预防性维护系列03-预测性维护

预测性维护预测性维护((PredictiveMaintenancePredictiveMaintenance))预测性维护•定义预测性维护是将设备的劣化状态，透过简易诊断的趋势管理，利用其趋势进行精密诊断、做定量性的掌握，再根据资料进行维修的一种维护方式，亦可称为状态基准维护（CBM）。预测性维护的必要性•实施预测性维护，不仅大幅度降低了保养经费，同时也促成计划维护体制的建立。•预测性维护与TBM、BM对比：-TBM（以时间为基准的维护）是以设备的劣化比例为参数（时间、生产量等），定出周期，当周期一到，就无条件予以修理、更换。简单而确实，但使得修理、更换的时间提早，结果不仅过度维修，更造成成本增加。-BM（事后维护）预测性维护与设备诊断正常期症候期故障依据简易诊断的趋势管理精密诊断检测极限机能极限最佳更换时间的判定设备状态时间图1劣化模式与诊断的概念设备诊断技术不仅是故障检测技术，而且也是施行预测性维护的技术。Ê监控机器/设备/系统的健康状况以消除重大故障/停机.Ê选择一个对设备的健康状况最有代表性的参数Ê选择一种参数测定的方法Ê周期性地监测参数-判定关键程度-预测可能的故障停机发生Ê关键性的-SOS维修-加强维护监控Ê开展质量维护并恢复监控-预测可能的故障停机发生预测性维护与设备诊断É确认设备状况的变化与设备将会出现某些潜在的故障的关联性É确定物理特性,这些特性能集中表示出该机器目前的状况。É对这些特性的每一项加以测评、分析并记录，这样能够识别其趋势。É在一段时间内，这些趋势的发展代表了机器的劣化情况，该趋势发展情况能用于决定维护行动的开展。状况监控的原则设备诊断技术设备诊断由两种技术组成：-定性、定量的掌握诊断当时状态的技术：测试设备究竟劣化至何种程度的技术——应用趋势管理掌握设备的变化-以截至目前为止的实际与实验资料为基准，定量的预测未来变化的技术：推断设备至损坏时期的技术——诊断设备的剩余寿命的技术设备诊断技术设备诊断分为两种：（1）简易诊断：由现场部门的作业人员（维护人员或操作人员）所实施。简易诊断是迅速而且有效率的检查设备（患者）的状态，并以设备的劣化、故障的趋势管理和早期发现为主体，所实施的定期活动。（2）精密诊断：由专门维护人员所实施。精密诊断是对于简易诊断所选定“好像由异常”的设备，予以专门的精密诊断，决定应该采取维护行动的技术。依计测值的趋势管理简易诊断依诊断决定复原时期精密诊断点检指令诊断指令行动再点检设备诊断技术设备诊断的机制设备诊断的原理即寻找异常的原因，预测设备故障的潜在时期。如何开展预测性维护•预测性维护的前提条件（1）因自主保养、个别改善的推动，使得设备强制劣化的现象消失，而只剩下自然劣化的状态。（2）突发性故障减少，维护人员也学习到设备诊断技术，这样便有了实践预防性维护的机会（机器、时间等）。•最重要的是：应先从改善设备，进而改变人员观念，来创造设备的最佳条件。如何开展预测性维护•进行预测性维护时要考虑的问题：-对象设备是哪一台？-患处何在？•设备诊断选定的重点故障发生对于生产将产生重大影响经常发生突发性故障普通的点检整理，无法预防故障故障与故障之间的间隔比较长因劣化引起的故障劣化的进行比较慢设备诊断技术的开发锁定诊断部位有无测定其变化（劣化）的技术？其设备的部位、零件具有何种劣化特性？能否以物理量的变化掌握其劣化特性？•根据过去重大故障，来决定特定部位•是否随着时间经过有逐渐劣化的现象？•参数（物理量）为何？•如果振动的话，是偏移？是速度？或加速度？•是否可用市面出售的测定仪器，测定振动等？（1）（2）（3）（4）分四个步骤来进行：设备诊断技术的开发（1）锁定诊断部位-根据过去三年以上的重大故障记录，彻底发掘可能有复发之余的地方，并特别锁定该诊断部位及零件；-摆脱过去事后维修的观点，灌输预测性维护、彻底防止重大故障复发的强烈意志。（2）其设备的部位、零件，具有何种劣化特性？为了了解劣化特性，必须研究劣化模式。例如：其对象和时间同时产生什么变化、因何故如何增减等，均需确实掌握。设备诊断技术的开发（3）能否以物理量的变化掌握其劣化特性？-基本单位：长度、质量、时间-绝对单位：面积、体积、密度、速度、力、工作负荷-热单位：温度、热量等-电磁气单位：电流、电阻、电压、电力等。（4）有无测定其变化（劣化）的技术？为了实际测定劣化，需要有测定的仪器。-市面出售的仪器-以市面出售的仪器为基础，改良或组装的仪器。预测性维护的实施步骤1重大故障的解析2锁定对象（故障发生）的部位3诊断技术的启蒙教育4既有的诊断技术能否适用？5依据简易诊断截取资料6根据精密诊断进行分析7警戒值的决定与效果确认8依据保养月历实践计划性维护6ˊDIY诊断仪器的开发5ˊ登陆为开发主题决定开发预定行程和主办人遵从预防性技术的程序①选定测定部位②确认劣化特性③选定参数④选定测定感应器9为求落实而须实施的各种措施10操作人员施行简易的诊断教育实现最低维护成本是否预测性维护的实施步骤（1）重大故障的解析分析过去几年来发生的重大故障资料，选出需要进行预测性维护的对象设备，并依据前述设备重要程度加以评估。（2）对象设备、部位的选定-以转动系统为主体所选定的对象设备与对象部位（如马达、轴承等）较多；其他如电气机器的故障。（3）诊断技术的启蒙教育-以员工为中心，学习预测性维护的需求以及实践的技巧。（4）既有的诊断技术能否适用？-依据公司设备的水准程度，判断是否存有很大的差异，以及所拥有的诊断技术（包括仪器）能否适用。预测性维护的实施步骤（5）依据简易诊断截取资料在既有诊断技术能适用的基础上，维护人员以简易诊断器（如机器检查器等）开始截取资料。资料的选定尽量以变化多的部位为主，来抓住异常的征兆。（6）根据精密诊断进行分析维护人员应定期或不定期将各自所取得的资料归集在一起，做资料的分析。对于其中出现异常征兆的，则实施精密诊断。（7）警戒值（管理值）的决定与效果确认根据流程（6）所获得的结果，将资料和实物做确认，得到管理基准值，便可据以决定警戒值。同时，以后继续进行趋势管理，以实行预测性维护，并确认其效果。预测性维护的实施步骤（5ˊ）找出开发主题若既有的诊断技术不适用，则对上述（1）、（2）所获得的诊断对象部位、零件，要选出必要的诊断技术开发主题，并制定当前一～二年间的计划。（6ˊ）DIY诊断仪器的开发活用既有的感应器、测定仪器，以制作能计测劣化的公司开发自制的仪器。（7ˊ）实施与效果确认针对所开发的仪器的性能、使用便利性、开发成本等，判断其经济性，并研判扩大适用范围的可能性。预测性维护的实施步骤（8）依据维护月历实践计划维护（9）为求落实所须实施的各种措施定期举办案例发表会、发布诊断新闻等，以落实活动推进为目标，并持续加以实施，同时应避免落入刻板式的做法。（10）对操作人员施以简易诊断的教育为了让操作人员也能担任预测性维护的工作，可依自主维护的水准程度，对操作人员施以简易诊断的教育与训练。É系统É仪器及应用É培训和技能的提升状况监控的本质特征状况监控的本质特征案例分析¾LLF技术-检查图表/路线图¾轴承状况监控¾振动监控¾润滑油状况监控¾腐蚀监控¾温度图¾工艺条件监控系统¾温度扫描¾超声波图象¾磁粒子测试¾超声波泄漏检测¾噪音监控¾声像/视频记录¾建筑/结构的检测系统看•清洁•泄漏•热点，气体气味，颜色变化•异常移动•松弛的链条•螺母和螺栓•仪器•油位•制冷程度•阀门-管道输送听•噪音感觉•壳体温度•轴承•振动•松弛度LLF可视化管理可视化管理仪器•工程师的听诊器•手提式振动检测计/分析仪•数据记录软件•电动马达检测器•超声波厚度测试器•超声波泄漏检测仪•IRR温度计•IR相机•油分析仪，粘度计仪器及应用厚度检测数字温度表振动检测EMC检测计仪器及应用Fig.1通过磁力搅拌器进行润滑油的分析用于温度测量的激光手枪仪器及应用超声波诊断激光测长工作机械的设备诊断概念图仪器及应用技术人员•声像影音•教室•现场实习•轴承技术-设计，处理，储存，安装，拆卸•电机：设计，构造，维护主管和行政人员•良好的工程实践•状况监控系统，仪器的使用和应用•轴承技术课程（SKF）经理•维护系统•可靠性为中心的维护•良好的工程实践•轴承技术课程（SKF）培训技术人员•机械密封•精密平衡•静态平衡•工具和用具的改进使用•基本的振动分析主管和行政人员•振动技术课程（VT-1）•精密平衡•静态和动态平衡经理•振动技术课程-VT-1-VT-2培训钢板搬送滚筒450本No.450滚筒电流检出驱动马达No.1滚筒扳手电脑诊断扳手切异常滚筒警报出力450点正常轴承不良诊断技术开发案例1依据电流诊断的台式压延回转不良检测设备诊断外观图掌握劣化模式（和时间同时产生什么变化？）滚筒轴承产生轴承劣化或联轴器断裂引起的滚筒回转不良现象（450支的滚筒当中，只要1支发生回转不良，就会形成制品的瑕疵）。参数的选定（以什么测定其变化？）由于驱动马达的电流变化不受负荷影响，而能以同一条件计测，因此可在没有（断缺）钢板时及时进行，于此时段中找出滚筒回转的异常。具体的方法（如何诊断什么？）滚筒回转的异常有：因轴承劣化造成负荷电流增加，以及因联轴器断裂所引起的负荷电流减少的两个模式。为了以良好的精密度加以诊断，在搬送开始前的及时加速下，依加速电流量的大小诊断（大与小都会产生滚筒回转异常）。必须考虑的问题（开发时遇到的问题）（1）从搬送至搬送之间断缺钢板短暂的空载（idle）时间内，为了一口气要诊断450支滚筒、电流样本抽样和想办法缩短诊断时间，煞费苦心。（2）因滚筒Gn2的不均匀引起电流变化量的补正逻辑（logic）的创思。诊断技术开发案例2输送带的滑动（Slip）检测设备诊断外观图负荷电流调车输送带驱动马达电脑诊断波形解析警报器皮带掌握劣化模式（和时间同时产生什么变化？）输送带长年使用，造成皮带和皮带轮之间的摩擦系数u会降低。此外，受到负荷状态以及环境（水分）、皮带张力的影响，也将造成u的降低，因而发生滑动。参数的选定（以什么测定其变化？）发生滑动状态时，输送带的驱动马达发生扭矩（torque）会减少。由于驱动马达发生扭矩＝f（驱动马达－负荷电流）的关系，因此可测定负荷电流。具体的方法（如何诊断什么？）将马达起动时或依输送带的负荷也会发生变化的负荷电流做波形解析，借此检测活动发生。必须考虑的问题（开发时遇到的问题）为了区别因输送带输送量变动所引起的电流变化，以及因滑动所引起的电流变化，因此必须收集许多工作数据（fielddata）。诊断技术开发案例3滑架（Carriage）行走时的松动诊断设备诊断外观图前进端原位置前进后退滑架下降上升附日常产品搬送用的支架附加使支架垂直、水平方向的感应器否定器hicoder波形记录纸掌握劣化模式（和时间同时产生什么变化？）凸轮从动件（camfollower）磨耗或调整不良、导杆（guiderod）发生磨损时，以及当滑架（carriage）行走时，松动会加大。参数的选定（以什么测定其变化？）以歪斜计测定滑架行走时的松动。具体的方法（如何诊断什么？）由垂直、水平方向所装置的感应器，从高数码变换器取出前进、下降、上升、后退、停止的单一次循环波形，并依据波形的大小，诊断何处位置的松动较大。必须考虑的问题（开发时遇到的问题）诊断技术开发案例4搬运用起重机（hoist）升降钢索的劣化诊断设备诊断外观图运动原理：起重机钢索上下运动时，正常的状况是检测夹头及检测板均不动。起重机钢索如果产生毛刺，则钢索上升时，钢索的毛刺会使挂上的检测夹头抬起来。而且，检测夹头抬起检测板上升至接近开关部位，接近开关则切换为ON并检测钢索的毛刺。近接SW检测板检测夹头起重机钢索钢索¢7检测夹头¢8.3由钢索的毛刺抬起检测夹头、检测板。然后钢索再与毛刺一起通过夹头内时，夹头和检测板就下降，回到通常位置。检出时通常检测夹头在此间移动掌握劣化模式（和时间同时产生什么变化？）因钢索产生劣化，因此会在钢索产生毛刺。参数的选定（以什么测定其变化？）因钢索的上下移动所产生的毛刺，会造成夹头和检测板移动。具体的方法