論如何做好自動(dòng)化生產(chǎn)線的維修工作

胡冰

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722105

摘要：隨著技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、化工、汽車、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。由于自動(dòng)化生產(chǎn)線是由多臺(tái)設(shè)備組成，任何單一的設(shè)備故障都會(huì)造成整條自動(dòng)線帶病運(yùn)行或停機(jī)，造成生產(chǎn)出大批的不合格產(chǎn)品或高額的故障停機(jī)損失。直接影響到企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。通過對(duì)當(dāng)前企業(yè)自動(dòng)生產(chǎn)線維修管理存在問題的分析，提出相應(yīng)的解決辦法，從而達(dá)到減少停機(jī)時(shí)間、降低停機(jī)損失的目的。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)生產(chǎn)線；故障

自動(dòng)生產(chǎn)線是根據(jù)產(chǎn)品的加工或裝配順序，由工件傳送系統(tǒng)把一組自動(dòng)機(jī)床和相關(guān)輔助設(shè)備組合在一起，由一控制系統(tǒng)進(jìn)行控制而成的生產(chǎn)系統(tǒng)，它能自動(dòng)完成產(chǎn)品全部或部分制造或裝配過程的生產(chǎn)系統(tǒng)。由于自動(dòng)化生產(chǎn)線具有高效率、產(chǎn)品質(zhì)量可靠，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，環(huán)保安全的特點(diǎn)，給企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會(huì)效益。但同時(shí)在自動(dòng)化生產(chǎn)線運(yùn)營過程中，維修困難，故障停機(jī)損失和維修 、維護(hù)費(fèi)用居高不下，成為企業(yè)沉重負(fù)擔(dān)。如何做到設(shè)備計(jì)劃外故障停機(jī)時(shí)間為零，減少預(yù)防性維修的時(shí)間，確保設(shè)備壽命周期費(fèi)用最低是我們每一個(gè)設(shè)備管理及維修從業(yè)人員職責(zé)，對(duì)此國內(nèi)外不同企業(yè)各有一些不同的理念和方法，根據(jù)以往的工作經(jīng)驗(yàn)，我有如下見解。

一、自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備故障的特點(diǎn)

自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備與普通設(shè)備相比，其故障呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）設(shè)備故障造成的損失大。由于自動(dòng)生產(chǎn)線是由多臺(tái)機(jī)床或設(shè)備組成，生產(chǎn)效率極高，其中一臺(tái)的故障即可引起全線停機(jī)或生產(chǎn)大量的不合格品，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）復(fù)雜性。自動(dòng)化生產(chǎn)線是集成化系統(tǒng)，大多包含電氣、液壓、氣動(dòng)、機(jī)械、和自動(dòng)檢測(cè)及控制系統(tǒng)，涉及面廣，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，零件集成化程度及設(shè)備技術(shù)含量高，零部件較多，故障概率大，故障診斷難度大， 預(yù)防性保養(yǎng)內(nèi)容確定較復(fù)雜。

（3）由于自動(dòng)線設(shè)備較多，為了減少停機(jī)時(shí)間，一般都是由多人同時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，這樣組織協(xié)調(diào)復(fù)雜。

（4）零部件較多，配件計(jì)劃較復(fù)雜。

（5）危害性。主要表現(xiàn)在故障停機(jī)伴隨著一系列環(huán)境和安全問題。由于生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，各設(shè)備以及零部件關(guān)聯(lián)較為密切，往往某處微小故障就可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整條生產(chǎn)線乃至有關(guān)的環(huán)境遭受災(zāi)難性的毀壞。

二、自動(dòng)生產(chǎn)線設(shè)備維修管理

（1）人員配備。目前國內(nèi)公司一般都設(shè)有專門的維修部門，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障，由生產(chǎn)部門報(bào)修，維修部門接到報(bào)修后再派維修人員進(jìn)行維修，這過程中浪費(fèi)很多時(shí)間。針對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線的特點(diǎn)，除了專職的保養(yǎng)及維修人員外，可把維修綜合能力強(qiáng)的維修人員直接配置在生產(chǎn)線，負(fù)責(zé)部分生產(chǎn)任務(wù)及設(shè)備故障的緊急搶修，可大大縮短故障搶修反應(yīng)時(shí)間，同時(shí)在設(shè)備生產(chǎn)過程運(yùn)行中可密切了解設(shè)備狀態(tài)，通過仔細(xì)的觀察和對(duì)比可在第一時(shí)間發(fā)生異常，為預(yù)防性保養(yǎng)提供第一手信息。

（2）做好自動(dòng)化生產(chǎn)線的程序備份。自動(dòng)化生產(chǎn)線大多由PLC、工控機(jī)或數(shù)控系統(tǒng)控制，是自動(dòng)化生產(chǎn)線的指揮中心，雖然這一部分發(fā)生故障的機(jī)會(huì)較少，但每一次程序丟失或損壞都會(huì)造成長時(shí)間的停機(jī)。要養(yǎng)成定時(shí)備份的良好習(xí)慣。

（3）加強(qiáng)故障維修技能培訓(xùn)，除基礎(chǔ)知識(shí)和技能外，針對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線的維修要做沙盤推演，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，羅列出可能會(huì)出現(xiàn)的故障及其表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象，并列出每一故障產(chǎn)生的可能原因，解決方法，所需工具和配件。這樣在真正解決問題時(shí)才會(huì)有條不紊，高效迅速。

（4）預(yù)防性保養(yǎng)的針對(duì)性。①首先對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)線的重要零部件和關(guān)鍵部位制定保養(yǎng)及檢查的SOP，明確每個(gè)重要零部件的保養(yǎng)操作步驟，檢查、檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)。②根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)把握好預(yù)防性保養(yǎng)的周期，避免發(fā)生過度維修保養(yǎng)，造成人力及物力的浪費(fèi)。同時(shí)要對(duì)生產(chǎn)線故障隱患集中式批量處理，減少分散維修的停機(jī)時(shí)間，保養(yǎng)范圍要根據(jù)自動(dòng)化生產(chǎn)線的狀態(tài)而變化，并有重點(diǎn)。③保養(yǎng)的內(nèi)容主要來源于：產(chǎn)品質(zhì)量狀況的變化、生產(chǎn)線操作人員及維修人員的有關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息、設(shè)備精度變化的信息。

（5）如何又快又準(zhǔn)判斷故障的原因是縮短設(shè)備故障維修時(shí)間的關(guān)鍵因素。①熟悉自動(dòng)化設(shè)備的原理，對(duì)設(shè)備有一個(gè)整體的概念，無分機(jī)械和電氣，熟悉其動(dòng)作的順序和動(dòng)作的條件及其所有零部件正常的運(yùn)行狀態(tài)。②充分利用各種檢測(cè)及狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段，配置先進(jìn)的檢查和檢測(cè)設(shè)備，對(duì)重要設(shè)備和零部件及自動(dòng)線所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，定期分析，準(zhǔn)確掌握設(shè)備故障的信息和征兆為如下決策提供依據(jù)常。常用狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法如下：

a、振動(dòng)分析法：是對(duì)設(shè)備所產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)進(jìn)行信號(hào)采集、數(shù)據(jù)處理后，根據(jù)振幅、頻率、相位及相關(guān)圖形所進(jìn)行的故障分析

b、潤滑油分析法：是對(duì)自動(dòng)生產(chǎn)線在用潤滑油的油液本 身及油中微小顆料所進(jìn)行的理化分析，通過對(duì)潤滑油的粘度、閃點(diǎn)、酸值 、破乳化度、水分、機(jī)械雜質(zhì)、液相銹蝕試驗(yàn)、氧化安全性等各種主要性能指標(biāo)的檢驗(yàn)分析，掌握潤滑油本身的性能信息的同時(shí)了解到生產(chǎn)線軸承、密封的工作狀態(tài)。

c、以及各種溫度、壓力、流量、速度、轉(zhuǎn)速、力、計(jì)數(shù)的監(jiān)測(cè)及在線顯示和報(bào)警。

d、生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)測(cè)：產(chǎn)品尺寸、相互位置精度及其它特征的變化，可反應(yīng)出自動(dòng)生產(chǎn)線相關(guān)部位性能的劣化程度。為預(yù)防性保養(yǎng)及維修提供可靠的方向。

③故障診斷。是根據(jù)自動(dòng)化生產(chǎn)線狀態(tài)檢測(cè)所得到的信息，結(jié)合設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行參數(shù)及其歷史運(yùn)行狀況，對(duì)設(shè)備可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析、預(yù)報(bào)，對(duì)設(shè)備已經(jīng)或正在發(fā)生的故障進(jìn)行分析、判斷，以確定故障的性質(zhì)、類別、程度、部位及趨勢(shì)，從而找出必要的對(duì)策的技術(shù)。是立即停機(jī)搶修、防止事態(tài)擴(kuò)大，還是維持運(yùn)行、待機(jī)修理，或是采取措施以消除或減輕后繼續(xù)運(yùn)行，既要保證設(shè)備的帶病運(yùn)行時(shí)安全、不發(fā)生重大設(shè)備故障，又要保證停機(jī)保養(yǎng)時(shí)消除設(shè)備問題，合理延長設(shè)備的預(yù)防性保養(yǎng)的周期，避免過度維修產(chǎn)生的損失。它是一門綜合性技術(shù)，涉及多門基礎(chǔ)學(xué)科，是對(duì)基礎(chǔ)理論的綜合應(yīng)用。

a、辨別故障的真?zhèn)?。機(jī)械設(shè)備本身是否真的發(fā)生了故障，是否為儀表失靈或工藝系統(tǒng)波動(dòng)所造成的假象，是故障診斷首先應(yīng)解決的問題， 首先應(yīng)查詢故障發(fā)生時(shí)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)有無較大的波動(dòng)或調(diào)整。系統(tǒng)的異常變化會(huì)造成機(jī)組一些監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的變化但此時(shí)機(jī)組未必發(fā)生機(jī)械故障。其次應(yīng)查看探頭的間隙電壓是否真實(shí)可信儀表故障造成的各種假象屢見不鮮，在進(jìn)行故障診斷時(shí)，首先應(yīng)確認(rèn)儀表所顯示的信息是否真實(shí)可信、儀表本身有無故障，相關(guān)運(yùn)行參數(shù)有無相應(yīng)的變化，現(xiàn)場(chǎng)有無人可直接感受到的異常現(xiàn)象，進(jìn)行綜合分析。

b、確認(rèn)故障的類型。發(fā)生了什么類型的故障，是何種原因所造成的故障，是故障診斷的核心，查找故障時(shí)，首先，收集盡可能多的信息，然后對(duì)所收集的信息進(jìn)行分析，剔除一些未發(fā)生變化的數(shù)據(jù)。然后對(duì)余下的有疑問可能引起自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)備故障的信息采用排除法，根據(jù)故障發(fā)生現(xiàn)象去尋求故障本質(zhì)，去偽存真，同時(shí)要注意排除那些因發(fā)生故障所連帶產(chǎn)生的假象，反復(fù)驗(yàn)證，確保萬無一失。在確實(shí)無法短時(shí)間內(nèi)找到故障原因時(shí)，可根據(jù)可能發(fā)生的概率，由易到難，由高概率的原因入手，逐一按順序排查。從而找出導(dǎo)致故障發(fā)生的根本原因，進(jìn)而判斷故障可能造成的危害程度，對(duì)確定是否需要立即停機(jī)、能否維持運(yùn)行、是否需要減少負(fù)荷運(yùn)行做出決策。

c、故障部位的診斷。自動(dòng)生產(chǎn)線較長，設(shè)備較多，判斷故障所發(fā)生的具體部位的準(zhǔn)確性，對(duì)故障搶修、保養(yǎng)的針對(duì)性，保養(yǎng)效率，維修費(fèi)用高低具有決定性的影響。判斷時(shí)，一定要結(jié)合自動(dòng)生產(chǎn)線的具體結(jié)構(gòu)組成，各自結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并參考各方面的故障現(xiàn)象加以綜合考慮。

d、故障發(fā)展及演化的趨勢(shì)判斷。故障的發(fā)展及演化趨勢(shì)的判斷，是確定自動(dòng)化生產(chǎn)線要立即停機(jī)進(jìn)行維修，還是繼續(xù)運(yùn)行或降低負(fù)荷運(yùn)行的依據(jù)。應(yīng)著重所發(fā)生故障的自身特點(diǎn)及故障發(fā)生后短時(shí)間內(nèi)所呈現(xiàn)的特征來進(jìn)行判斷。面對(duì)故障，只要分析透徹、判斷準(zhǔn)確，正確的處理意見就會(huì)有分析、判斷的過程中自然形成?；谂袛嘁岢隹煽俊⒎€(wěn)妥、切實(shí)可行的處理意見。

（6）加強(qiáng)維修質(zhì)量，避免故障重復(fù)發(fā)生。①維修過程中的質(zhì)量管理。首先每項(xiàng)維修都需制訂詳細(xì)的方案，工藝流程、過程檢測(cè)方法。其次，設(shè)立專職的質(zhì)量檢驗(yàn)人員。然后要對(duì)每個(gè)維修人員進(jìn)行質(zhì)量教育培訓(xùn)，樹立質(zhì)量第一的意識(shí)。要求嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行施工作業(yè)。確保維修質(zhì)量。

②故障維修完工的質(zhì)量管理。在自動(dòng)化生產(chǎn)線維修完工后需要進(jìn)行整機(jī)檢驗(yàn)，在檢驗(yàn)中需要對(duì)照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按照一定的程序和方法進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于檢測(cè)計(jì)量儀表則需按國家規(guī)定的時(shí)間間隔在使用前由國家質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)單位或有資質(zhì)的檢測(cè)單進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定。

③自動(dòng)化生產(chǎn)線試運(yùn)行的質(zhì)量管理。在完成維修或保養(yǎng)后要對(duì)設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，檢查生產(chǎn)線各運(yùn)行參數(shù)及監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，合格后再進(jìn)行試生產(chǎn)，檢測(cè)所生產(chǎn)產(chǎn)品相關(guān)尺寸的重復(fù)性和再現(xiàn)性。合格后正式投入生產(chǎn)。

（7）配件。為確保設(shè)備壽命周期費(fèi)用最低，備品配件的管理也是極為重要的一環(huán)。

a、為減少故障維修時(shí)間而準(zhǔn)備的組件，在從自動(dòng)生產(chǎn)線上更換下來后應(yīng)立即修復(fù)，并進(jìn)行檢測(cè)，合格后留待下次使用。

b、從過往的故障記錄，配件使用記錄對(duì)配件需求做出預(yù)測(cè)，確保最低庫存。

c、對(duì)進(jìn)口配件，在保證質(zhì)量的前提下，積極的實(shí)行國產(chǎn)化，如有可能也可使用替代品。

d、對(duì)采購周期長的配件，一定要早作計(jì)劃。

e、一定要配件供應(yīng)商資質(zhì)進(jìn)行考查，確保配件質(zhì)量。

（8）持繼改進(jìn)。是減少自動(dòng)化生產(chǎn)線故障及延長預(yù)防性保養(yǎng)周期極為重要的一環(huán)， 平時(shí)應(yīng)準(zhǔn)意收集自動(dòng)化生產(chǎn)線故障多發(fā)點(diǎn)，裝拆零部件的困難點(diǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定點(diǎn)，預(yù)防性保養(yǎng)耗時(shí)多的地方，群策群力進(jìn)行持繼的改進(jìn)。每個(gè)都應(yīng)樹立沒有最好只有更好思想。