港口機電設(shè)備實時狀態(tài)維修方法探析獲獎科研報告

港口機電設(shè)備實時狀態(tài)維修方法探析獲獎科研報告摘

要：港口是國家與其他國家進行交易的重要窗口，隨著我國經(jīng)濟環(huán)境的不斷變化，我國每年通過港口發(fā)行的貨物數(shù)量不斷增加，因此需要大量的港口機械設(shè)備對港口貨物進行裝卸。對于港口機電設(shè)備進行管理和維護，可以使港口保持良好的運行狀態(tài)，同時隨著港口業(yè)務(wù)的對效率要求的不斷提高，對于機電設(shè)備管理也提出了更加嚴(yán)格的要求。在港口機電設(shè)備中，機電設(shè)備是對貨物進行裝載的主要方式，對其進行有效的管理，可以使貨物更好的進行裝卸和運輸。因此，加強港口機電設(shè)備實時狀態(tài)的維修已經(jīng)十分有必要，可以使港口機電設(shè)備更好的運行。

關(guān)鍵詞：港口機電;機電設(shè)備;實時狀態(tài);維修方法

前言

在當(dāng)前發(fā)展過程中，我國港口機電設(shè)備的需求量不斷增加，港口運輸已經(jīng)逐漸朝著自動化的方向發(fā)展，同時也標(biāo)志著機電設(shè)備的好壞，對于港口貨物運輸產(chǎn)生直接影響，決定其是否可以在安全穩(wěn)定的環(huán)境中進行有效的運輸，同時對于我國經(jīng)濟發(fā)展也會產(chǎn)生重要的影響。因此對于港口機電設(shè)備實時狀態(tài)進行檢修，已經(jīng)成為工作人員開展工作的重點。

一、港口機電設(shè)備的故障分析

港口機電設(shè)備從投入生產(chǎn)到壽命終止會經(jīng)歷不同的過程，在時間的變化下，故障也會呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，一般可以分為三個階段，在第一個故障階段，就是設(shè)備投入生產(chǎn)初期的“早期故障期”或稱“磨合期”，在這一時期，設(shè)備發(fā)生故障的頻率非常高，隨后，故障發(fā)生的幾率會逐漸開始減少，在第二階段可以稱為偶發(fā)性故障期或穩(wěn)定期，在這一階段的故障發(fā)生率，相對來說比較少，設(shè)備可以在良好的運行狀態(tài)下進行運行，第三階段就是耗損故障期也稱為老化期，在這一時期故障發(fā)生率呈現(xiàn)不斷上升的趨勢，并會保持較高的水平。如果能夠堅持對機電設(shè)備整個運行期間的故障分布情況進行統(tǒng)計，就會得到一條完整的曲線[1]，如圖1所示。

圖1

機電設(shè)備“壽命-故障”浴盆曲線

當(dāng)然，不同的機電設(shè)備，在壽命期內(nèi)發(fā)生故障時都會呈現(xiàn)不同的規(guī)律，因為機電設(shè)備在制造材料、生產(chǎn)工藝、安裝質(zhì)量等多個方面會存在一定差異。同時，上述三個階段也可以細(xì)分稱多個階段，各細(xì)分階段內(nèi)發(fā)生的故障特點，如位置、類型及所產(chǎn)生的影響，也會有一定的變化性。此時就需要根據(jù)其實時狀態(tài)形成的曲線，進行針對性的維修[2]。例如，在第一階段產(chǎn)生的故障中，前期設(shè)備功能缺失或不能滿足工況要求為主要故障點，但經(jīng)過工程師的逐漸完善，問題逐漸得到解決，操作人員操作不規(guī)范造成操作失誤或電控系統(tǒng)外圍設(shè)備如傳感器、接線端子等問題可能逐漸凸顯。又如，第二階段時，機電設(shè)備會進入相對來說發(fā)生故障比較少的時期，在這一時期發(fā)生故障，可能是零部件（如鋼絲繩、剎車片等）的自然磨損導(dǎo)致，也可能在春、夏季因為氣候潮濕造成諸多電氣故障等。耗損故障期內(nèi)設(shè)備多處零部件逐漸老化，雖通過定期大修能使設(shè)備技術(shù)狀態(tài)得到一定的保持，但無論怎樣維修都不能使其恢復(fù)到初始的狀態(tài)。因此需要根據(jù)設(shè)備在不同的實時狀態(tài)，采取不同的維修策略。

二、港口機電設(shè)備實時狀態(tài)維修方法的類型及其選擇

（一）港口機電設(shè)備實時狀態(tài)維修方法的類型

港口機電設(shè)備的維修包括多種類型，目前主要有以下三種：

1、定期維修法，即對設(shè)備各機構(gòu)、部件設(shè)置固定的維修周期或者固定對老化的故障設(shè)備進行淘汰。其特點是能較好的保持設(shè)備的技術(shù)性能，但由于設(shè)備特性不同，周期設(shè)置難，可能造成維護成本高，經(jīng)濟性差等問題。

2、事后維修法，優(yōu)點是針對性強，不會造成資金浪費，但缺點也非常明顯，設(shè)備的技術(shù)、安全性能無法保障，甚至造成嚴(yán)重機損事故。

3、實時狀態(tài)維修法，本方法是通過定期檢測設(shè)備狀態(tài)和進行故障統(tǒng)計，建立標(biāo)準(zhǔn)模型，分析設(shè)備實時狀態(tài)，以決定是否維修。其針對性、經(jīng)濟性、可靠性最優(yōu)。

（二）港口機電設(shè)備實時狀態(tài)維修方法的選擇

在對港口機電設(shè)備實時狀態(tài)維修時，設(shè)備狀態(tài)和故障分布統(tǒng)計分析是其前提條件。必須事先定期對設(shè)備開展檢查進行狀態(tài)統(tǒng)計，同時統(tǒng)計信息應(yīng)該包括現(xiàn)有故障分布情況、檢查中雖未出現(xiàn)故障但已出現(xiàn)初期癥狀可能發(fā)生的故障，以及產(chǎn)生的影響和故障發(fā)生的次數(shù)等等。檢查手段包括目測、手檢及儀器檢測等。經(jīng)分析后等統(tǒng)計數(shù)據(jù)是制定維修方案、設(shè)置維修時點的重要依據(jù)。

三、維修時點的預(yù)測方法

（一）故障率-壽命曲線法

故障率具體來說就是機電設(shè)備在固定的時間內(nèi)發(fā)生的次數(shù)，隨著機電設(shè)備，在不同故障階段所表現(xiàn)出的特性，以及不同壽命曲線的變化，對于維修時點的預(yù)測，人們以往會用計算的方式進行，使其可以轉(zhuǎn)換為科學(xué)的方程，這種方法更多的是進行估算，并根據(jù)不同設(shè)備的數(shù)據(jù)信息進行科學(xué)全面的預(yù)測，產(chǎn)生的誤差相對來說比較大，而且在算法上也比較繁瑣和復(fù)雜，不利于大范圍進行推廣[3]。只能用于一些比較小型的設(shè)備進行估算，對于非常重要的大型設(shè)備，不能采用此種方式進行預(yù)測。

（二）時間序列分析法

預(yù)測維修時點還可以采用時間序列分析的方法進行，這一方面在應(yīng)用過程中對時間要求比較多，而時間序列分析，使用的數(shù)據(jù)又處于不斷變化的狀態(tài)，會受到多種因素的制約。因此，需要結(jié)合模型對其進行建模，使其可以保持一定的平衡性，結(jié)合模型建模，需要對數(shù)據(jù)的趨勢進行建構(gòu)統(tǒng)一的模型，所使用的方法必須對數(shù)據(jù)進行全面的整合，務(wù)必確保方法的合理性。另外還應(yīng)該對剩余不具有固定形式的部分進行模型分析，再次將不同的部分進行結(jié)合，使其可以建立完整的模型。這種方法，需要對不同步驟進行有效的銜接，對建構(gòu)的模型進行綜合性的分析，才能提取出更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

結(jié)論：綜上所述，港口機電設(shè)備是保證港口貨物正常進行運輸?shù)幕A(chǔ)，也是促進經(jīng)貿(mào)活動來往的關(guān)鍵，在目前發(fā)展過程中，每天都需要通過港口進行大量的貨物運輸，如果能對港口機電設(shè)備進行有效的管理和維護，可以從根本提升港口工作的效率。在港口機電設(shè)備產(chǎn)生故障的不同階段和故障維修方法進行維修后發(fā)