关于设备状态监测与诊断在项目管理中的作用的研究

1 设备状态监测与诊断提出的背景和概况
　　1.1 设备状态监测和诊断提出的背景
　　随着社会的发展和现代科技的不断进步,现代企业发展中的设备朝着大型化、系统化、流程化方向发展,设备运行的总体状态直接影响着产品的质量和成本,进而影响到产品在市场的占有率。因此,状态监测与故障诊断以及处理已成为与生产密切相关的技术。
　　设备诊断技术的出现,为提高设备系统的可靠性和安全性开辟了新的途径。它的出现、兴起和迅速发展,是现场的应用需求和支撑它的多学科理论不断发展、交替作用的结果。它主要表现在两个方面:首先,现代企业需要诊断技术作为把握状态的主要手段,为现代化的维修和设备的发展提供前提条件;其次,计算机技术、信号处理技术日新月异的发展,为诊断技术提供了更加强有力的工具,从而推动了诊断技术在现代企业中的不断发展。
　　利用诊断技术来提高设备的可靠性、可维修性,已经成为各国企业管理家的共识。近几年来,世界500强中的一些大型设备生产企业通过兼并一些知名的设备状态监测企业来提升市场竞争实力,增加市场占有份额。比如:美国的ROCKWELL自动化公司,兼并了ENTEK公司,美国的通用电气公司兼并了英国的BENTLY公司等等,这些重要的实例都已表明,自动和控制过程已经引入了设备诊断的重要理念,从而为企业的发展创造基础。再比如,日本的新日铁、韩国的浦钢及台湾的中钢等企业开发了自己的在线监测系统,以适合企业自身的设备管理需要,形成了自身独有的设备监测网络体系,提高了设备管理水平,降低了成本,进而促进了企业的不断发展。
　　现代企业不断地向集约化、大型化,设备的复杂化,产品的多样化、生产的连续化方向发展,其发展必然对生产设备和生产过程控制提出了更高的要求。一次设备事故,有可能造成生产物流的混乱,甚至停产,带来巨大的经济损失。有些设备故障是由于综合性因素造成的,常规的分析手段,现有的分析数据,难以及时、正确地作出判断,及时消除故障。如何有效地、及时地预报设备故障;如何在故障发生后,能够查询完整的设备状态信息,追溯故障源,这是设备人员长期追求的目标。
　　1.2 设备状态监测和诊断的主要方式
　　设备不可能不发生故障,设备的维修有三种方式:一是事后维修的方式;二是定期检修方式;三是基于状态监测的预知性维修方式。多年来的实践证明,这种维修方式仍然带有较大盲目性,不可能避免过维修,亦不可能避免在两次定修之间的突然事故,造成巨大的经济损失。方式三是基于对设备的状态监测及事故诊断的结果,决定是否维修、何时维修与维修什么等,其维修目的明确,不存在多余的检修,这就必须要求有较完善的状态监测系统与准确的诊断结果。所以从节省人力资源提高管理水平方面来说也有必要加强对设备的检测和检测技术。诊断现代化设备技术先进、结构复杂,一般来说故障因素很难靠人的感官和经验检查出来,对于复杂先进的设备又不允许随便解体检查,因此必须采用先进的仪器和科学的方法来诊断。
　　2 设备状态监测与诊断的具体应用
　　近年来国内许多工业企业、科研单位、大专院校以及经济主管部门都在积极开展设备诊断技术的生产应用、理论研究和政策探讨等工作,但基本上还是以机械设备为对象的在线监测系统为主,对状态诊断信息与工艺及过程控制的信息结合涉及较少,尤其是诊断技术与设备管理技术、与基础自动化技术的结合更为薄弱。
　　设备诊断分为在线和离线两种主要形式,以离线为主,在线、离线相结合。离线的主要工具为简易测振仪表,对设备进行趋势分析,发现异常或点检难以把握时,再用精密仪器进行分析。对关键、重要设备,检测公司则按诊断周期进行状态分析。
　　在线诊断系统主要分两部分。第一部分是设备原设计带有的,在设备安装时已经安装好。第二部分是投产后根据实际需要,通过科研项目或技改项目实施的。
　　第一部分在线诊断系统,主要功能是监测。其中以振动在线监测为主,可分为以下三类:用涡流型非接触式传感器实时监测轴振动、接触式速度型传感器监测轴承座振动和振动开关。
　　这类装置的优点是:(1)监测功能简单明了。从表盘上一目了然可知设备状态是否正常。有异常时"轻故障”报警。异常严重时"重故障”报警,并自动跳电停机。大多数是成熟的系统,性能较可靠,基本上能反映设备状态正常与否。(2)操作简单,维护较方便。
　　缺点是:(1)只有监测功能,没有分析诊断功能。有异常时需依靠诊断人员,或采用其他测试分析仪器,才能作进一步分析判断,确定故障的原因。(2)没有瞬态记录功能,无法进行数据追忆。当设备因故障跳机时,不能自动保存跳机前后的信息。为了分析原因,只能再次起动设备,重现故障。(3)只有表头或液晶显示,没有A/D采样功能,数据不能直接进计算机。今后搞设备状态计算机管理时,这类装置都需作进一步改造完善。(4)检测点较少。在一般情况下,一个机组往往只对重要的齿轮箱进行有必要的检测,电动机只有少量预装的探头,大部分只测风机(或压缩机)本体。特别是没有安装反映振动相位的传感器,这样在分析设备异常原因时受到很大限制。(5)只适用于监测高速稳定运行的设备,不适用于变速、低速运行的设备状态监测。(6)没有将多种信号如振动、温度、压力、流量等信号集成于一个系统,不便于综合分析。
　　第二部分诊断系统,主要是通过投产后的实际需要对设备进行有必要的检修,比如说,在这一部分可以通过科研项目或技改项目的研发与改造,对设备进行检修,从而提高设备的总体寿命,进而加强了设备检修在项目管理中所起到的重要作用。
　　综上所述,虽然现在状态监测与故障诊断技术正在不断的日趋完善和成熟,要达到完全预知维修尚有距离,但可靠的监测系统能检测出较早期的故障和不正常的状态,防止事故进一步扩大而造成恶性事故。从国内外相关领域的很多的实例可以看出来用诊断技术后经济效益切实是显著的。总之,必须重视设备状态监测和诊断技术的应用、研究和开发,使之成为提升产品质量,降低生产成本的重要手段之一。

参考文献
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