機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估的發(fā)展與思考

朱麗娟

（機(jī)械工業(yè)蘇州高級技工學(xué)校,江蘇 蘇州 215101）

機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估的發(fā)展與思考

朱麗娟

（機(jī)械工業(yè)蘇州高級技工學(xué)校,江蘇 蘇州 215101）

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和機(jī)械設(shè)備的更新?lián)Q代，設(shè)備的健康有序運(yùn)行關(guān)系著企業(yè)日常的經(jīng)營活動。研究機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估對保證機(jī)械設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有重要的理論意義。本文通過分析機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性的發(fā)展歷程，提出在維護(hù)運(yùn)行可靠性過程中存在的問題，并針對這些問題提出解決措施。

機(jī)械設(shè)備運(yùn)行；可靠性；評估分析；發(fā)展思考

0 引言

隨著我國工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和科學(xué)水平的提高，很多工業(yè)企業(yè)開始重視機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中的維護(hù)工作。機(jī)械設(shè)備的維護(hù)狀況直接關(guān)系著企業(yè)生產(chǎn)的水平和經(jīng)營活動。由于設(shè)備維護(hù)在發(fā)展的過程中面臨著諸多挑戰(zhàn)，因此設(shè)備維護(hù)的研究工作應(yīng)該以系統(tǒng)論為中心，其目的是為了增強(qiáng)企業(yè)的競爭力。

1 設(shè)備維護(hù)發(fā)展歷程

為了防止設(shè)備性能降低，需要對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。可以說，設(shè)備維護(hù)是設(shè)備維修與保養(yǎng)的結(jié)合。設(shè)備維護(hù)發(fā)展歷程主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：

（1）事后維護(hù)。這是設(shè)備維護(hù)技術(shù)發(fā)展最早期的階段，在這一時(shí)期，設(shè)備有專門的維修工進(jìn)行修理。在設(shè)備發(fā)生故障無法進(jìn)行生產(chǎn)后，維修工對其進(jìn)行檢修。對于造價(jià)低、檢修方便的設(shè)備，可以用這種方式進(jìn)行。

（2）預(yù)防維護(hù)。預(yù)防維護(hù)指的是在設(shè)備發(fā)生故障前，對設(shè)備進(jìn)行提前的維護(hù)，這樣可以減少對設(shè)備的影響。預(yù)防維護(hù)主要有兩種形式：1）是定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。這種方式可以在故障發(fā)生前，將其消滅。但是，由于缺少對設(shè)備實(shí)際負(fù)荷情況的考慮，容易產(chǎn)生維護(hù)過度或維護(hù)不足。2）是對設(shè)備進(jìn)行定期檢查，根據(jù)檢查的實(shí)際情況制定維修的計(jì)劃。這種方式可以減少維修的盲目性。

（3）生產(chǎn)維護(hù)。生產(chǎn)維護(hù)主要是以預(yù)防維修為主，將生產(chǎn)和設(shè)備設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合，形成一個(gè)維護(hù)管理體系。此方法可以減少設(shè)備故障的發(fā)生，增強(qiáng)了設(shè)備的穩(wěn)定性。

（4）狀態(tài)維護(hù)。狀態(tài)維護(hù)這種方式開始于二十世紀(jì)七十年代。它將很多設(shè)備維護(hù)管理模式綜合起來，主要重視設(shè)備的具體技術(shù)狀況，對設(shè)備進(jìn)行定期檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備出現(xiàn)反常的情況時(shí)，對其進(jìn)行觀察，然后進(jìn)行修理。這種方式效果明顯，提高了設(shè)備的利用率，受到很多企業(yè)的使用。

2 機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估存在的問題

傳統(tǒng)的可靠性理論要利用大量概率重復(fù)的樣本，只是得到一批同類設(shè)備的平均情況。對于個(gè)別設(shè)備的具體情況并不能反映出來。這種理論并不能滿足不同設(shè)備在不同條件下運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)。面臨的主要問題有以下幾個(gè)方面：

（1）傳統(tǒng)的可靠性理論是運(yùn)用概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論基礎(chǔ)。在進(jìn)行可靠性評估時(shí)，需要大量的樣本數(shù)據(jù)。在獲得樣本數(shù)據(jù)的過程中，發(fā)生誤差、丟失數(shù)據(jù)是經(jīng)常發(fā)生的，這就會造成樣本數(shù)據(jù)的失真，對評估結(jié)果也會造成影響。對于具體的機(jī)械設(shè)備，這種方法獲得的數(shù)據(jù)是不符合實(shí)際情況，每臺設(shè)備具體狀態(tài)和所處的環(huán)境不同，對大量樣本數(shù)據(jù)取得的結(jié)論也就不相符合。

（2）傳統(tǒng)的評估方法是在設(shè)備正常和失效兩種狀態(tài)下進(jìn)行評估的。而機(jī)械設(shè)備是在不停地運(yùn)轉(zhuǎn)的，狀態(tài)也會發(fā)生連續(xù)不停地變化。變化具有隨機(jī)性和不確定性。因此，傳統(tǒng)的評估方法不能適用于設(shè)備運(yùn)行實(shí)際狀態(tài)的評估。

（3）機(jī)械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，每個(gè)零件之間工作運(yùn)行的聯(lián)系也是各不相同的。傳統(tǒng)的評估方法不能對其整個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程出現(xiàn)的關(guān)系進(jìn)行評估，難以獲得設(shè)備零部件失效前可靠的變化規(guī)律。

（4）傳統(tǒng)可靠性評估方法需要對失效分布參數(shù)和概率進(jìn)行求解。這種方法主要的根據(jù)是設(shè)備的失效分布。而失效分布僅僅是一種有限的假設(shè)，準(zhǔn)確的失效分布是難以估計(jì)的。如果對具體的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行可靠性評估，就會增加失效分布評估的難度。

3 機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估方法的改進(jìn)

可靠性理論為設(shè)備維護(hù)提供了新的理論基礎(chǔ)，可以提高設(shè)備的可靠性和安全性。目前，這一理論己成為指導(dǎo)機(jī)械、電 器和電子等各類設(shè)備維護(hù)的共性基礎(chǔ)理論采用以可靠性為中心的維護(hù)理論指導(dǎo)我國企業(yè)設(shè)備的維護(hù)，無疑將大大改進(jìn)我國企業(yè)的設(shè)備維護(hù)工作。主要的改進(jìn)方法有以下幾種。

3.1 采用較少依賴概率分步的方法

針對傳統(tǒng)可靠性評估方法依賴大量的樣本數(shù)據(jù)的問題，可以采用對概率分布依賴較少的方法進(jìn)行改進(jìn)。此類方法可以減少小樣本設(shè)備可靠性分析的難度，但是不能從根本上解決小樣本設(shè)備的可靠性評估問題。

3.2 假設(shè)產(chǎn)品失效退化路徑的方法

機(jī)械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，工作環(huán)境變化多樣，可靠性的評估會受到人為的影響。此類方法可以得到完備的退化指標(biāo)，獲取到準(zhǔn)確的退化路徑和失效分布，進(jìn)而得到相對準(zhǔn)確的評估分析。

3.3 采用實(shí)時(shí)、動態(tài)的可靠性評估方法

傳統(tǒng)的可靠性分析方法難以得到設(shè)備實(shí)時(shí)動態(tài)的運(yùn)行狀態(tài)，此類的評估方法是對傳統(tǒng)評估方法思想的一個(gè)跨越。雖然研究的比較多，但多處于理論階段，實(shí)際應(yīng)用較少，用到機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行可靠性評估還需要一定的時(shí)日。

3.4 動態(tài)信號處理的評估方法

動態(tài)信號處理融入可靠性評估中，可以反映出設(shè)備運(yùn)行內(nèi)在的特性，為可靠性評估提供重要的信息。這類方法將設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)信息和可靠性聯(lián)系起來，可以反映出單個(gè)設(shè)備運(yùn)行的特性。

4 結(jié)論

機(jī)械設(shè)備維護(hù)是企業(yè)經(jīng)營的重要保障，不僅可以提高機(jī)械設(shè)備的使用率和維護(hù)率，還能降低企業(yè)的運(yùn)營成本。因此，對機(jī)械設(shè)備可靠性的正確評估就顯得非常重要?？煽啃栽u估方法的改進(jìn)需要先進(jìn)的技術(shù)、科學(xué)的理論體系和完善的評估研究。所以，在今后的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估中，要以信息技術(shù)和管理科學(xué)的應(yīng)用為研究手段，從而提高企業(yè)的競爭力，改進(jìn)企業(yè)的設(shè)備維護(hù)整體水平。

[1]曹光喬,周力,易中懿,張宗毅,韓喜秋.農(nóng)業(yè)機(jī)械購置補(bǔ)貼對農(nóng)戶購機(jī)行為的影響——基于江蘇省水稻種植業(yè)的實(shí)證分析[J].中國農(nóng)村經(jīng)濟(jì),2010（06）：38-48.

[2]聞邦椿,周知承,韓清凱,蘇保群.現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在新產(chǎn)品開發(fā)中的重要作用——兼論面向產(chǎn)品總體質(zhì)量的“動態(tài)優(yōu)化、智能化和可視化”三化綜合設(shè)計(jì)法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2003（10）：43-52.

[3]王國彪,賴一楠,宋建麗,黎明.機(jī)械工程學(xué)科基礎(chǔ)研究成果的重要載體——賀《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》創(chuàng)刊60周年[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào),2013（19）：2-10.

朱麗娟（1986—），女 ，江蘇揚(yáng)州人，?？疲砉こ處?，研究方向：精密工程。