)、設(shè)設(shè)備或元元件在規(guī)規(guī)定的條條件下和和規(guī)定的的時(shí)間內(nèi)內(nèi)，正常常地完成成預(yù)定功功能的能能力。此定義義包含了了四個(gè)要要素：對(duì)對(duì)象、規(guī)規(guī)定條件件、預(yù)定定的時(shí)間間和良好好的性能能。6.2.2可可靠性的的數(shù)量指指標(biāo)1.可靠靠度、不不可靠度度、故障障密度函函數(shù)及故故障率1)可靠靠度是系系統(tǒng)、設(shè)設(shè)備、部部件或零零件在規(guī)規(guī)定條件件下和規(guī)規(guī)定的時(shí)時(shí)間內(nèi)，，能正常常工作的的概率，，用R(t)表示。。2)不可可靠度又又稱失效效概率，，是系統(tǒng)統(tǒng)或零件件在規(guī)定定的條件件下和規(guī)規(guī)定的時(shí)時(shí)間內(nèi)，，不能完完成預(yù)定定工作的的概率，，用F(t)表示。。3)將F(t)對(duì)時(shí)間間微分得得可靠度及及可靠度度函數(shù)可靠度及及可靠度度函數(shù)產(chǎn)品在規(guī)規(guī)定的條條件下和和規(guī)定的的時(shí)間內(nèi)內(nèi)，完成成規(guī)定功功能的概概率稱為為可靠度。依定義義可知，，可靠度度函數(shù)R(t)為：2022/12/2912式中N0—t=0時(shí)，在規(guī)規(guī)定條件件下進(jìn)行行工作的的產(chǎn)品數(shù)數(shù)；r(t)—在0到t時(shí)刻的工工作時(shí)間間內(nèi)，產(chǎn)產(chǎn)品的累累計(jì)故障障數(shù)。累積故障障分布函函數(shù)累積故障障概率產(chǎn)品在規(guī)規(guī)定的條條件下和和規(guī)定的的時(shí)間內(nèi)內(nèi)，喪失失規(guī)定功功能的概概率稱為為累積故障障概率（又叫不可靠度度）。依定義可可知，產(chǎn)產(chǎn)品的累累積故障障概率是是時(shí)間的的函數(shù)，，即2022/12/2913顯然，以下下關(guān)系成立立：2022/12/2914故障概率密密度是累積積故障概率率對(duì)時(shí)間的的導(dǎo)數(shù)，記記作f(t)。它表示產(chǎn)產(chǎn)品壽命落落在包含的的單位時(shí)間間內(nèi)的概率率，即產(chǎn)品品在單位時(shí)時(shí)間內(nèi)失效效的概率。?？杀硎緸闉椋?．故障概率率密度失效密度函數(shù)f(t)Ot,/h6.2設(shè)設(shè)備的可靠靠性4)故障率率為工作到到某一時(shí)間間的系統(tǒng)、、設(shè)備、零零部件等，，尚未發(fā)生生故障的可可靠度R(t)，在下一一個(gè)單位時(shí)時(shí)間內(nèi)可能能發(fā)生故障障的條件概概率，即圖6-1設(shè)設(shè)備的典典型故障曲曲線6.2設(shè)設(shè)備的可靠靠性2.有效度度A可修復(fù)系統(tǒng)統(tǒng)設(shè)備或零部部件兩次相相鄰故障間間的工作時(shí)時(shí)間的平均均值稱為平平均故障間間隔期，記記為MTRF。設(shè)備備發(fā)生故障障后，進(jìn)行行維修所需需要的平均均時(shí)間，稱稱為平均修修復(fù)時(shí)間，，記為MTTR。則則有效度，，或稱有效效利用率A為圖6-2設(shè)設(shè)備費(fèi)、、維修費(fèi)與與可靠度6.2設(shè)設(shè)備的可靠靠性6.2.3可靠性性模型當(dāng)設(shè)備或系系統(tǒng)是由多多個(gè)零部件件或子系統(tǒng)統(tǒng)組成時(shí)，，根據(jù)零部部件或子系系統(tǒng)的連接接方式不同同，設(shè)備或或系統(tǒng)的可可靠性模型型有以下幾幾種。(1)串聯(lián)聯(lián)模型設(shè)設(shè)備或系統(tǒng)統(tǒng)中零部件件的失效互互相獨(dú)立，，如果某一一零部件發(fā)發(fā)生故障，，就會(huì)引起起整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)失效。圖6-3串串聯(lián)模型型、——元件1、、2的可靠靠度6.2設(shè)設(shè)備的可靠靠性圖6-4并并聯(lián)模型型、——元件1、、2的可靠靠度(2)并聯(lián)聯(lián)模型若若設(shè)備或系系統(tǒng)由若干干零部件或或子系統(tǒng)構(gòu)構(gòu)成，只要要有一個(gè)零零部件或子子系統(tǒng)在發(fā)發(fā)揮其功能能，設(shè)備或或整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)就能維持持其功能，，或者說即即使某一個(gè)個(gè)零部件或或子系統(tǒng)發(fā)發(fā)生故障，，設(shè)備或整整個(gè)系統(tǒng)仍仍能維持正正常功能而而不失效，，這種結(jié)構(gòu)構(gòu)形式稱為為并聯(lián)模型型，如圖6-4所示示。6.2設(shè)設(shè)備的可靠靠性(3)串并并聯(lián)模型把把串聯(lián)模模型與并聯(lián)聯(lián)模型結(jié)合合起來布置置(連接)形成串聯(lián)聯(lián)、并聯(lián)模模型，稱為為串并聯(lián)模模型，如圖圖6-5所所示。圖6-5串串并聯(lián)模模型、、、—元件件1、2、、3的可靠靠度6.2設(shè)設(shè)備的可靠靠性圖6-6備備用冗余余模型(4)備用用冗余模型型在設(shè)備備或系統(tǒng)構(gòu)構(gòu)成中，把把同功能部部件或子系系統(tǒng)重復(fù)配配置以備用用，當(dāng)其中中一個(gè)部件件發(fā)生故障障時(shí)，用備備用的替代代以繼續(xù)維維持功能，這就是備備用冗余。。6.3故故障分析與與故障管理理6.3.1故障的的分類故障可以從從各種角度度、不同觀觀點(diǎn)進(jìn)行分分類。(1)按故故障的性質(zhì)質(zhì)分類可可分為間斷斷性故障；；永久性故故障。(2)按故故障與時(shí)間間的關(guān)系和和有無發(fā)展展過程分類類可分為為突發(fā)性故故障；漸發(fā)發(fā)性故障。。(3)按按故故障障程程度度分分類類可可分分為為破破壞壞性性故故障障；；漸漸衰衰失失效效性性故故障障。。(4)按按故故障障原原因因分分類類可可分分為為磨磨損損性性故故障障；；錯(cuò)錯(cuò)用用性性故故障障；；固固有有薄薄弱弱性性故故障障。。(5)按按故故障障危危險(xiǎn)險(xiǎn)性性分分類類可可分分為為危危險(xiǎn)險(xiǎn)性性故故障障；；安安全全性性故故障障。。(6)按按故故障障的的發(fā)發(fā)生生、、發(fā)發(fā)展展規(guī)規(guī)律律分分類類可可分分為為隨隨機(jī)機(jī)故故障障；；有有規(guī)規(guī)則則故故障障。。6.3.2故故障障分分析析6.3故故障障分分析析與與故故障障管管理理故障障分分析析是是故故障障管管理理的的重重要要內(nèi)內(nèi)容容，，其其目目的的是是為為了了探探索索故故障障發(fā)發(fā)生生的的原原因因與與機(jī)機(jī)理理，，判判斷斷故故障障發(fā)發(fā)生生的的概概率率與與后后果果，，預(yù)預(yù)防防與與消消除除故故障障，，以以提提高高設(shè)設(shè)備備的的可可靠靠性性與與安安全全性性。。1.故故障障分分析析的的基基本本程程序序和和方方法法6.3故故障障分分析析與與故故障障管管理理故障障分分析析的的基基本本程程序序和和方方法法如如圖圖6??7所所示示。。在在故故障障分分析析的的初初期期，，要要對(duì)對(duì)故故障障實(shí)實(shí)物物（（現(xiàn)現(xiàn)場場））和和故故障障發(fā)發(fā)生生時(shí)時(shí)的的情情況況，，進(jìn)進(jìn)行行詳詳細(xì)細(xì)的的調(diào)調(diào)查查和和鑒鑒定定，，還還要要盡盡可可能能詳詳細(xì)細(xì)地地從從使使用用者者和和制制造造廠廠收收集集有有關(guān)關(guān)故故障障的的歷歷史史資資料料，，通通過過對(duì)對(duì)故故障障的的外外觀觀檢檢查查鑒鑒定定，，找找出出故故障障的的特特征征，，查查出出各各種種可可能能引引起起故故障障的的影影響響因因素素。。在在判判斷斷階階段段，，要要根根據(jù)據(jù)初初步步的的研研究究結(jié)結(jié)果果，，提提出出需需要要進(jìn)進(jìn)一一步步開開展展的的研研究究工工作作，，以以縮縮小小故故障障產(chǎn)產(chǎn)生生的的可可能能原原因因和和范范圍圍。。在在研研究究階階段段，，要要用用不不同同的的方方法法仔仔細(xì)細(xì)地地研研究究故故障障實(shí)實(shí)物物，，測測定定材材料料參參數(shù)數(shù)，，重重新新估估算算故故障障的的負(fù)負(fù)載載。。研研究究階階段段應(yīng)應(yīng)找找出出故故障障的的類類型型及及產(chǎn)產(chǎn)生生的的原原因因，，提提出出預(yù)預(yù)防防的的措措施施。。故故障障分分析析常常用用的的研研究究方方法法如如圖圖6??8所所示示。。*逐層深深入根源根源性分析*

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？

軸承潤滑不夠

為什么軸承潤滑不夠

潤滑油機(jī)工作不充分

為什么它工作不充分？

潤滑油機(jī)的軸磨壞了在咔噠咔噠響

為什么軸磨壞了

沒有過濾器，碎金屬進(jìn)來了12345

如果不問五次為什么，保險(xiǎn)或軸承可能被換。

如果不裝上過濾器問題將再次出現(xiàn)。5WHY實(shí)例逆推分析法**因果圖分析法法*6.3故障障分析與故障障管理圖6-7故故障分析的基基本程序和方方法6.3故障障分析與故障障管理圖6-8故故障分析常用用的研究方法法2.故障產(chǎn)生生的原因6.3故障障分析與故障障管理從宏觀上看，，無論是設(shè)備備或其零部件件，影響其失失效的基本因因素都可歸納納為設(shè)計(jì)、制制造過程因素素（原始因素素）和運(yùn)轉(zhuǎn)、、維修過程因因素（使用因因素）兩大方方面。(1)設(shè)計(jì)因因素應(yīng)力過過高；應(yīng)力集集中；材料、、配合、潤滑滑方式選用不不當(dāng)；對(duì)使用用條件、環(huán)境境影響考慮不不周等。(2)裝配調(diào)調(diào)試因素表表現(xiàn)為嚙合傳傳動(dòng)件如齒輪輪、蝸桿、螺螺旋等嚙合間間隙不合適；；連接零件的的必要防松措措施不可靠；；鉚、焊結(jié)構(gòu)構(gòu)的必要探傷傷檢驗(yàn)不良；；潤滑與密封封裝置不良等等。(3)制造(工藝)因素素如毛坯加加工缺陷(鑄鑄、鍛、焊、、熱處理、壓壓力加工等缺缺陷)；切削削加工缺陷等等。(4)材料因因素設(shè)計(jì)選選材不當(dāng)；毛毛坯加工工藝藝過程中產(chǎn)生生的材料缺陷陷等。6.3故障障分析與故障障管理(5)運(yùn)轉(zhuǎn)和和維修的因素素包括運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)工況參數(shù)的的異常和維修修制度的不完完善。6.3.3故故障管理設(shè)備故障管理理是設(shè)備狀態(tài)態(tài)管理的重要要組成部分，，是維修管理理的基礎(chǔ)。開開展故障管理理的目的在于于早期發(fā)現(xiàn)故故障征兆，及及時(shí)進(jìn)行預(yù)防防維修。1)做做好宣宣傳教教育工工作，，調(diào)動(dòng)動(dòng)全員員參加加故障障管理理工作作。2)從從基礎(chǔ)礎(chǔ)工作作抓起起，緊緊密結(jié)結(jié)合生生產(chǎn)要要求和和設(shè)備備現(xiàn)狀狀，確確定設(shè)設(shè)備故故障管管理的的重點(diǎn)點(diǎn)。3)做做好設(shè)設(shè)備的的故障障記錄錄，填填好原原始憑憑證，，以保保證信信息及及時(shí)、、準(zhǔn)確確。4)進(jìn)進(jìn)行故故障的的統(tǒng)計(jì)計(jì)、整整理和和分析析。6.3故故障分分析與與故障障管理理5)采采用監(jiān)監(jiān)測儀儀器和和診斷斷技術(shù)術(shù)，對(duì)對(duì)重點(diǎn)點(diǎn)設(shè)備備的重重點(diǎn)部部位進(jìn)進(jìn)行有有計(jì)劃劃的監(jiān)監(jiān)督，，以發(fā)發(fā)現(xiàn)故故障發(fā)發(fā)生前前的征征兆和和信息息。6)針針對(duì)故故障發(fā)發(fā)生的的原因因、類類型，，不同同設(shè)備備的特特點(diǎn)采采取不不同的的對(duì)策策，建建立適適合本本廠的的設(shè)備備維修修管理理制度度。7)建建立故故障查查找邏邏輯程程序。。6.4設(shè)設(shè)備的的點(diǎn)檢檢6.4.1設(shè)設(shè)備點(diǎn)點(diǎn)檢的的分類類按照點(diǎn)點(diǎn)檢的的周期期和業(yè)業(yè)務(wù)范范圍，，點(diǎn)檢檢分為為日常常點(diǎn)檢檢、定定期點(diǎn)點(diǎn)檢和和專項(xiàng)項(xiàng)點(diǎn)檢檢。(1)日常常點(diǎn)檢檢設(shè)設(shè)備日日常點(diǎn)點(diǎn)檢是是由設(shè)設(shè)備操操作工工人和和維修修工人人每日日?qǐng)?zhí)行行的例例行維維護(hù)作作業(yè)。。6.4設(shè)設(shè)備的的點(diǎn)檢檢表6-2臥臥式式車床床日點(diǎn)點(diǎn)檢表表6.4設(shè)設(shè)備的的點(diǎn)檢檢表6-3橋橋式式起重重機(jī)周周點(diǎn)檢檢作業(yè)業(yè)卡6.4設(shè)設(shè)備的的點(diǎn)檢檢表6-3橋橋式式起重重機(jī)周周點(diǎn)檢檢作業(yè)業(yè)卡(2)定期期點(diǎn)檢檢定定期點(diǎn)點(diǎn)檢由由維修修人員員(