第2章
设备维护的概念及理论

2.1　引言

实际生产中，设备在长期运行过程中会逐渐老化。为保证设备的正常和安全运行，关于设备健康状态识别和剩余寿命预测的研究越来越受到设备管理人员和研究学者们的重视。设备在完全失效前通常会经历一系列的退化状态，如果能够正确识别设备当前所处的退化状态并预测设备的剩余有效寿命，便能够有效预防设备失效的发生，从而减少给企业带来的损失。因此，对机械设备的状态识别与剩余寿命预测具有十分重要的意义。

设备的健康管理是指从前期设备的购买、安装，到设备的使用、维护、改造，直到最后设备的报废和更新等整个寿命周期的管理。“健康”的含义是当把设备的正常状态设定为标准状态时，设备当前的运行状态符合标准状态的程度。通常我们可以通过对设备的运行状态进行动态监测，然后运用监测到的数据对设备的健康状态进行诊断与预测，从而获取设备当前的健康状态信息。

设备的健康管理主要包含如下内容：

（1）监测设备运作参数。设备以及零部件在运作过程中，状态参数都会发生变化，在设备的关键部位安装传感器可以对设备运行中各个状态数据进行监测和采集。这是设备健康管理的基础。

（2）评价设备健康状态。在获取设备各个状态相应的数据后，需要采取适当的评价方法对设备当前所处的健康状态进行评估，识别出设备当前的健康状态和设备发生退化的程度。

图2-1　设备健康管理功能图

（3）预测设备的健康寿命。为了确定设备健康状态的变化趋势，需要对设备后续的运作健康状态进行预测，从而能够及时地发现和排除设备潜在的故障。通常，在诊断出设备的当前运作状态后，还需要结合设备的历史运作数据，通过恰当的预测方法，对设备未来发生故障的时间节点进行预测。准确有效的寿命预测可以保证在设备发生失效前，有足够的时间对设备进行维护。