机械制造业故障诊断及如何对维修工程实施管理

　　摘　要：机械制造业故障诊断是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，确定其整体或局部是正常或异常，早期发现故障及其原因，并能预报故障发展趋势的技术。通俗说，它是一种给设备“看病”的技术，这里所说的“设备”是指机械设备和某些电气设备。在设备运行期间对它的运行状态进行监测、分析和诊断，越来越受到各方面的重视。本文简要分析机械制造业故障诊断，并且研究对机械的维修工程管理的问题。
　　关键词：机械；故障诊断；维修工程；管理
　　1　引言
　　机械设备故障诊断技术日益获得重视与发展，随着科学技术与生产的发展，机械设备工作强度不断增大，生产效率、自动化程度越来越高，同时设备更加复杂，各部分的关联愈加密切，往往某处微小故障就爆发链锁反应，导致整个设备乃至与设备有关的环境遭受灾难性的毁坏。这不仅造成巨大的经济损失，而且会危及人身安全，后果极为严重。对于机械设备管理来说，设备维修管理越来越趋向现代化，设备维修管理现代化，就是在维修管理工作中，逐步用定量的客观推理的管理方式补充和代替定性的直觉判断的管理方式。在管理过程中，决策者往往必须在复杂、动态和不确定的情况下，从许多行动方案中选择一项Z优的可行方案。
　　2　机械制造业故障诊断分析
　　机械故障诊断是机械设备状态监测与故障诊断的简称，它是识别机械设备运行状态的一门科学技术。随着科学技术和现代工业的发展，设备大型化、自动化、复杂化的程度日益提高，生产依赖设备的程度也越来越大，因此，设备的任何故障都会给生产带来巨大的损失。机械故障诊断研究的内容包括状态监测、状态识别、状态预测以及故障诊断与处理对策等几个方面。
　　诊断过程：（1）信息采集。信息采集即指按不同诊断目的将Z能表征设备运行状态的信息，用传感器转变为电信号（状态特征信号）。（2）信号处理。信号处理指排除混入状态信号的干扰信息，并对它进行适当处理，提取Z能反映设备状态的特征参数（诊断参数）作为识别状态的依据。信号处理的方法很多，Z基本的是：时域分析法和频域分析法。前者是对信号幅值随时间变化的特性进行分析，从中提取所需的特征信息供状态识别使用；后者是对信号的频率结构（不同频率组成的幅值和相位）进行分析，从中提取所需的特征信息供状态识别使用。（3）状态识别。设备故障诊断过程：状态识别是指将得到的诊断参数值与档案库的标准值进行比较，按一定判别准则。
　　故障监测、诊断技术分类的方法很多，Z主要的有以下几种：按监测信息与诊断对象的关系分类按监测信息与诊断对象的关系分为直接诊断和间接诊断。（1）直接诊断；直接诊断是根据诊断对象本身的信息（一次信息）变化，直接判断诊断对象状态的方法。监测轴承的间隙、齿轮齿面的磨损、轴的疲劳裂纹和变形量，可根据这些信息的变化，判断轴承、齿轮和轴的状态都是直接诊断。由于受设备结构和条件的限制往往很难进行直接监测，难以取得一次信息，所以一般都要采用间接诊断。（2）间接诊断；间接诊断是监测运行中设备的温度、声音、振动等二次信息的变化判断诊断对象状态的一种方法。间接诊断的依据一般是综合信息，但用综合信息来判断诊断对象的运行状态有可能得出错误的结论。例如采用润滑油温度诊断轴承的运行状态，在判别时就可能出现误判或漏判的错误，因为影响润滑油温度的因素不仅是轴承的运行状态，还有室温的高低，油量的多少和散热条件的变化等诸多因素。因此，根据综合信息提高状态识别的成功率，在故障诊断领域是一个深受重视的研究课题。
　　3　机械维修工程管理的实施问题
　　在维修工作中，研究机械设备故障的目的是查明故障模式、追查故障机理，以减少机械设备故障的发生，提高机械的可靠性和有效利用率。同时，把故障的影响和结果反映给机械设计和制造部门，以便采取对策，提高其可靠性。对于维修工序的管理也是有大的意义，下面简要介绍机械维修问题的管理问题。
　　3.1维修信息管理
　　维修管理信息是指对维修有关的数据资料进行收集、分类、处理、登记、储存、检索、总结和传递的一整套工作程序。这里的有关数据资料，不但包括反映事件完成情况的各种实际数据资料，并且也包括事件可能发生情况的各种预期数据资料（如预测、定额、标准、计划、预算等）。从管理信息系统的发展来看，它经历着一个从只处理实际数据资料、进行事后分析的反馈式信息系统，向对各种预期数据进行处理，提供各种计划方案进行事前决策分析的前馈式信息系统的发展过程。信息系统输入的是资料，经过处理、输出的是信息。现代维修管理信息系统是以计算机为基础，可分为人机系统和人工智能系统。所谓人机系统是以人为主体的信息系统，信息的解释要依靠管理人员，故人的作用是主要的。而人工智能系统则是高级形态的信息系统，它是模拟人的行为，利用程序本身来修改程序，使输出结果近似于人的智力活动放能。如我国近几年正在研制的机械故障诊断专家系统就是属于人工智能圣统。
　　3.2维修计划管理
　　维修管理中的一个重要环节就是编制维修计划，合理的维修计划有利于合理的安排人力、物力和财力，保证生产顺利进行，并能缩短修理停歇时间，减少维修费用和停泛损头。所以维修计划是搞好维修管理、增强预见性、减少盲目性的有效措施。维修计划的目标是以Z低的资源费用使机械设备能在规定的寿命期间内，按规定的性能运行，并达到Z大的可利用率。维修生产与产品生产不同，它受机械技术状态、作业安排、意外故障的发生以及维修资源的供应情况等条件的制约，往往给维修计划的制订带来许多困难，因而，维修计划比产品生产计划更具有随机性，不均衡性和复杂性。
　　3.3维修质量管理
　　3.3.1维修配件的质量控制。在零部件换修作为机器维修主要方式的今天，配件质量已成为影响维修质量的决定性因素。因此，首先应抓好配件质量，对于提高机器的维修质量，将产生事半功倍的作用。具体措施是：1.选择Z好的供应单位；2.外购配件质量控制（1）样品质量检验在签订供货合同之前，供应单位应向维修企业提交样品。（2）成批配件的质量检验维修企业接收外购配件时，必须进行检验，以确保进厂配件符合质量标准。
　　3.3.2维修过程的质量控制：1.以预防为主的质量。控制维修过程的质量控制应以日常预防为主，加强维修工艺的管理，即制定正确的工艺标准和完整详细的作业规程，以使操作者在作业过程中有章可循。2.关键工序的质量控制抓维修过程的质量要从关键工序入手。因为维修质量不好，并不是所有的工序质量都不好，往往只是某几道关键工序的质量不好。比如说，勺机器主要性能、寿命、安全性有直接关系的工序，质量不稳定、返修率高的工序，经试验或用户使用后反馈意见大的工序，对后续工序质量影响大的工序等均是此类。
　　3.3.3维修过程的质量检验。质量检验是控制维修质量的重要手段：在维修过程，必须安排相应的质量检验。检验是依据技术标准，对配件，总成、整机及工艺质量进行鉴定验收。通过检查验收，，不合格的作业不转序，不合格的总成不装配，不合格的整机不出厂。总成或整机装配的末道工序均被视为检验的重点。在这些重点环节应设立检验点，由专职检验人员把关。
　　4　结语
　　目前，可靠性与维修性已成为产品设计，制造，使用，维修全过程中的一个重要问题，维修工作本身，从具体技术到组织管理，都受到产品的可靠性与维修性的影响，并直接制约维修的质量，效率和经济指标。如何对机械进行故障诊断和维修成为机械使用过程的一项重要的课题，对于机械的性能和寿命都有很大的影响。对于机械制造业，如何制造出好的机械制品关系到企业的生存和发展，机械的故障诊断和维修工程变得异常重要。
　　参考文献：
　　[1]梁为，李洛虎主编.机械故障诊断.煤炭工业出版社，2005.
　　[2]东北农学院主编.机器维修工程学.农业出版社，1990.