余秀兰，朱锦秀
(中国铝业青海分公司第一电解厂，青海大通810108)
摘要：本文阐述了在企业生产中运用现代设备故障诊断技术来判断设备运行状态。检测和鉴定设备故障部位与劣化程度。确定最合适的修理方法与最佳修理周期，预测设备的可靠性与使用寿命，对确保设备的安全运行、节约维修费用以及防止环境污染均起到重要作用。
关键词：故障诊断；预知维修；状态检测；设备管理
1前言
设备诊断技术(CDT)是2O世纪7O年代以来，随着计算机和电子技术的飞跃发展，促进工业生产现代化和机器设备的大型化、连续化、高速化、自动化而迅速发展起来的一门新技术，也是一门以高等数学、物理、化学、电子技术、机电设备为基础的新兴学科。它是现代化设备维修技术的重要组成部分，并且正在日益成为设备维修管理工作现代化的一个重要标志。
预知维修方式是根据检测诊断结果，视设备的具体状态，确定最合适的修理时机和更合理的修理方法。近几十年来，人们把系统论、控制论、信息论、可靠性理论摩擦磨损理论和行为科学等与设备管理的实际相结合，产生了设备综合工程学、日本的“全员管理(TPM)”等设备管理的新理论、新模式，使设备管理从传统管理进入了现代管理；把电学、声学、热学、故障物理理论以及应用化学等基础科学应用到设备状态信息的控制上来，产生了设备状态监测和故障诊断技术，从而把设备维修方式推进到了预知维修的阶段。把系统论、控制论与现代优化理论应用到设备的经济技术的综合管理上，形成了一系列设备的现代管理方法，使人们从单凭经验进行检测和决策，进入了以定量为主和科学决策。可以预见，随着计算机管理的深入开展，设备管理必将进入动态管理和优化型综合管理的新阶段。可以认为，现代科技的广泛应用，是提高管理效率和效益取之不尽的源泉。
2设备诊断技术的作用及功能
2．1作用
设备诊断技术是根据设备在使用过程中的故障机理、传动及劣化磨损机理，采用应力检测与分析、故障劣化检测与分析、性能强度检测与分析等各种方法，分析和判断设备运行状态，预测和鉴定设备故障部位与劣化程度，预测设备的可靠性与寿命，确定最合适的修理方法与最佳修理周期等一整套的科学管理。
故障诊断技术对确保设备的安全、提高产品质量、节约维修费用以及防止环境污染均起到重要作用。因此，在生产中运用现代设备故障诊断技术，可给企业带来巨大的经济效益。虽然这一技术的经济意义是多方面的，但归纳起来集中体现在两个方面，即突发故障的降低和维修费用的减少。
2．2功能
简易诊断技术功能主要包括以下内容：故障的快速测定、监测劣化趋势、选择有疑难问题的设备进行精密诊断。精密诊断技术功能主要包括：判断故障位置、原因、程度：检测鉴定应力和强度；确定最合适的修理方法和时间。
3简易诊断与精密诊断
设备的状态监测技术是指对设备(部件、零件)的某些特征参数进行测试，并根据所得测定值与规定的正常值来做比较以判断设备的工作状态是否正常或异常(存在故障)也称为简易诊断。设备故障诊断技术不仅要对机器设备的状态是否正常做出判断，更重要的是对机器故障的原因、部位及严重程度做出估计，故称为精密诊断。
目前比较普及的还是简易诊断(状态监测)，精密诊断真正用于生产的还是少数，而且主要用于高精尖设备上。这一状况欧美和日本都一样，具有普遍性。这表明简易诊断比较成熟，简便易行，而精密诊断还属于一种开发性技术，尚不够成熟。另外精密诊断的费用也比较高，需要精密的仪器，要由经过专门训练的工程师来进行，所以只在重要的设备上进行。这一点对我国开发推广诊断技术应值得注意。当前应该把重点放在普及简易诊断或状态监测上，同时积极开发精密诊断技术，使它尽快达到使用水平。据有关资料统计，利用简易诊断仪器可以解决设备运行中50％的故障。由此可见，简易诊断在设备管理与维修中的重要作用。
在大型企业中，为确保全系统设备的正常运行，有两项技术必须实行。一是有效地监视机器状况，即“设备监测技术”；二是精确的诊断方法，即“精密诊断技术”。
3．1设备监测技术
用于设备监测技术的硬件分为3类：
(1)第一类是供日常检查人员随身携带使用的，能定量显示结果的各种小型仪器。譬如：机器检测器、油膜检测器、小型测振仪、马达检测器、声发射裂纹检测器等。
(2)第二类是监视仪表，通常是安装在现场的，可进行自动数据采样，自动数据记录与作为倾向管理的图谱相对照，异常情况判别图谱显示等等，譬如：旋转机械监视仪、压缩机监测仪、热轧机监视仪等。
(3)第三类是数据控制系统，这需要第一类仪器测量得到的数据作为输入才能进行工作。可自动处理大量测量数据，并记录、储存与控制图谱相对照，发出控制信号等。
3．2精密诊断技术
当通过使用设备监测技术进行测量，与作为倾向管理的图谱或数值相比较之后，当指出已存在故障或者是预测可能发生故障时，有必要进行精密诊断，通过精密诊断，不仅要确定故障是否的确存在，并且当存在故障时，还需诊断出它的位置、原因及程度。这类技术必须由专门的、称为精密诊断检查的技术人员来进行。由“设备监测技术”和“精密诊断技术”这大类技术就构成了设备状态诊断系统。
4故障诊断技术在设备预知维修中的作用
设备维修方式最初是事后维修，进而发展到预防维修(PM)和计划维修(MP)，现在随着设备诊断技术均发展，正在逐步走向设备状态预知维修。这是现代化大型企业应大力提倡的一种维修方式。设备状态维修是以设备状态监测为基础，以设备故障分析、诊断结果为依据，以设备预知状态为手段而日益成熟的设备维修方式。在人类生产展史上，设备维修体制的发展经历了从不定期到定期，又引不定期这样几个阶段，它反应了如何获得经济效益的事实。
事后维修方式时代对发生事故难以预料，并往往造成设备的严重损坏，既不安全而又延长了检修时间，修理费用反而加大。
计划维修是建立在设备故障率的统计分析基：油上的，其检修期远远小于最短故障期，因此可以保证不会出现设备损坏的严重故障。但是往往要使还能运行一段时的设备停下检修，既减少了产量又增加了维修费用，造成所谓“过剩维修”，这对于现代化大型连续生产企业。其不合理：明显的这种“过剩维修“所造成的经济损失是极其可观的。
而以状态监测为基础的预知维修，是不规定检修周期，但是要定期或连续地对设备进行状态监测，并根据状态监测和故障诊断的结果，查明设备有无劣化或故障征兆，再安排在必要时进行修理。它能在设备失效前检测和诊断出所存在的故障，并较准确地估计出连续运行的可靠时间，因而设备使用寿命最长，意外停机事故最少，还有因过剩维修受到控制，从而减少了备件消耗和维修工作量，也可防止因检修而出现的人为故障，从而最终达到使维修费用最低。
5充分利用现代科技检测手段，逐步实现设备状态预知维修管理的必要性
现代科技成果和现代化设备管理理论应用的广泛性和深入程度，是衡量设备管理现代化的主要标志和特点。设备管理较为先进的国家，通常都有一批专家、学者专门从事于现代科技成果与设备管理相结合，带动设备管理水平及时跟上现代科技迅猛发展的步伐。
设备管理部门除采用预防性维护保养外，进一步探索新的维修体制。针对系统维修管理体制暴露出的蔽端，应用现代化设备管理和状态维修的理论和方法，对维修管理体制进行全面研究，建立起符合企业特点的维修管理体制。积极推行PM保养，并通过各种现代化的检测手段，预知设备变化情况和对质量产生不良后果的可能性，并在事前哭取对策确保设备完好和生产的顺利进行。使设备现场运行的各个环节处于受控状态。
6结语
随着计算机技术、数字信号处理技术的发展，设备诊断技术也有了很大的发展，人们可以将传感器从机器上获得的信号和图像转化为故障信号的谱分析、数字滤波、时频分析等方法，这样就能从图像中获取机械运行状态的信息。借助现代先进的技术手段，我们可以摆脱故障诊断靠眼看、耳听手摸的原始落后方式。
如果我们能充分地将这些在线的监测手段和离线的检验、诊断手段综合运用起来，进行分析判断设备的技术状态的动态变化、变化趋势、变化速度，我们就能做到不必对设备进行分解，不需对设备停机或只需短暂停机检查，即可对其技术状态做出准确的评定。进而做出是否修理，该作哪些(针对性的)修理，何时修理最适宜的决策，打破现在的PM和MP维修方式一统天下的局面，而再采用一些更为经济、合理、科学的“设备状态预知维修”制度。