機械設備運行可靠性評估的發展分析

門寬柱

摘要：社會科學技術不斷發展，傳統的方法不能滿足當前社會發展的需要，不能準確地對機械設備進行評估，所得出的結果也與實際情況不相符，所以加強設備運行可靠性評估具有重大的現實意義。文章針對機械設備維護工作的發展歷程以及機械設備可靠性評估存在的問題提出了相應的機械設備可靠性評估的策略。

關鍵詞：機械設備；設備運行；可靠性評估；機械制造；設備維護 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH17 文章編號：1009-2374（2017）03-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.032

我國引進相關的機械制造設備以后，就不斷發展與革新機械設備可靠性的評估方式，不斷改變之前落后的故障后維護的方式，發展成現階段的狀態維護。但是，由于各種因素的影響，現階段這樣的評估方法仍然不能有效地滿足機械設備運行的需求。制造業想要持續發展需要機械設備的支持，機械設備的質量直接影響社會經濟發展以及國家競爭實力。因此，正確地評估機械設備的運行狀態具有重大的現實意義，所以機械制造企業要不斷地完善與創新評估方法。

1 機械設備維護工作的發展歷程以及存在的問題

1.1 機械設備維護工作的發展歷程

隨著社會經濟發展，機械設備相關企業對設備的維修認識不斷提升，機械設備維護工作主要經歷了以下四個發展階段：

1.1.1 設備發生故障以后開展維修工作。當機械設備發生故障以后，讓從事機械設備制造的相關人員進行設備維修。已經發生故障再進行維修的維修方式明顯存在滯后性。故障發生后再進行維修會對企業的生產效率造成影響，與此同時，在前期，進行維護以及修理的設備比較落后，所以不能有效地解決機械故障等問題。只有修理之后才能繼續工作，且在之后的一段時間內設備還是會出現故障。

1.1.2 定期對機械設備進行維護。社會的不斷發展，人們對機械設備的認識也在不斷深化，國內外的很多企業已經會定期地對設備進行維修，及時地發現故障，從而有效地排除故障。定期維護的方式明顯優于故障發生以后進行維修的方式，預先采取維護措施，將機械設備故障最大限度減少，從而減少了對機械設備的影響，有利于設備的安全運行。但是這種方式不能掌握設備真實的情況，在檢修過程中，會存在維修過度或不足的狀況。

1.1.3 設備使用過程中進行維護。當設備在使用時，開展設備維修工作，逐漸形成一種較為完整的維修管理體系。學會從多個方面對設備進行維修，可以通過定期維護或者檢修的方式。結合不同的設備維修方法，最終形成完整的設備維修體系。在多種維修方式中，使用最多的維修方式是預先維修，事先發現設備的障礙，將故障排除，從而降低設備發生故障的概率，使得企業的生產效率提升。

1.1.4 對維修過程中出現故障的設備進行長期的觀察。就目前而言，大多數機械企業會加強對維修期間發現異常的設備進行長期的觀察。將多種維修方式相結合，定期地對正在使用的設備進行維修，尋找運行異常的設備，根據其實際情況進行維修。通過這樣的維修方式，能一定程度上減少維修人員的工作量，提高維修的效果，比之前的維修方法更加有效。

1.2 機械設備可靠性評估過程中存在的問題

傳統可靠性理論通常利用數字工具對不確定性的數據進行統計與處理。采用傳統的可靠性評估方法能對失效設備的布局進行明確，從而有效地對一個類型的設備進行可靠性分析。但是在實際運行過程中，因為不同的設備其零部件會有不同的損傷或故障，零部件的故障程度也具有差異性，所以在進行可靠性評估時，僅僅對一個設備進行評估，在一定程度上而言，得出的評估結果只是代表這種設備具有個別特性，而不能代表一個類型的設備。在對機械設備進行評估時，通常存在著以下三個難點：

1.2.1 在實際工作中，評估機械設備可靠性時，需要以相應的概率論以及數據論為出發點，以此為基礎，總結出大量的數據，不斷對這些數據進行分析與試驗，最終確保數據的有效性。但是在實際的工程運作過程中，評價某種設備的可靠性時，都是針對設備進行數據收集，例如飛機失事屬于沒有概率的問題，利用大樣本收集這類事件具有一定的難度。

1.2.2 以前進行可靠性分析時，都是利用機械設備的失效性，了解與掌握機械設備失效性參數，從而對設備進行可靠性評價，但是設備時效性本身具有需要假設，完全與失效性相符合的事件是不能預估的。對于大型設備，其結構與零件都比較復雜，對這類設備進行檢修時會有很大的難度，而傳統的檢修方式比較單一并且片面，采用這種方式對復雜設備進行檢修，其做出的評估必然是不全面的。

1.2.3 可靠性評價的基礎是二值假設和有限狀態。傳統的可靠性評估方式對設備考察的狀態比較狹小，在對機械設備進行可靠性評估時，通常會假設設備正常或失效這兩種狀態，這種假設是比較片面的。在實際運行中，機械設備不僅存在著這兩種狀態，設備很可能處于逐漸老化的狀態，其狀態值不能明確的。且這種狀態是不能明確的，具有隨機性。所以二值假設和有效狀態是一種理想的假設，很難有效地實現，只考慮正常與實效兩狀態，其得出的可靠性評估結論必然會有所偏差。

2 機械設備運行可靠性評估的具體對策

2.1 減少評估對概率分布的依賴

在當前可靠性評估過程中，過多地依賴概率分布，因此為了提高機械設備評估的可靠性，需要減少對概率分布過度依賴的現狀，采用對概率分布依賴較小的方法，從而最大限度地降低對數據分布的依賴。通過這樣的方式能有效地降低設備可靠性分析的難度。機械設備的可靠性評估不只是受一種因素影響，外部環境以及設備的內部結構都會對機械設備的可靠性評估造成影響，因此在評估過程中會形成一定的偏差。但是在對設備失效的原因進行假設性分析，并獲取設備退化以及失效的相關信息有利于提高其評估的準確性。對機械設備失效原因進行假設性分析能為可靠性評估奠定良好的基礎，促使評估工作的順利進行。

2.2 增強可靠性評估的實時動態性

當前設備進行可靠性評估時其中的一個缺陷是不能進行實時評估。傳統的評估方法不能有效地掌握設備實時的運行狀態，所以對設備進行維護以及開展可靠性評估時都存在一定的滯后性，評估缺少針對性，最終降低了評估的水平。為提高評估的準確性，需要掌握機械設備的實時動態，并對其實時動態進行評估。開展實時動態追蹤仍屬于理論水平，在今后的實際工作過程中，要將其運用于實踐過程中。

2.3 提高可靠性評估的具體方式

2.3.1 根據振速情況進行可靠性評價。在使用過程中，有些機械設備使用頻率以及產生振動速度會存在著差異性。可以采用下面的計算方式進行計算：首先對機械使用過程中的基礎量進行計算，根據其振動的程度和相應的等級，設定出機械運行的可靠性數值，然后利用相應的公式進行計算，將算出的結果與實現設定的結果進行比較，最終確定機械設備運行的可靠性結果。

2.3.2 根據機械受損程度進行可靠性評價。在機械設備運行的過程中，會不可避免的發生一些磨損，在不同的使用狀況下，其磨損的情況會存在著差異性。在機械都受到磨損的情況下，對機械進行進一步地劃分。其劃分的依據主要是機械使用的時間，分別設置設備使用前、使用中以及使用后這三個數值。對機械設備軸心的老化程度進行觀察，針對不同的老化程度設置不同的指標，用部分數值進行代替。如果設備的運作軸心受損比較輕時，表示其機械運行的可靠性較高。如果設備軸心損傷情況比較嚴重，則說明機械運行的可靠性比較低，最終根據分析所得的結果制定出機械運行的可靠性數值曲線圖。

2.3.3 根據機械不確定狀態進行可靠性評價。機械設備在運行過程中不只是存在失效與運行兩種狀態，還包括不確定狀態。設備運行的良好程度是環境設定后的計算指標。機械出廠的時間越往后，設備的不確定狀態會隨著減少。對機械設備不確定狀態進行評估時，要計算機械分解頻帶的數值，對小波信息轉化情況進行分析，其次計算出機械運行的可靠性數值，最終評價機械設備可靠性評估值。

3 結語

總而言之，機械制造企業要將機械設備的維護和檢修作為工作的主要環節。采用多種方式對機械設備進行維修，保證每臺機械設備都處于正常運行的狀態，從而提高企業的生產效率，生產出符合標準的高質量產品。本文分析現階段機械設備可靠性評估存在的問題，提出一些參考意見。在對機械可靠性進行評估時，減少評估對概率分布的依賴，實時地對設備進行可靠性評價。同時為了提高評估的準確性，還可以根據機械振速情況、受損情況以及不確定狀態有針對性地采取相應的計算方法。在今后的實際工作中，機械制造企業要重視機械設備評估的準確性，不斷完善與創新評估方法，采用科學與實用的方法進行實時監控與動態分析，得出機械設備真實的運行結果。

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（責任編輯：蔣建華）