预测性维修及其技术体系研究
仪器信息网 · 2009-05-20 21:40 · 29162 次点击
赵丰文张耀辉
摘要预测性维修是近年来维修领域研究的热点问题。本文从维修方式的三次变革谈起,分析和比较了修复性维修、预防性维修和预测性维修的优缺点,给出了预测性维修准确的定义,分析了与预测性维修相关的几个概念,构建了预测性维修的基本技术体系,指出了预测性维修发展的趋势。
关键词修复性维修预防性维修预测性维修预知维修状态基维修视情维修
一、引言
上世纪70年代以来,美国的后勤工程(LogisticEngineering)、英国的设备综合管理工程(TeroTechnology)及日本的全面生产性维修(TotalProductiveMaintenance)的创立,标志着维修作为一门独立的学科登上应用工程学的舞台。伴随着维修科学的发展,预测性维修作为一种新兴的维修方式成为行业研究的热点,相对于修复性维修和预防性维修,它有着更多的优点和更强的发展势头。
二、维修方式的发展
按照装备的状态和维修的时机,可以将维修方式分为故障前维修和故障后维修两类,按照维修依据的不同,故障前维修又可分为预防性维修和预测性维修两种。表1给出了三种维修方式的对照。
表1维修方式比较表
修复性维修(CorrectiveMaintenance),又称事后维修(Break-downMaintenance),是“有故障才维修(FailureBased)”的方式,它是以设备是否完好或是否能用为依据的维修,只在设备部分或全部故障后再恢复其原始状态,也就是用坏后再修理,属于非计划性维修。
预防性维修(PreventiveMaintenance)又称定时维修,是以时间为依据(TimeBased)的维修,它根据生产计划和经验,按规定的时间间隔进行停机检查、解体、更换零部件,以预防损坏、继发性毁坏及生产损失。这种维修方法也就是目前所普遍采用的计划维修或定期维修,如大、中、小修等。
预测性维修(PredictiveMaintenance,简称PdM)是以状态为依据(ConditionBased)的维修,在机器运行时,对它的主要(或需要)部位进行定期(或连续)的状态监测和故障诊断,判定装备所处的状态,预测装备状态未来的发展趋势,依据装备的状态发展趋势和可能的故障模式,预先制定预测性维修计划,确定机器应该修理的时间、内容、方式和必需的技术和物资支持。预测性维修集装备状态监测、故障诊断、故障(状态)预测、维修决策支持和维修活动于一体,是一种新兴的维修方式。
三、与预测性维修相关的概念
1.预测性维修的相关概念
预测性维修最早在西方发达工业国家兴起,预测性维修的概念源起于英文名词“PredictiveMaintenance”,到现在为止,预测性维修已经有了几个相似的名字,这是因为在不同领域,不同的人员根据自己研究的侧重点不同,给出了不同的翻译和不同的定义。追根溯源,应该从英文的定义谈起。
PredictiveMaintenance,其英文解释为ConditionBasedMaintenance(CBM)或On-conditionMaintenance。PdM一般翻译为预测性维修或预知性维修,而预测维修和预知维修与前面的翻译相比,仅仅是多字少字的问题;CBM一般翻译为状态基维修或基于状态的维修,这个翻译按英文字面的意思直译过来,同时引入了“基”的概念,使翻译专业化。有时CBM也被翻译为预测性维修,因为它的英文原意就是对PdM的概念解释;On-conditionMaintenance一般翻译为视情维修,这是翻译者根据中国人的习惯意译过来的。在实际运用中,几个中英文名词有时被随机地组合,这都无可厚非,因为它们本身是一回事。
沿袭运用到今天,几个名词在概念上有了一些细微的差别。预知性维修被定义为:以设备诊断技术为基础,结合设备故障的历史和现状,参考运行环境及其它同类设备的运行情况,应用系统工程的方法进行综合判断分析,从而查明设备内部情况、故障和异常的性质,预测隐患的发展趋势,提出防范措施和治理对策,这样一套方法总称为预测方法,把应用预测方法得到的结果纳入维修管理就是预知维修。它强调了预测方法,包罗了维修管理;而基于状态的维修和视情维修立足于状态,强调了状态,它们的理论依据是:机械和装备有自己的状态,即将出现问题的机械或装备将出现一些可以观察、感觉或测量到的信号(如噪声、振动、发热、裂纹或电量的改变等)。这里状态有两层含义,一是指在某时某刻某种条件下装备的即时状态,这是狭义的状态的概念。二是包含了即时状态的前身和后续,指的是整个生命周期内的状态,即广义的状态概念。