第1章 设备智能维护产业分析

设备是现代企业的主要生产工具，也是企业现代化水平的重要标志。对于一个国家而言，设备既是发展国民经济的物质技术基础，又是衡量社会发展水平与物质文明程度的重要尺度。随着工业生产的发展和设备现代化水平的提高，设备在现代生产中的作用与影响日益扩大。提高企业机械设备维护管理水平，获得良好的维修效果，是保证企业生产正常运行的基础。因此，设备维护管理也得到了相应重视、充实和发展。

设备的维护是指维持产品的使用及操作状态，或者是为了消除故障和缺陷等所采取的措施和活动。设备的维护发展方式大致可以分为以下三种：

（1）事后维护方式（Breakdown Maintenance）指设备发生故障后，或者设备的精度、性能降低到合格水平以下时进行的非计划性修理。事后维护方式是企业普遍采用的方式，但这也是一种被动的维护方式，适用于一些发生故障后对正常生产影响小、能及时提供备件、修理技术不复杂、利用率不高的设备。

（2）定期预防维护方式（Periodic Maintenance）是一种预防维护方式，分为小、中、大修。由于周期性维护是被动、计划性的维护方式，它只适用于那些已掌握磨损规律的设备。

（3）基于状态维护（Condition-Based Maintenance, CBM）是一种全新的设备维护方式。它是以设备实际状态为基础的预防性维修方式，根据设备当前运行状态确定是否进行检修，是一种主动、积极的维护方式。它比定期预防维护和事后维护更合理，对于一些利用率高、发生故障后对生产影响较大的关键设备，配件供应困难、精度高的大型设备可实行基于状态维护。

基于状态维护的核心思想是在有证据表明故障将要发生时才对设备进行维护。这种维护方式根据状态监测、故障诊断分析的结果，并结合设备运行的实际状况，确定检修时间，再安排停机检修。这样做可以节省人力、物力和财力，减少不必要的消耗，是延长设备运行周期、提高生产率、增加企业经济效益的有效途径。该方式在发达国家企业中已获得广泛的应用，我国企业也正逐步向这方面过渡。

由于高科技技术的应用，现代设备向着大型化、自动化、高精度、高效率、机电液一体化等方向发展，其性能与复杂程度不断提高，因而在工作中经常产生各种故障。设备相应出现突发性故障率高、可靠性低、维修费用高、维修周期长、停机损失大甚至机毁人亡等一系列问题。例如：1992年德国Wilmersdorf电厂一台83.6MW的发电机发生事故，并引起氢气爆炸造成火灾，直接经济损失2000万马克；1998年我国某钢厂一台大功率高炉鼓风机数级叶片折断，致使该高炉停产，直接经济损失数千万元；而印度博帕尔化工厂和苏联切尔诺贝利核电站的事故对社会环境造成的巨大灾难和生命财产损失则是空前的。

仅仅依靠现场值班员的定时巡检或事后维护等方式已经无法满足当下设备维护管理的发展要求，设备状态监测与故障诊断技术应运而生。设备状态监测与故障诊断技术是一种了解和掌握设备在使用过程中的状态，判断其整体或局部是否正常，及早发现故障及其原因，并能预测故障发展趋势的技术。该技术能通过对设备各关键部件的温度、振动、噪声等各种参数的监测，分析设备运行的好坏，及早发现故障苗头，从而采取相应的预防措施，避免因突发性设备故障造成的经济损失，确保生产施工的顺利进行。由此可见，采用状态监测与故障诊断技术可以尽快改变我国长期以来凭个人经验去寻找故障的落后局面，对提高设备维护管理水平至关重要。

实施状态监测与故障诊断技术的经济效益是明显的。据日本有关部门统计，采用状态监测与故障诊断技术后，事故率减少了75%，维修费用降低了25%～50%。法国GraVelines电厂在两年内由于采用了设备状态监测与故障诊断技术进行设备维护，实际节约了540多万法郎；国内如辽化、大庆石化等一些开展状态监测与故障诊断较好的单位，也产生了显著的经济效益。此外，在减少事故中人员伤亡和提高设备维护管理水平方面，该技术也带来了巨大的社会效益。由此可见，对设备进行状态监测及故障诊断技术研究具有现实必要性。