機械設備運行可靠性評估的發展與思考分析

摘 要：隨著社會經濟的不斷發展以及科技的進步，在生產過程中機械設備逐漸影響著社會整體生產力，設備的良好穩定運行能夠保障生產活動的正常高效進行。必須要加強機械設備運行的可靠性評估手段，促進設備的日常維護與保養，從而進一步提升設備的穩定性，有助于社會生產力發展。

關鍵詞：機械設備；可靠性評估；對策分析

現如今，我國處于高速的現代化工業發展階段，科學技術水平以及高新產業都在迅猛發展，工業建設依靠著大量的機械設備，機械設備的安全穩定性能夠切實影響到工業水平的提升。

一、機械設備運行可靠性評估的不足之處

現代工業的機械設備可靠性評估也十分依賴數據上的支持，需要研究到大量的數據信息，通過概率與統計進行對設備的安全性進行深入的探討，依靠這種傳統的評估方法可以不斷的對失效數據以及壽命加速實驗進行檢測，不過也存在著一些弊端，例如這種數據采集往往只能收集到小型樣本，無法做到大數據的分析，對于一些小概率事件難以做出提前的預估。

傳統的機械設備可靠性評估主要是針對設備的失效概率做出判斷，根據數據進行分析其中存在的部分可能性。這也是一種具有局限性的預測，首先就是其難度較高，也就是說分析出來的結果缺乏精確性，在大樣本數據的支持下也很難預估。其次，在小樣本數據情況下同樣比較難以估測失效分布參數。

傳統的機械設備可靠性評估方式是根據數學建模進行評測，數學本身具有著明確的性質區別，也就是說能夠體現的設備狀態只有是或否兩種，過于局限性。因為在實際的設備運行中，其狀態基本上呈現逐漸下滑，而不是瞬間報廢，所以應用數學建模就忽略了這其中的模糊性，起不到實際的評估作用。

機械本身的構成部件較多，由多種零部件組合在一起才能形成完整的機械設備，同時這些內部構成之間具備著一定的相關聯系，往往這些部件之間會存在著不一樣的失效規律，傳統的可靠性評估方式一般都是針對失效之后的規律做統計，而不是在失效之前進行預測，所以很難做到提前的預知。

在運營中的機械設備，其安全穩定性必須要嚴格保持在一定程度。尤其在現代化工業過程中，設備周邊的環境經常會產生變化，運行條件也會對傳統的評估手段造成干擾，從而提升了評估的難度，降低了評估的精確性。

二、機械設備運行可靠性的技術分析

（一）運行可靠性的技術內涵

機械設備本身十分復雜，它是通過各種不同作用的零件相互耦合拼接在一起，組成的一個能夠實現多種實際功能的大型器件。其運行的可靠性可以用木桶原理來形容，它取決于一個木桶的短板，如果一個大型機械設備其中的一個零部件受損，那么就可能會導致整個機械的工作無法進行，通常來說，零部件會受到一些外力的干擾，例如電流電壓等周遭環境的變化，從而發生自身壽命的降低，進而影響到整體機械的正常運行，或者會造成機械設備性能的退化，這就是運行可靠性降低的具體體現。

（二）機械設備運行可靠性評估的具體方法

機械設備在運行過程中會出現很多的不確定性，在這一過程中需要不斷依照現實情況對其可靠性進行評估，從而提前對故障進行預測，保障機械的日常維護，提高壽命。通過對機械內部系統進行分析做出機理分析建模，再根據故障的特征分析運行可靠性，也打破了傳統方式的限制，充分發掘機械運行過程中的相關數據信息，例如加速度、噪音程度、內部機溫、運行氣壓等等，可以根據這些具體數據分析出設備到底處于何種運行程度。在此基礎之上做出機理分析建模，同時找出機械故障特征相關信息進行深入研究。機理分析是對設備的內部系統進行所有可能性分析，在不同的外部環境下所有零部件產生的物理變量，再逐步形成動態建模，通過模型找出故障發生時段的機械具體特征。比如，數控機床的軸承在高速運轉的情況下會受到強大的離心力影響，必然會造成損傷，通過動態建模能夠分析出在某一時間范圍內其具體損傷程度。此外，利用高新技術手段例如不同的小波類型或者共振系統進行數據采集，找出故障的主要特性，從而通過具體的數據量確定零部件的損傷程度，為設備的維護與修理提供數據支持。動態建模和故障機理分析作為正問題，信號處理以及故障特征采集作為反問題，兩者是設備運行可靠性評估的理論基礎。

三、機械設備運行可靠性評估方法改進

（一）減少概率分布方式的使用

傳統的可靠性評估方法具有一定的局限性，其概率與統計方式并不能從根本上做出對于機械設備的可靠性評估，應該減少這種方法的使用，或者對其進行一定程度的改造。

（二）假設產品失效退化路徑評估方式

由于機械設備本身構成的復雜性，以及運行過程中相關因素的影響，其可靠性評估會產生不確定性，這種充分進行退化數據考量的方式可以將退化路徑以及失效分布精確化處理，評估結果相對比較準確。

（三）運用動態評估方法

不同于傳統模式的僵化，動態法可以獲取到設備的實時信息，現如今已經有了一定的研究，但是在實際的運用中很少，由于思想局限以及技術上的限制，動態評估法還需要進一步的發展才能產生實際效果。

（四）動態信號處理方式

能夠充分體現機理特征，找出設備內部運行的規律，從而為評估行為進行良好的信息保障，十分適合運用到單獨的機械設備可靠性評估中。

四、結語

機械設備的安全與穩定關系到國民經濟發展，是現代化工業發展過程中必須重視的環節，能夠保證設備的維護與保養，從而提升其運行效率以及使用壽命，為企業的發展創造有利的前提條件。所以，必須要加強機械設備可靠性評估的理論水平與技術手段雙重創新，逐步建設完善且成熟的評估體系，加強不斷深入的研究，為我國社會經濟的發展做出必要貢獻。

參考文獻：

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作者簡介：黃劍飛（1974-），男，漢族，廣東揭陽人，本科，助工。