門寬柱

摘要：社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的方法不能滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需要，不能準(zhǔn)確地對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行評(píng)估，所得出的結(jié)果也與實(shí)際情況不相符，所以加強(qiáng)設(shè)備運(yùn)行可靠性評(píng)估具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。文章針對(duì)機(jī)械設(shè)備維護(hù)工作的發(fā)展歷程以及機(jī)械設(shè)備可靠性評(píng)估存在的問(wèn)題提出了相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備可靠性評(píng)估的策略。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備；設(shè)備運(yùn)行；可靠性評(píng)估；機(jī)械制造；設(shè)備維護(hù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH17 文章編號(hào)：1009-2374（2017）03-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.032

我國(guó)引進(jìn)相關(guān)的機(jī)械制造設(shè)備以后，就不斷發(fā)展與革新機(jī)械設(shè)備可靠性的評(píng)估方式，不斷改變之前落后的故障后維護(hù)的方式，發(fā)展成現(xiàn)階段的狀態(tài)維護(hù)。但是，由于各種因素的影響，現(xiàn)階段這樣的評(píng)估方法仍然不能有效地滿足機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的需求。制造業(yè)想要持續(xù)發(fā)展需要機(jī)械設(shè)備的支持，機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量直接影響社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。因此，正確地評(píng)估機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義，所以機(jī)械制造企業(yè)要不斷地完善與創(chuàng)新評(píng)估方法。

1 機(jī)械設(shè)備維護(hù)工作的發(fā)展歷程以及存在的問(wèn)題

1.1 機(jī)械設(shè)備維護(hù)工作的發(fā)展歷程

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，機(jī)械設(shè)備相關(guān)企業(yè)對(duì)設(shè)備的維修認(rèn)識(shí)不斷提升，機(jī)械設(shè)備維護(hù)工作主要經(jīng)歷了以下四個(gè)發(fā)展階段：

1.1.1 設(shè)備發(fā)生故障以后開(kāi)展維修工作。當(dāng)機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障以后，讓從事機(jī)械設(shè)備制造的相關(guān)人員進(jìn)行設(shè)備維修。已經(jīng)發(fā)生故障再進(jìn)行維修的維修方式明顯存在滯后性。故障發(fā)生后再進(jìn)行維修會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)效率造成影響，與此同時(shí)，在前期，進(jìn)行維護(hù)以及修理的設(shè)備比較落后，所以不能有效地解決機(jī)械故障等問(wèn)題。只有修理之后才能繼續(xù)工作，且在之后的一段時(shí)間內(nèi)設(shè)備還是會(huì)出現(xiàn)故障。

1.1.2 定期對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的認(rèn)識(shí)也在不斷深化，國(guó)內(nèi)外的很多企業(yè)已經(jīng)會(huì)定期地對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，及時(shí)地發(fā)現(xiàn)故障，從而有效地排除故障。定期維護(hù)的方式明顯優(yōu)于故障發(fā)生以后進(jìn)行維修的方式，預(yù)先采取維護(hù)措施，將機(jī)械設(shè)備故障最大限度減少，從而減少了對(duì)機(jī)械設(shè)備的影響，有利于設(shè)備的安全運(yùn)行。但是這種方式不能掌握設(shè)備真實(shí)的情況，在檢修過(guò)程中，會(huì)存在維修過(guò)度或不足的狀況。

1.1.3 設(shè)備使用過(guò)程中進(jìn)行維護(hù)。當(dāng)設(shè)備在使用時(shí)，開(kāi)展設(shè)備維修工作，逐漸形成一種較為完整的維修管理體系。學(xué)會(huì)從多個(gè)方面對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，可以通過(guò)定期維護(hù)或者檢修的方式。結(jié)合不同的設(shè)備維修方法，最終形成完整的設(shè)備維修體系。在多種維修方式中，使用最多的維修方式是預(yù)先維修，事先發(fā)現(xiàn)設(shè)備的障礙，將故障排除，從而降低設(shè)備發(fā)生故障的概率，使得企業(yè)的生產(chǎn)效率提升。

1.1.4 對(duì)維修過(guò)程中出現(xiàn)故障的設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察。就目前而言，大多數(shù)機(jī)械企業(yè)會(huì)加強(qiáng)對(duì)維修期間發(fā)現(xiàn)異常的設(shè)備進(jìn)行長(zhǎng)期的觀察。將多種維修方式相結(jié)合，定期地對(duì)正在使用的設(shè)備進(jìn)行維修，尋找運(yùn)行異常的設(shè)備，根據(jù)其實(shí)際情況進(jìn)行維修。通過(guò)這樣的維修方式，能一定程度上減少維修人員的工作量，提高維修的效果，比之前的維修方法更加有效。

1.2 機(jī)械設(shè)備可靠性評(píng)估過(guò)程中存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)可靠性理論通常利用數(shù)字工具對(duì)不確定性的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與處理。采用傳統(tǒng)的可靠性評(píng)估方法能對(duì)失效設(shè)備的布局進(jìn)行明確，從而有效地對(duì)一個(gè)類型的設(shè)備進(jìn)行可靠性分析。但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)椴煌脑O(shè)備其零部件會(huì)有不同的損傷或故障，零部件的故障程度也具有差異性，所以在進(jìn)行可靠性評(píng)估時(shí)，僅僅對(duì)一個(gè)設(shè)備進(jìn)行評(píng)估，在一定程度上而言，得出的評(píng)估結(jié)果只是代表這種設(shè)備具有個(gè)別特性，而不能代表一個(gè)類型的設(shè)備。在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行評(píng)估時(shí)，通常存在著以下三個(gè)難點(diǎn)：

1.2.1 在實(shí)際工作中，評(píng)估機(jī)械設(shè)備可靠性時(shí)，需要以相應(yīng)的概率論以及數(shù)據(jù)論為出發(fā)點(diǎn)，以此為基礎(chǔ)，總結(jié)出大量的數(shù)據(jù)，不斷對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與試驗(yàn)，最終確保數(shù)據(jù)的有效性。但是在實(shí)際的工程運(yùn)作過(guò)程中，評(píng)價(jià)某種設(shè)備的可靠性時(shí)，都是針對(duì)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，例如飛機(jī)失事屬于沒(méi)有概率的問(wèn)題，利用大樣本收集這類事件具有一定的難度。

1.2.2 以前進(jìn)行可靠性分析時(shí)，都是利用機(jī)械設(shè)備的失效性，了解與掌握機(jī)械設(shè)備失效性參數(shù)，從而對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)，但是設(shè)備時(shí)效性本身具有需要假設(shè)，完全與失效性相符合的事件是不能預(yù)估的。對(duì)于大型設(shè)備，其結(jié)構(gòu)與零件都比較復(fù)雜，對(duì)這類設(shè)備進(jìn)行檢修時(shí)會(huì)有很大的難度，而傳統(tǒng)的檢修方式比較單一并且片面，采用這種方式對(duì)復(fù)雜設(shè)備進(jìn)行檢修，其做出的評(píng)估必然是不全面的。

1.2.3 可靠性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)是二值假設(shè)和有限狀態(tài)。傳統(tǒng)的可靠性評(píng)估方式對(duì)設(shè)備考察的狀態(tài)比較狹小，在對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行可靠性評(píng)估時(shí)，通常會(huì)假設(shè)設(shè)備正常或失效這兩種狀態(tài)，這種假設(shè)是比較片面的。在實(shí)際運(yùn)行中，機(jī)械設(shè)備不僅存在著這兩種狀態(tài)，設(shè)備很可能處于逐漸老化的狀態(tài)，其狀態(tài)值不能明確的。且這種狀態(tài)是不能明確的，具有隨機(jī)性。所以二值假設(shè)和有效狀態(tài)是一種理想的假設(shè)，很難有效地實(shí)現(xiàn)，只考慮正常與實(shí)效兩狀態(tài)，其得出的可靠性評(píng)估結(jié)論必然會(huì)有所偏差。

2 機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評(píng)估的具體對(duì)策

2.1 減少評(píng)估對(duì)概率分布的依賴

在當(dāng)前可靠性評(píng)估過(guò)程中，過(guò)多地依賴概率分布，因此為了提高機(jī)械設(shè)備評(píng)估的可靠性，需要減少對(duì)概率分布過(guò)度依賴的現(xiàn)狀，采用對(duì)概率分布依賴較小的方法，從而最大限度地降低對(duì)數(shù)據(jù)分布的依賴。通過(guò)這樣的方式能有效地降低設(shè)備可靠性分析的難度。機(jī)械設(shè)備的可靠性評(píng)估不只是受一種因素影響，外部環(huán)境以及設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的可靠性評(píng)估造成影響，因此在評(píng)估過(guò)程中會(huì)形成一定的偏差。但是在對(duì)設(shè)備失效的原因進(jìn)行假設(shè)性分析，并獲取設(shè)備退化以及失效的相關(guān)信息有利于提高其評(píng)估的準(zhǔn)確性。對(duì)機(jī)械設(shè)備失效原因進(jìn)行假設(shè)性分析能為可靠性評(píng)估奠定良好的基礎(chǔ)，促使評(píng)估工作的順利進(jìn)行。

2.2 增強(qiáng)可靠性評(píng)估的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)性

當(dāng)前設(shè)備進(jìn)行可靠性評(píng)估時(shí)其中的一個(gè)缺陷是不能進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估。傳統(tǒng)的評(píng)估方法不能有效地掌握設(shè)備實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，所以對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)以及開(kāi)展可靠性評(píng)估時(shí)都存在一定的滯后性，評(píng)估缺少針對(duì)性，最終降低了評(píng)估的水平。為提高評(píng)估的準(zhǔn)確性，需要掌握機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)，并對(duì)其實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)進(jìn)行評(píng)估。開(kāi)展實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)追蹤仍屬于理論水平，在今后的實(shí)際工作過(guò)程中，要將其運(yùn)用于實(shí)踐過(guò)程中。

2.3 提高可靠性評(píng)估的具體方式

2.3.1 根據(jù)振速情況進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)。在使用過(guò)程中，有些機(jī)械設(shè)備使用頻率以及產(chǎn)生振動(dòng)速度會(huì)存在著差異性。可以采用下面的計(jì)算方式進(jìn)行計(jì)算：首先對(duì)機(jī)械使用過(guò)程中的基礎(chǔ)量進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)其振動(dòng)的程度和相應(yīng)的等級(jí)，設(shè)定出機(jī)械運(yùn)行的可靠性數(shù)值，然后利用相應(yīng)的公式進(jìn)行計(jì)算，將算出的結(jié)果與實(shí)現(xiàn)設(shè)定的結(jié)果進(jìn)行比較，最終確定機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的可靠性結(jié)果。

2.3.2 根據(jù)機(jī)械受損程度進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)。在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)不可避免的發(fā)生一些磨損，在不同的使用狀況下，其磨損的情況會(huì)存在著差異性。在機(jī)械都受到磨損的情況下，對(duì)機(jī)械進(jìn)行進(jìn)一步地劃分。其劃分的依據(jù)主要是機(jī)械使用的時(shí)間，分別設(shè)置設(shè)備使用前、使用中以及使用后這三個(gè)數(shù)值。對(duì)機(jī)械設(shè)備軸心的老化程度進(jìn)行觀察，針對(duì)不同的老化程度設(shè)置不同的指標(biāo)，用部分?jǐn)?shù)值進(jìn)行代替。如果設(shè)備的運(yùn)作軸心受損比較輕時(shí)，表示其機(jī)械運(yùn)行的可靠性較高。如果設(shè)備軸心損傷情況比較嚴(yán)重，則說(shuō)明機(jī)械運(yùn)行的可靠性比較低，最終根據(jù)分析所得的結(jié)果制定出機(jī)械運(yùn)行的可靠性數(shù)值曲線圖。

2.3.3 根據(jù)機(jī)械不確定狀態(tài)進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)。機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中不只是存在失效與運(yùn)行兩種狀態(tài)，還包括不確定狀態(tài)。設(shè)備運(yùn)行的良好程度是環(huán)境設(shè)定后的計(jì)算指標(biāo)。機(jī)械出廠的時(shí)間越往后，設(shè)備的不確定狀態(tài)會(huì)隨著減少。對(duì)機(jī)械設(shè)備不確定狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，要計(jì)算機(jī)械分解頻帶的數(shù)值，對(duì)小波信息轉(zhuǎn)化情況進(jìn)行分析，其次計(jì)算出機(jī)械運(yùn)行的可靠性數(shù)值，最終評(píng)價(jià)機(jī)械設(shè)備可靠性評(píng)估值。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)械制造企業(yè)要將機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和檢修作為工作的主要環(huán)節(jié)。采用多種方式對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修，保證每臺(tái)機(jī)械設(shè)備都處于正常運(yùn)行的狀態(tài)，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，生產(chǎn)出符合標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)量產(chǎn)品。本文分析現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)備可靠性評(píng)估存在的問(wèn)題，提出一些參考意見(jiàn)。在對(duì)機(jī)械可靠性進(jìn)行評(píng)估時(shí)，減少評(píng)估對(duì)概率分布的依賴，實(shí)時(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行可靠性評(píng)價(jià)。同時(shí)為了提高評(píng)估的準(zhǔn)確性，還可以根據(jù)機(jī)械振速情況、受損情況以及不確定狀態(tài)有針對(duì)性地采取相應(yīng)的計(jì)算方法。在今后的實(shí)際工作中，機(jī)械制造企業(yè)要重視機(jī)械設(shè)備評(píng)估的準(zhǔn)確性，不斷完善與創(chuàng)新評(píng)估方法，采用科學(xué)與實(shí)用的方法進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與動(dòng)態(tài)分析，得出機(jī)械設(shè)備真實(shí)的運(yùn)行結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1] 鐘保強(qiáng)，張文翰，高鵬，等.對(duì)電氣機(jī)械診斷信息的

設(shè)備運(yùn)行可靠性分析[J].自動(dòng)化與儀器儀表，2015，

56（8）.

[2] 賈亞洲，楊兆軍.數(shù)控機(jī)床可靠性國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀與技術(shù)

發(fā)展策略[J].中國(guó)制造業(yè)信息化，2014，9（7）.

[3] 孫闖，何正嘉，張周鎖，等.基于狀態(tài)信息的航空發(fā)

動(dòng)機(jī)運(yùn)行可靠性評(píng)估[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2014，36

（6）.

[4] 武凱，孫宇，等.機(jī)械裝備可靠性技術(shù)[J].機(jī)械制造

與自動(dòng)化，2014，15（1）.

[5] 張義民.機(jī)械可靠性設(shè)計(jì)的內(nèi)涵與遞進(jìn)[J].機(jī)械工程

學(xué)報(bào)，2015，39（14）.

（責(zé)任編輯：蔣建華）