烟机设备故障诊断智能化流程及日常维护策略研究

随着经济持续下滑的压力和各方面的控制措施的落实，以及人们对烟草的健康保护意识的提高，使烟草工业的发展陷入了一个更大的困境。为了提高烟叶行业的质量和效益，卷烟机的功能起着重要的作用，必须加强对设备的管理，确保卷烟机的正常运转。在使用卷烟设备时，要有专门的人员进行设备的维修。1故障诊断的发展概述1.1国内外故障诊断技术发展状况美国、日本、欧洲等20个20世纪60年代初期的富裕国家对设备诊断技术进行了大量的探索，其中在航天、核电、电力系统等行业得到了广泛应用。80年代早期，在国内，装备故障检测技术在石化、冶金、电力等行业得到了广泛的应用，90年代后，设备故障诊断技术已广泛应用于国民经济的各大行业，如交通、矿山、化工、能源、航空、核工业等行业。尤其是在石化、电力、冶金等行业，它的应用越来越广泛。目前，我国冶金工业中采用的故障诊断技术，可以对潜在的故障进行预测，并在故障出现前进行预警，避免了原材料的大量浪费和产品不符合标准。车辆的故障检测技术在家用汽车上得到了广泛的应用，通过对故障代码的分析，该系统能方便地判断出失效的部位、类型、原因。1.2烟草工业中的故障检测技术进展在卷烟设备的故障诊断方面，目前还处在初级阶段。PROTOS-M5/M8等国外先进型号已经装备了部分在线状态监控装置，但是只能反映出装置的操作动向，技术人员依据仪器上的资料，根据自己的经验来进行判定，无法进行智能判定，也无法进行远程诊断。上海某烟草CNC科技有限公司研制的健康诊断系统，仅能对设备进行整体故障诊断，而不能进行故障预警，无法准确地判定出故障的部位和种类，也不能进行智能化的维修。基于健康诊断系统，开发了一种智能化的故障诊断和维护功能，能够对烟机设备的故障和类型进行实时、精确的诊断，同时，利用远程传送报警信号，仿真实际情况，解决问题，实现准确维护，是烟草工业中一种新技术。在不断变化的市场环境下，科技水平不断提高，使烟草设备智能化、大型化、高速化。提高了准确率和速度，并出现了更多的故障。如果不能及时、有效地处理，将会引起连锁效应，造成生产线的停产，严重地危及员工的生命。机械设备的故障诊断技术必须跟上时代的步伐，改变过去依靠经验判断的老式故障诊断技术，已不能满足现代企业的生产需求。烟草工业要按计划进行定期维修。2智能诊断和维修烟草机械设备的必要性2.1智能的烟机设备的检测与维修，降低故障和生产损耗针对卷烟机械的故障进行智能化的测试与维修，以适应卷烟行业向柔性化、智能化、精细化发展的需求。实施“智慧烟草厂”战略的一个主要目的是要建设好“智能工厂”。传统的卷烟生产模式已不能满足当前形势，而随着烟草公司的信息化，对其进行全面的生产和经营工作的要求也越来越高。烟草工业向柔性、智能、精细转变是烟草工业发展的必然方向。为推动烟厂的精益制造，对烟机的故障进行正确的判定与维修，能有效地降低维修和设备事故，提高卷烟生产的各项经济指标。在我国烟草企业向现代化、智能化、信息化管理转型过程中，在生产和管理方面都有了新的需求，新要求促进整个烟草行业发展更加稳定持久，这也是社会发展进程中，烟草行业紧随时代发展的印记。在推动烟厂精益化经营的同时，必须注重准确判断、准确维修和精准的保养。这三项措施能大大提高维护设备的经济性，在设备发生故障时，也能够在较短的时间内解决故障问题，减少生产的经济损失，为烟草企业的各项经济目标创造了有利条件。2.2卷烟设备故障诊断及维修的智能化分析在智能化设备的故障诊断中，需要对各种设备进行细致的检查和筛选，并对其工作状况进行各种指标的收集，并对其进行参数建模。这样做的目的是能够及时对各项参数进行分析、比对，一旦卷烟设备出现故障，可以第一时间把参数结果与存储的故障模型进行一一对比，快速有效地发现问题、分析问题以及解决问题。此外，还可以建立预警机制，最后，将智能装备的潜在故障、类型、故障排除等信息，通过通讯终端，组织有关主管、技术人才进行例行的检修和保养。在卷烟机械设备的智能化维修中，要根据各种设备研制出一套完整的设备失效记录，把故障维修与设备维护或者是模拟故障排查方案提前做好，那么，在日常的智能诊断与维修时，就可以提前提供一整套维修故障和排查故障方案，这给维修技术人员的工作带来了极大的便利，大大缩短了维修护理的工作时间，以期达到智能维护设备的重要目标。3卷烟机械设备维护中存在的问题3.1缺乏健全的维护机制根据目前国内卷烟机设备维修工作的现状，许多卷烟机设备的运行状况不能从生产实际出发，建立健全的管理体系，造成了许多矛盾和问题。如监督机制不健全，设备的日常维护管理工作不够重视，日常巡查工作加强，但形式上和表面上的问题比较严重，不能真正地完成设备检修和清扫工作。一些设备经理在维修过程中，由于技术和技术水平有待提高，致使设备在使用过程中发生的一些小问题不能及时发现，在长期的操作中，这些小问题不仅会影响卷烟机的工作，还会对卷烟机的质量造成一定的影响。3.2工作人员水平亟待提高为了保证卷烟机设备的正常运行，要求员工的专业技能和综合素质都要符合要求，如果员工的技术水平不高，不具备良好的职业道德，在使用卷烟机械设备时，不能按照程序和程序来进行操作，势必会影响产品的质量和效率，如果出现问题，就会引起一系列的安全事故，给公司带来巨大的经济损失。一些新入职的工人由于对设备的使用不熟悉，加之管理部门没有对其进行及时的培训和指导，导致许多工作人员的工作失误。有的公司在经营过程中没有形成良好的奖励与惩罚机制，有的员工工作态度不端正，对自己的工作不够重视，经常出现不规范的操作，往往会蒙混过关，而公司却没有对此进行相应的处罚。在没有建立健全的评价体系的情况下，无法充分发挥职工的主动性和主动性，难以有效地指导职工的自主学习，提高他们的综合素质和能力，这就成为卷烟机设备维修工作的瓶颈。4设备故障主要特点及原因4.1设备故障特点与其他工业机械相比，烟草工业的生产设备体积较小，因此部件更加精致。由于设备的精密，所以很难找到故障的根源，而且检测设备的精度也不够，不能及时检修。另外，因为这些设备都是精密的，每个元件都是紧密连接在一起的，一旦有一个零件发生故障，就会引起连锁效应，从而造成整个系统的瘫痪。4.2PROTOS70卷烟机常见电气故障PROTOS70型卷烟机是目前国内卷烟生产中应用比较广泛的一种，具有生产能力稳定、维护简单等特点。但作为一种典型的产品，它的电气控制系统因为早期的设计而落后，并且由于不能准确地显示出一些故障，所以必须针对这些问题进行针对性的维护。常见的问题有机组故障显示没有异常，但机组无法启动，打印位置无法调节等。4.3GDX1、GDX2包装机电气故障在包装机停机时，停机较慢，其产生的原因如下：（1）电动机零转速2K3、转速基准继电器2K14等与主机马达操作的继电器接触不良；（2）电动机抱闸制动失效；（3）变频调速系统的参数发生改变。目前，GD系列包装机是我厂的主力机型，其电气故障有以下几种原因：（1）设备布线太松，接触不良；（2）设备在使用过程中经常受到外力作用，造成了内部铜丝的老化和断裂；（3）当采用PLC对包装机械进行控制时，由于网络系统的失效，或是由于网络连接部位的接触不当而造成的。4.4设备运行参数错误通常，在采购完产品后，公司会针对企业的工作和制造需求，对其进行专门的设定。然而，在实际应用中，经常会出现一些参数不正确的现象，这种故障通常是因为当电池的电量用完或者重启后，会把参数调回到缺省状态，从而造成电器不能正常工作；或在一些不必要的功能打开后，使装置自身在工作中产生冲突，最后引起各种情况的出现；还有一些设备在设计初期与企业的实际应用需求存在差异，从而造成了设计错误等。这些参数误差问题将直接影响卷烟机组的正常工作。5烟机设备故障智能诊断与维护分析5.1故障智能诊断（1）一种转动（周向转动）部件的故障诊断（transfer）。在卷烟设备中，常见的故障是由轴、轴承、齿轮、带轮等部件构成的传动装置和旋转轮体。当工程结束时，可以清晰地看到哪些零件有故障、什么故障（如磨损、损坏、断裂等）和故障的严重性。故障诊断原则：当齿轮转速达到某一转速时，或使轮体转动时，就会发生振动；采用振动检测元件对振动速度和加速度进行检测，并及时进行记录，各部件在正常状态下的振动值均处于某个区间，当该值发生变化或超过一定范围时，则表示该系统或部件出现了故障或潜在的故障。（2）可移动部件不转动的故障诊断。排除转动部件以外的故障，剩下的基本不能转动的可动件，是包装机械的主要失效形式。在工程完成后，可以清楚地了解到部件是否有磨损或不适当的地方。故障诊断原则：在正常情况下，无转动的可移动部件在运行周期内均按一定的轨道进行运动，当其偏离预定轨道时，则表示部件的磨损或位置设置不当；利用位移传感器对工件的运动进行测量，从而判断出零部件有无故障或潜在的故障。（3）其他的故障检测，如流体和温度。这种故障具有瞬时现象，即瞬息万变，但由于当前的设备中的显示元素大多是按平均法进行的，而且没有任何的记载，所以很难在维护中被检测出来。诊断原理：目前的卷装机使用的流体有正负压、胶水、润滑油等，通过改变温度来完成热密封。如果不发生变化，仪器就会检测到，但如果出现波动，很可能会影响设备的操作和质量，而且很难判断。采用电子仪器对其进行监测和采集，超过一定的范围，能有效地预防这种故障。（4）搜集一些数据，以便进行装备的维护管理。通过对设备速度、不合格品的清除等数据的采集与监控，能够有效地对设备进行监控。比如，通过装置旋转速度的改变，可以判定装置的工作状况，以及不合格产品在特定时间或区域的情况。可以对设备和人员状态进行分析，并能用管理方法消除异常。5.2设备智能维护（1）对维护计划的通知。通过对故障的发展趋势、维持状态和结果的分析，以判断是否应该马上停止维修，或者在合适的时间重新进行检修。（2）提供一种最优的维修计划。根据故障的情况和严重程度，以及不同的故障阶段，给出了相应的维修计划。该方案是目前最优的方案，当技术人员对装置的理解和经验的积累，可以用更好的方案来代替。（3）实时的维护作业指南。该指南是全程的，其中包含维护准备工作的准备、维护程序的标准化操作流程、维护技术要点、规范和标准、后期维护的需求和要求。利用虚拟现实技术，实现了现场技术人员的实地教学，搭建了维护指导模式的预演和维护场景。（4）测试维护效果。尽管可以全程指导维修，但由于安装调试经验的差异，维修效果也会有差异，该系统能够对设备的维护情况进行检测，并出具维护结果的报表，使维护工作取得最好的结果，保证维护工作的连续性。该工程实施后，除了维护计划和维护人员的维护外，整个系统都是智能化的。6结语目前，烟机设备的故障