摘要：預(yù)測(cè)性維護(hù)是近幾年發(fā)展比較快的一種設(shè)備維護(hù)模式。本文從討論設(shè)備維護(hù)的三種模式比較以及預(yù)測(cè)性維護(hù)的現(xiàn)狀開始，對(duì)基于西門子儀表所實(shí)現(xiàn)的幾種預(yù)測(cè)性維護(hù)解決方案作了介紹。

關(guān)鍵詞：預(yù)測(cè)性維護(hù) 預(yù)防性維護(hù) 診斷  

一、前言

        當(dāng)今的過程工業(yè)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的可靠性要求越來(lái)越高，一般都要求儀表設(shè)備能滿足7/24的連續(xù)可靠工作，突發(fā)的故障停機(jī)會(huì)造成極大的損失。因此，也對(duì)設(shè)備的維護(hù)提出了較高的要求，以最大程度的避免生產(chǎn)的損失和材料的浪費(fèi)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在 1981 年，美國(guó)的工廠花費(fèi)在維護(hù)其關(guān)鍵裝置系統(tǒng)上的成本超過了 6000 億美元。在 1991 年，這種成本已經(jīng)升至 8000 多億美元，而在 2000 年更是破記錄地達(dá)到 12000 億美元。這些數(shù)據(jù)表明，這些成本的三分之一到二分之一由于采用無(wú)效的維護(hù)管理方法而被浪費(fèi)掉。雖然在中國(guó)沒有這方面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，但是相信中國(guó)目前在這方面的情況和美國(guó)當(dāng)時(shí)差不多。

        選擇錯(cuò)誤和原始的維護(hù)手段和落后的維護(hù)觀念是這種無(wú)效使用維護(hù)支出的主要原因。在強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)效益的今天，也有越來(lái)越多的用戶開始意識(shí)到過去那種單純依靠人的直覺和經(jīng)驗(yàn)來(lái)執(zhí)行設(shè)備維護(hù)計(jì)劃的方式已經(jīng)不能再滿足過程工業(yè)的生產(chǎn)需求了。

二、設(shè)備維護(hù)的模式

        設(shè)備維護(hù)一般有三種模式：事后維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)和預(yù)測(cè)性維護(hù)。

        事后維護(hù)，也有人稱之為“補(bǔ)救性維護(hù)”，“故障后維護(hù)”，“運(yùn)轉(zhuǎn)至出現(xiàn)故障管理”，顧名思義，也就是說(shuō)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)對(duì)它進(jìn)行維修。這是種“不出故障就不維修”的維護(hù)方式，也是最初級(jí)最簡(jiǎn)單也是目前在國(guó)內(nèi)被用戶采用最多的維護(hù)運(yùn)行手段。采用運(yùn)轉(zhuǎn)至出現(xiàn)故障管理的工廠在機(jī)器或系統(tǒng)出現(xiàn)故障之前不會(huì)在維護(hù)上花費(fèi)任何資金。運(yùn)轉(zhuǎn)至出現(xiàn)故障是一種反應(yīng)性的管理技術(shù)，它會(huì)在采取任何維護(hù)行動(dòng)之前等待機(jī)器或設(shè)備出現(xiàn)故障。確切地說(shuō)，這是一種“無(wú)維護(hù)”管理方法。它也是最為昂貴的維護(hù)管理方法，分析表明，在反應(yīng)性或事后維護(hù)模式下進(jìn)行維修的成本是有計(jì)劃或預(yù)防性維護(hù)模式下進(jìn)行的相同維護(hù)的成本的 3 倍。對(duì)維修進(jìn)行計(jì)劃安排可使工廠將維修時(shí)間和有關(guān)的勞動(dòng)力成本降到最低。它還提供了一種可減少快速交付和生產(chǎn)下降等負(fù)面影響的方法。

        與這種維護(hù)管理相關(guān)的主要費(fèi)用是：

       ?高備件庫(kù)存成本；

       ?高超時(shí)勞動(dòng)力成本；

       ?機(jī)器停機(jī)時(shí)間長(zhǎng)；

       ?生產(chǎn)能力低。

         預(yù)防性維護(hù)(Preventive Maintenance)和預(yù)測(cè)性維護(hù)(Predictive Maintenance)都屬于事先維護(hù)。

        一般地講，預(yù)防性維護(hù)可以分為三種類型：

       ?基于時(shí)間的維護(hù)計(jì)劃

       ? 基于性能的維護(hù)計(jì)劃

       ?基于條件的維護(hù)計(jì)劃

圖1：平均無(wú)故障時(shí)間(MTBF)曲線

        基于時(shí)間的維護(hù)計(jì)劃：在特定周期中執(zhí)行基于時(shí)間的維護(hù)計(jì)劃的維護(hù)，例如，每隔兩個(gè)月或每隔六個(gè)月。
        基于性能的維護(hù)計(jì)劃：可根據(jù)各個(gè)設(shè)備和功能位置的測(cè)量點(diǎn)安裝的計(jì)數(shù)器讀數(shù)來(lái)進(jìn)行。某些設(shè)備要根據(jù)許多參數(shù)或狀態(tài)來(lái)進(jìn)行操作。這些參數(shù)或狀態(tài)信息可能由測(cè)量點(diǎn)提供。設(shè)備上的計(jì)數(shù)器到達(dá)一定讀數(shù)時(shí)，系統(tǒng)就進(jìn)行維護(hù)，例如，每隔 100 個(gè)小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間，每隔 500個(gè)鑄造周期等。
        基于條件的維護(hù)計(jì)劃：部分設(shè)備將通過實(shí)時(shí)狀態(tài)或操作參數(shù)如溫度等進(jìn)行控制。這些參數(shù)為實(shí)時(shí)讀數(shù)，需要實(shí)時(shí)對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控。
        所有這些預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃的共同標(biāo)志是它們都具有計(jì)劃安排指南。所有預(yù)防性維護(hù)管理計(jì)劃都假設(shè)，設(shè)備狀況將在通常適用于該類特定機(jī)器的統(tǒng)計(jì)時(shí)間范圍內(nèi)惡化。例如，某種泵設(shè)備通常運(yùn)轉(zhuǎn)12個(gè)月后就要更換其磨損部件。使用預(yù)防性維護(hù)技術(shù)，在該種泵運(yùn)轉(zhuǎn)11 個(gè)月后就要使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)并進(jìn)行改制。這種方法的問題是，運(yùn)轉(zhuǎn)模式以及與系統(tǒng)或裝置相關(guān)的變量會(huì)直接影響機(jī)器的正常工作壽命。對(duì)于用于輸送水用于輸送磨損性泥漿的泵來(lái)說(shuō)，平均無(wú)故障時(shí)間 (MTBF) 是不同的（如圖1）。如果該泵在11個(gè)月之后可能就不需要進(jìn)行維護(hù)也能正常工作，那么用戶維修的勞動(dòng)力和材料就被浪費(fèi)掉了。采用預(yù)防性維護(hù)的第二種選擇甚至更為昂貴。同時(shí)，也有大量事實(shí)表明，頻繁拆卸和停車維修，即導(dǎo)致產(chǎn)量降低，維修費(fèi)用增加，而且也大大降低了設(shè)備的實(shí)際使用年限。事實(shí)上專家提出，導(dǎo)致很多工業(yè)設(shè)備故障的最大原因之一就是：不做嚴(yán)謹(jǐn)分析，上去就對(duì)工業(yè)設(shè)備進(jìn)行操作和維修。