设备预见性维护培训教材

1、设备预知保全培训设备预知保全培训 深圳市华天谋企业管理顾问有限公司 刘访华 预知性维护的基本概念 设备诊断技术 预知性维护实施案例 2 /57 目录 3 /57 专 业 保 全 体 系 4 /57 4 事后维修事后维修 ( (Breakdown MaintenanceBreakdown Maintenance) ) 对一些生产效益不高，或对生产并对一些生产效益不高，或对生产并 不直接影响，或有了故障能替代（如有不直接影响，或有了故障能替代（如有 备机），又易于维修的一般设备，考虑备机），又易于维修的一般设备，考虑 到经济性，安排为发生故障后再行修理。到经济性，安排为发生故障后再行修理。 预知维

2、修预知维修（Condition Based MaintenanceCondition Based Maintenance） 预防维修预防维修 ( (Preventive MaintenancePreventive Maintenance) ) 对一些关键、重要设备，按规对一些关键、重要设备，按规 定的周期和方法进行预防性检查定的周期和方法进行预防性检查 （点检），确定磨损零件更换的时（点检），确定磨损零件更换的时 间，在故障发生前，有计划地安排间，在故障发生前，有计划地安排 设备停机检修。设备停机检修。 以设备当前的工作状况为依以设备当前的工作状况为依 据，通过状态监测手段，诊断设据，通过状态

3、监测手段，诊断设 备健康状况，从而确定设备是否备健康状况，从而确定设备是否 需要检修，确定最佳检修时机。需要检修，确定最佳检修时机。 5 /57 65的维修活动属于改进型（事后）； 30的维修活动属于预防型； （其中的90可能是不必要的） 5的维修活动属于预知性（基于状态） 不同维修类型的费用投入见下图 6 /57 在欧共体国家中每年用于维修的经费总额大约是 850亿到1100亿英镑，它相当于欧共体国家年产值的 5%；同时在欧共体国家的35万个工厂中大约有200万 人员从事维修方面的工作。 美国每年用于维修的费用大约是3000亿5000亿美 元；如果在维修管理、设备管理方面加以改进，可以 减少

4、大量费用。 7 /57 由此可见，维修是工业生产成本中一项巨大支出， 涉及到大量的人力、物力和财力投入。 维修工作在很大程度上取决于设备使用和维修人员对 该设备的了解，所以建立有效的维修系统可以大大减少 停机时间和节约维修费用。 要实现这个目标，必须通过有效的技术手段和管理方 式，正确了解和掌握设备的运行状况从而作出及时的判 断和合理的维修决策。 维修维修的三种的三种类型及特点类型及特点 1、 事后维修 事后维修也称故障性或纠正性维修，就是当设备发生故障 后所进行的维修，设备发生故障或性能降低后，通过恢复 性维修使设备能够暂时运行，并最终使设备恢复至正常状 态所进行的一种维修工作。 特点为：

5、* 设备可靠性差 * 设备效率低 * 增加加班时间 * 需要的备件库存大 * 成本高 * 对产品质量产生负面影响 如果你等到机器出现故障才维修（事后维修） 时间 设备和组件 状况 损失时间 零件更换 是一种系统性的、预先排定的检查、测验及监控程序， 目的在于防止早期故障、增加可靠性，同时延长设备的经济 寿命。 预防性维修有定时更换、修理的方式和定期检查并根据 检查结果来安排近期的检修计划的方式，后者是我们常用的 。 2、预防性维修 维修的三种类型及特点维修的三种类型及特点 时间 零件更换 设备和组件 状况 如果你在某一段时期后进行恢复（预防性维修） 预防性维修特点预防性维修特点 特点： * 以

6、时间为基础的、系统性的； * 计划、组织更好，减少了时间上的损失； * 绝大部分故障能在发生前进行处理： * 设备性能大大提高； * 预防性计划的编制有些要依赖于技术管理人员的直觉与 经验，依赖于设备的平均无故障时间。 3、预知性维修 预知性维修是一种根据设备运转状况来进行的一种更 高级的预防性维修。能对设备的实际状况进行周期性监控 及处理，能够为设备维修计划的编制提供数据，根据实际 收集的数据，使我们所有的维修活动都可以按照“需要” 为基础进行安排。 维修的三种类型及特点维修的三种类型及特点 M: 测量点 如果你跟踪一些参数，并在它们到达某一值时进行恢复.以及 在它们到达某一值时进行恢复（预

7、知性维修） 设备和组件 状况 时间 预知性预知性维修特点维修特点 特点： * 是一种更高级的预防性维修模式 * 不依赖于设备的平均无故障时间； * 监控设备的运转的实际数据 * 连续对参数（振动、温度记录、超声测试）进行监 控、记录和分析； * 促进较高的设备利用率和可靠性； * 延长设备的寿命； * 大大降低维修成本 。 16 /57 预知性维修在工厂维修管理体系的重要性 预知功能对于及早发现问题至关重要，而预防性维修功能 则是将数据转换成信息和行为的过程。自主性计划是计划 性维修的关键，是维修工作的核心。 我们的维修理念是主动地预防故障而不是被动地去处理故 障，采用预知性维修技术将会使我们

8、的预防性维修系统更 加有效。 把自主性、预知性、预防性维修包含在一个综合的维修管 理计划中，就会形成一个以可靠性为中心的、最佳的预防 维修管理体系，可以将故障维修或故障抢修的成本减少30 至50。 17 /57 预防性维护： 为消除设备失效和生产的计划外中断的原因而策划的措 施，作为制造过程设计的一项输出 。（来源于TS16949 之3.1.6） 预知性维护： 基于过程数据,通过预测可能的失效模式以避免维护 性问题的活动。(来源于TS16949之3.1.7) TS16949中预知性维护和预防性维护定义： 18 /57 预知性维护： 基于过程数据,通过预测可能的失效模式以避免维护性问题的活动。(

9、来 源于TS16949之3.1.7) 三、预知性维护定义解释： 过程数据： 设备应用于生产过程而形成的数据。 如：设备状态信息、过程能力指数 CPK、平均故障间隔MTBF（设备部 件或备件） 潜在失效模式： 指部件、子系统或系统有可能会未达到或不能实现项 目/功能栏中所描述的预期功能的情况；（产品或过程失效 的表现形式。） 一般的失效模式（包含不限于）：裂纹、变形、松弛、泄 漏、粘结等）； 一般的实效结果：噪音、操作费力、刹车不灵、漏气等； 维护性问题： 预防和预测维护目的都是为不要在设备出现故障后才开始采取 补救措施，避免因为设备故障及维护带来的产品质量问题和停工时 间问题； 19 /57

10、预知性维护和预防性维护区别： 理解案例1： 网络收集 我们经常测体温异常或感到有点咳嗽，可以预知再不注意身体，就会 感冒了，就要更难受了。说明要去输液或吃药了，在没有感冒之前， 我喝点冲剂预防一下： 快到晚秋了天冷了，要加衣服，这一般是 ，就是预知性维护身体； 预防性维护，防止感冒！ 20 /57 理解案例2： 网络收集 一个机械电机负载过大的话，会导致机体发热，这里有个机体温度的 问题，通过红外线温度测试连续监控，发现温度已达到300度时（就 是举个例子，不一定对），这个设备电机随时就会烧线圈或线路板， 要是真烧毁了，设备就必须进行维护性活动（换板子或修线圈），采 取什么行动呢？抓紧时间对设

11、备进行启动散热程序或者减速10分钟进 行降温。这个活动就是 （没有产生电机的维修性问题）。 当然，接下来进行分析发现此电机可以温度达到280度时（上限）， 我们设计上一次自动减速装置,或者额外在其外面装一个风扇。这就是 。 至于300度怎么来的，可以是设备说明书上的，也可以是以前在修故 障电机的时候摸出来的经验数据。 预知性维护 预防性维护了 21 /57 理解： 维护计划输入： 使用说明书、易损件更 换周期、操作指导手册 等。 编制计划 维护计划输入： 设备状态信息(过程监 控)、过程能力指数 CPK、平均故障间隔 MTBF(设备部件或备件) 等。 计划实施 潜在失效模式分析 措施制定符合条

12、件 措施实施 消除失效 消除潜在失效 预知性维护 预防性维护 预知性维护的基本概念 设备诊断技术 预知性维护实施案例 22 /57 目录 23 /57 （1）设备诊断技术 设备诊断技术的主要作用是获得设备的结果状态信息，即根据设备在各 种工况下表现出来的振动、噪声、温度以及润滑油、介质油、工作参数、 泄漏等所有状态信息的综合分析来识别设备的状态、异常类型和异常的严 重程度，其本质是一个包含信号采集、信息提取、信息综合、故障识别和 信息利用的过程。 （2）其他支撑技术 设备与工艺技术 检测技术 维护检修技术 24 /57 给设备“看病”的一项专业技术。 25 /57 在不停机或基本不拆卸设备的情

13、况下，能 定量地掌握设备状态，预知设备异常或故障的 原因，并能预测其未来的技术。 也就是说，在不停机的情况下，通过各种 检测分析来判断设备现状是否正常，异常或故 障的原因、部位、程度以及寿命的预测。 26 /57 断： 在于客观状态检测，包括采用各种 测量、分析和诊别方法（含物理或化 学的）； 诊： 需要确定故障的性质、故障的程 度、故障的类别、故障的部位，说 明故障产生的原因等。 27 /57 需求 电子测量、信号处理、材料科学、计算 机科学等学科的高速发展； 可能性 流程工业生产和装备技术的迅猛发展， 对机械设备的可靠性、可用性、维修性、经 济性与安全性，提高到前所未有的高度。 28 /5

14、7 了 解 被 监 测 机 器 当 前 的 运 行 状 况 判 断 被 监 测 机 器 未 来 的 变 化 趋 势 诊 断 被 监 测 机 器 故 障 的 发 生 部 位 提 供 解 决 机 械 故 障 的 办 法 和 措 施 检 验 维 修 的 效 果 29 /57 保证设备的 实现维修成本的最小化 4、设备诊断技术应用的目标 30 /57 设备监测 设备状况评估 提供运行及维修建议 维护部门 设备保养和维修 维修建议 运行部门 执行生产计划 调整生产过程 完成作业 健康指数 过程记录 5、与相关部门的关系 31 /57 6 6、设备诊断技术的分类、设备诊断技术的分类 按诊断方法（技术）分按

15、诊断方法（技术）分 旋转机械、往复机械、工程结构、机械零件、液旋转机械、往复机械、工程结构、机械零件、液 压设备、电气设备、生产过程等诊断技术压设备、电气设备、生产过程等诊断技术 按诊断对象的类别分按诊断对象的类别分 振动诊断法、声学诊断法、油液理化指标振动诊断法、声学诊断法、油液理化指标 分析诊断法、润滑油的光谱、铁谱诊断法、分析诊断法、润滑油的光谱、铁谱诊断法、 强度诊断法、温度诊断法等强度诊断法、温度诊断法等 32 /57 性能诊断、运行诊断 按诊断的目的、要求和条件的不同分 在线诊断、离线诊断 6、设备诊断技术的分类 33 /57 定期诊断和连续诊断 按诊断的目的、要求和条件的不同分

16、分析情况 诊断方法 性能下降 速度 故障 可预测性 故障发生 可能性 设备关键 程度 事故影响 定期诊断 慢 强 少 次重要 可控制 连续诊断 快 弱 多重要 严重 6、设备诊断技术的分类 34 /57 简易诊断和精密诊断 按诊断的目的、要求和条件的不同分 项目 简 易 诊 断 精 密 诊 断 目的与 要求 初级诊断 有限指标、有限测点、超标性检查与诊断 精密诊断 全部或必要指标、多测点、定量和定性监测与诊断 任务与 职能 设备状态和劣化倾向诊断 超差报警和异常早期报警 设备监视和保护性管理 确定故障性质、程度、部位和产生原因，具有精确 诊断性 为设备运行最佳状态提供依据，为保证产品质量 质量

17、控制与生产经济性提供管理依据 故障趋势、剩余寿命预估、早期故障预报 建议故障消除方案及改善设备状态方法 使用的诊 断手段和 方法 便携式或巡回监测、记录、分析和诊断仪器， 初建费低 现场巡回流动简易实现诊断方法振、声、 温、压等简易诊断方法 简易超差监视、保护装置包括永久的、临 时的、固定的或流动的 完善的精密的设备状态监测、分析诊断系统和外围 设备，初建费高 有在线诊断系统，也有中心诊断设备进行实时和非 实时诊断 采用多参数、多物理量和现代诊断理论方法进行综 合诊断 人员 培训 经过短期简单培训即能工作 多数由现场或车间作业人员实施 对故障诊断技术要有一定知识基础，再经过专门培 训，才能承担

18、工作 由工程师或故障诊断工程师等专业人员实施 6、设备诊断技术的分类 35 7、设备诊断技术应用模式 （1） 简易模式 以简易、便携式仪器获取设备状态信息为主，辅以人工 对设备的检查结果，结合设备的原始信息及维护、维修等信 息构成设备状态信息的主要来源，对状态数据进行分析处理 并加以管理，称为设备诊断技术应用的简易模式。 结果状态信息 原始测量值及 中间结果数据 统计与对比 数值与特征分析 数据分析原始状态信息 设备维 修、维 护信息 点检 信息 设备 原始 属性 倾向 管理 判断 基准 正常 注意 异常 设备异常 及部位 设备状态 分类统计 设备维护 维修建议 简易模式的主要信息流 36 （

19、2） 中级模式 以多种设备诊断方法，包括采用在线监测及远程监测等 获取状态信息为主，加上简易模式的所有信息，对所有的数 据进行有效的分析处理并加以科学的管理，称为设备诊断技 术应用的中级模式。 结果状态信息 原始测量 值及中间 结果数据 设备状态 综合统计 统计 与 对比 数据分析原始状态信息 设备维修、 维护信息 点检 信息 设备 原始 属性 倾向 管理 判断 基准 正常 注意 异常 异常部位 和程度 专业检 测诊断 信息 在线 监测 信息 数值与 特征 分析 信号 处理 智能 诊断 设备维护 维修建议 诊断 规则 特征 提取 设备 状态 预警 中级模式的主要信息流 设备 综合 评价 7、设

20、备诊断技术应用模式 37 （3 ）高级模式 在中级模式的基础上，引入较高比例的生产过程信息及 产品质量信息，实现设备状态诊断向工艺过程诊断及产品质 量诊断的覆盖，使设备状态信息、工艺过程信息、产品质量 信息形成一个有机的整体，达到相互协调一致的目标，称为 设备诊断技术应用的高级模式。 结果状态信息 设备 工艺 预警 异常部位、 原因及程度 正常 注意 异常 高级模式的主要信息流 原始状态信息 数据分析 设备维修、 维护信息 点检 信息 倾向 管理 判断 基准 诊断 规则 特征 提取 原始测量值 及中间结果 数据 专业检测 诊断信息 在线监 测信息 工艺过程及 产品质量信 息 信号 处理 设备

21、原始 属性 统计 与 对比 数值与 特征 分析 智能 诊断 工艺、产品、 设备的相关 分析 设备状态 综合统计 设备维护 维修建议 工艺改进及 质量 控制 7、设备诊断技术应用模式 38 8、 设备诊断技术应用的预期效果 （1）防止设备突发事故的发生 设备故障的发生发展过程有其客观的规律，一般说来， 设备在使用过程中，其性能或状态随着使用时间的推移而逐 步下降。设备性能的变化曲线大体由下图所示。 潜在故障P 功能故障 F 性 能 或 状 态 PF间隔 时间 设备性能（状态）变化图 对设备的状态参数进行监测，用测量值与允许的极限值进行比较，并进行 趋势管理，即对测出的数据进行外推，以便预测其可能

22、超出允许值的时间，提前 安排维修，避免突发事故的发生。 39 （2）减少维修投入 通过对设备状态监测和分析做出故障诊断，提出维修策 略、备品备件库存策略及其采购计划。 对监测设备的状态信息进行量化，只有量化的数据表明必 须进行维修时才安排维修。而且，由于故障状态是可以预知 的，可以经济合理地计划和组织维修，有效减少停机时间、 减少维修费用和提高维修质量。 设备诊断技术的应用可以明显地解决维修过剩或者维修 不足的问题，减少维修的盲目性，提高维修的准确、有效性， 有效地提升设备的可利用时间，同时又可以避免设备的非计 划停机损失。 8、 设备诊断技术应用的预期效果 （3）延长设备服役期 通过状态监测

23、和故障诊断可以将设备运行的动态信息及时、准确、 完整地进行数据收集、整理和存储。通过监测信息的积累和对故障特征 的识别，确保运行精度，使设备长期运行在良好的工作状态下，大大延 长了设备的寿命，实现了寿命周期价值的增值。 通过状态监测获得的信息，优化维修的任务和频率，能够修改“浴 盆曲线”的走势，延长设备的平稳工作阶段，延缓设备的故障的发生时 间。 故障机率 初期后期 时间 随机故障/运行故障后期故障 开始阶 段故障 故障随机发生 状态管理对浴盆曲线走势的影响 8、 设备诊断技术应用的预期效果 预知性维护的基本概念 设备诊断技术 预知性维护实施案例 41 /57 目录 预知性管理 设备隐患审视管

24、理的主要目的是对设备管理各环 节存在的隐患进行全面审视，对辨识出的隐患纳入有效 的管理，使隐患能及时发现，及时消除，保证设备安全 稳定高效运行。车间根据一小型设备管理的实际情况， 梳理制定了设备隐患管理流程，针对隐患管理流程的各 环节完善制定相应的管理制度，保证隐患治理的效果。 1、实施设备隐患审视管理，实现预知性维修 预知性管理 隐患审视小组，着重对 设备使用中存在的缺陷、 不适应性、易发事故等 隐患进行审视，每月初 书面写出设备审视预知 表，对隐患信息根据风 险的大小采取不同的控 制措施。 44 预知性维修举例 2008年2月份设备隐患审视预知表 序号 设备改进部位/隐患部 位 工作目标/

25、处理措施 1 1 3号飞剪剪罩号飞剪剪罩焊缝、连接螺栓焊缝、连接螺栓加强监护，定期更换螺栓加强监护，定期更换螺栓 2 2 冷床裙板减速机冷床裙板减速机接近更换周期接近更换周期生产生产12时更换时更换 3 3 冷床动齿传动轴冷床动齿传动轴串轴位移串轴位移2处处调轴处理调轴处理 4 4 冷床裙板冷床裙板焊补面挂钢焊补面挂钢修磨处理修磨处理 5 5 7#轧机轧机减速机高速轴减速机高速轴打开检查轴承、齿轮、润滑打开检查轴承、齿轮、润滑 6 6 加热炉液压站加热炉液压站油管焊口渗油油管焊口渗油焊补焊补 7 7轧区自动化系统轧区自动化系统系统偶尔通讯报警系统偶尔通讯报警检修时检查检修时检查972972端子

26、的终端电阻端子的终端电阻 8 813#13#电动机电动机下排电刷短下排电刷短更换调整压力、吹灰更换调整压力、吹灰 4.预知性管理 45 2、未雨绸缪，注重预防 设备预案是车间组织技术人员和岗位人员在 设备审视的基础上，预防设备可能出现的突发性 事故和针对设备隐患而制定的相关处理方案。车 间针对在线主要设备制定了51项预案集结成册， 人手一本，组织员工进行演练，规范操作，提高 处理问题的能力，保证人身设备安全。 4.预知性管理 46 4.预知性管理 47 车间设立设备信息共享挂板，及时通报设备存在的 隐患和整改情况，利用各种方式把设备信息传递到各班 组，对问题充分暴露，取得共识，共同制定整改方案

27、。 充分发挥交接本的作用，白班和四班人员对设备运 行情况、点检发现的问题、设备改动情况在交接本上认 真作好记录。对当天反映的问题，根据职责分工，相关 班组和技术人员要积极整改，当天要有反馈结果写在交 接本上。对问题的处理要形成闭环，有始有终。 5.信息驱动，保证时效 为避免因信息沟通不畅引起的措施不及时、 不到位的问题，车间制订了关于信息交流的管理 规定，完善信息驱动机制，规范运行四班和白班 之间的信息交流程序，提高信息反馈、处理的效 率，以信息驱动执行力的提高，保证隐患得到及 时整改。 5.信息驱动，保证时效 49 员工各项工作以整个车间的目标为导向，培育员工的团队意识。 1、提升班组自主管

28、理能力。车间对班组坚持和谐管理理念，引导班组自主管 理行为，车间对班组的工作安排由原来的每日下达任务转为对班组的工作进行 服务、辅导，及时了解问题，帮助协调解决。为激发职工的自主管理行为，车 间开展自主管理明星和安全星级员工的评比奖励，鼓励职工自主管理，引导职 工注重车间整体绩效。 2、开展目标管理基础上的五项改善活动。车间成立以隐患排查整改为目的的 自主改善小组，推行目标管理，作为班组自主管理的一部分，发动大家积极参 与，针对设备存在的隐患设定工作目标，目标要有挑战性，有相应的工作措施 和时间要求，通过努力和措施的逐步实施到位来实现既定目标。 6.自主管理，持续改进 50 5I活动 改善影响设 备效率的关 键之处