機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估的發(fā)展與思考

朱瑞雯 丁曉雅 丁睿

摘要：隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械技術(shù)逐漸成為社會(huì)生活的一部分，人們越來越依賴機(jī)械設(shè)備進(jìn)行日常工作，但是機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中常常出現(xiàn)一些故障，這就需要機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估找出故障發(fā)生的原因并進(jìn)行解決?；诖?，本文就機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估進(jìn)行探究，通過對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估中存在問題的分析，提出一些切實(shí)有效的辦法，幫助機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備;可靠性評估;動(dòng)態(tài)信號

美國國家航天局已經(jīng)將機(jī)械設(shè)備的可靠性評估作為了其三大技術(shù)之一。立足于此方面來看，我們國家的機(jī)械設(shè)備可靠性研究與發(fā)達(dá)國家相比還存在著不小的差距，從某種程度上來說，這也是制約我們國家從制造大國成為制造強(qiáng)國的主要原因。例如，我們國家雖然研制出了和國際水平相互接近的數(shù)控機(jī)床，但是其在實(shí)際使用過程當(dāng)中所具有的可靠性與國際水平仍然相差甚遠(yuǎn)。平均的無故障時(shí)間與其相差了一倍之多。因此，對機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估的發(fā)展與思考有著鮮明的現(xiàn)實(shí)意義。

1可靠性評估中會(huì)發(fā)生的情況

國內(nèi)在機(jī)械設(shè)備的可靠性評估方面已經(jīng)進(jìn)展到了較為成熟的時(shí)期，也取得了諸多研究成就與成果。而對于其最早的研究主要是以隨機(jī)為主，就是根據(jù)設(shè)備問題出現(xiàn)幾率以及統(tǒng)計(jì)幾率參數(shù)指標(biāo)，從而評估其安全性。而一般的評估方式是從大部分機(jī)械設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行抽查測試，測試結(jié)論則直接用于設(shè)備安全性的評價(jià)。這樣的方法可靠性、精確性不高，比較抽象”。并且，一批機(jī)械設(shè)備產(chǎn)出后，被各類商家購置，其主要運(yùn)用條件存在差異性，重點(diǎn)設(shè)備的主要功用方向存在差異性，對機(jī)械零件產(chǎn)生的磨損也存在差異，因此，發(fā)生故障的原因是不同的。由此可見，傳統(tǒng)的可靠性評估方法無法對單個(gè)的機(jī)械進(jìn)行評估，研究存在一定的局限性。

1.1根據(jù)概率統(tǒng)籌

根據(jù)概率統(tǒng)籌評測方式便是抽樣調(diào)查，因?yàn)樵擃悪C(jī)械設(shè)備所處的生產(chǎn)環(huán)境、使用材料、設(shè)定數(shù)據(jù)基本類似，因而評估其可靠性往往可以選擇一般抽樣調(diào)查。按照概率分析數(shù)據(jù)，隨機(jī)抽選少量機(jī)械樣本，完成科學(xué)測定，對最終的測試結(jié)果進(jìn)行評估。該類方法針對的是機(jī)械的普遍特性的測試，缺乏對單一單位評測，因?yàn)橐话氵\(yùn)作流程，很多企業(yè)往往更加關(guān)注其內(nèi)部運(yùn)用的設(shè)備評測，且評測方法各異，由此強(qiáng)化對設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)管控。因此，這類方式取得的安全性評測數(shù)據(jù)的運(yùn)用價(jià)值不足，僅供參考用。

1.2設(shè)備故障的概率運(yùn)算缺乏科學(xué)性

以概率方式評估計(jì)算設(shè)備的評估效果取得的數(shù)據(jù)較為多樣，而且在落實(shí)另外的評估手段時(shí)，往往會(huì)因?yàn)樵O(shè)備產(chǎn)生故障的問題屬于假定情況規(guī)劃取得，運(yùn)算設(shè)備運(yùn)作過程出現(xiàn)故障問題，同時(shí)采用有關(guān)參數(shù)運(yùn)算出現(xiàn)問題的指標(biāo)，則可以最大程度保證設(shè)備運(yùn)用的安全性。由于機(jī)械所處的環(huán)境差異，因此，采用公式運(yùn)算所得也存在一定的誤差。并且誤差會(huì)由于設(shè)施運(yùn)行特點(diǎn)差異而逐步增加，所以使用參數(shù)運(yùn)算可靠性評估存在諸多的疏漏問題。

1.3依靠假設(shè)條件計(jì)算

機(jī)械設(shè)備的可靠性評測在多數(shù)情形運(yùn)用往往是根據(jù)假定情況完成運(yùn)算，若是在多數(shù)狀態(tài)下，一般會(huì)設(shè)立正常與故障兩個(gè)狀態(tài)，但在具體操作運(yùn)作中，則會(huì)因?yàn)楦鱾€(gè)內(nèi)外因而產(chǎn)生相應(yīng)的故障問題?；谶@類特殊條件，通過以上流程評測設(shè)備的安全性則包含更多的限制，而對于評測結(jié)論的精確度，也需要進(jìn)行科學(xué)考證。

1.4因?yàn)榇艌鲎饔?/p>

不管針對何種規(guī)模的設(shè)備，均應(yīng)當(dāng)配合電力的供應(yīng)支持下使用，因?yàn)樵O(shè)備是由各個(gè)精密體系及部件組成，需要相互輔助以滿足運(yùn)作需求。但在具體操作實(shí)踐中，各個(gè)機(jī)械設(shè)備買家對機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)帶來的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況存在差異性。而且機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)條件中若是存在影響設(shè)備正常運(yùn)作的磁場或電力，會(huì)導(dǎo)致其出現(xiàn)運(yùn)行問題，也進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)作安全性降低，評測難度上升，并且唯有在故障出現(xiàn)后才能深入了解主要問題。

2對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行可靠性評估的正確方法

針對可靠性評估存在的諸多問題，可以根據(jù)一些學(xué)者的分析結(jié)果得出答案，從而保證評估方法的有效改進(jìn)。對此，相關(guān)學(xué)術(shù)界學(xué)者根據(jù)非參數(shù)運(yùn)算的基礎(chǔ)，針對機(jī)械設(shè)備可靠性評估提出了一種新的參數(shù)計(jì)算方式，最大幅度降低了正常條件和結(jié)論的差異。同時(shí)，按照有關(guān)學(xué)者意見，在以往流程中，以概率評估設(shè)備運(yùn)作可靠性，可以增加其中樣本的數(shù)量，并且對相關(guān)樣本完成抽查分析。一是需要根據(jù)企業(yè)類別區(qū)分，將一種類企業(yè)購置的設(shè)備進(jìn)行二次劃分，并對機(jī)械進(jìn)行詳細(xì)的故障檢測，以及發(fā)生故障的概率進(jìn)行記錄，最終得出對機(jī)械設(shè)備的可靠性評估結(jié)果。二是在設(shè)備運(yùn)作過程中解析部件及系統(tǒng)產(chǎn)生的諸多問題，運(yùn)用比較契合具體情況的模型對其運(yùn)作條件環(huán)境展開檢測。同時(shí)，在建立該種評測模型時(shí)，必須要研究機(jī)械設(shè)備使用環(huán)境中的運(yùn)作特點(diǎn)，以及運(yùn)行中可能產(chǎn)生的引力問題展開研究;三是要分析模型在運(yùn)作過程中機(jī)械設(shè)備可能會(huì)遭受的損壞程度，結(jié)合實(shí)際情況，計(jì)算機(jī)械設(shè)備在整個(gè)運(yùn)行中逐漸老化的可靠性評估的結(jié)果。

3增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性評估的措施

3.1創(chuàng)新可靠性評估方法

從當(dāng)前機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的可靠性評估來看，很多原因都制約著可靠性評估結(jié)果的準(zhǔn)確性。由于大多數(shù)企業(yè)在進(jìn)行可靠性評估時(shí)會(huì)將機(jī)械設(shè)備假定為設(shè)備失效的狀態(tài)，但這其實(shí)是一個(gè)過于模糊的概念，因?yàn)闆]有對機(jī)械設(shè)備具體失效的分布狀態(tài)進(jìn)行規(guī)定和假設(shè)。大型機(jī)械設(shè)備的零件數(shù)量多，構(gòu)成復(fù)雜，如果沒有失效分布的評估，就會(huì)導(dǎo)致最終的評估結(jié)果很難作為機(jī)械設(shè)備維修時(shí)的參考數(shù)據(jù)。因此必須創(chuàng)新機(jī)械設(shè)備可靠性評估的方法，改變傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備可靠性評估對概率分布的依賴，探索機(jī)械設(shè)備在失效狀態(tài)下的運(yùn)行規(guī)律，然后根據(jù)規(guī)律進(jìn)行參數(shù)分析，使可靠性評估的模式比較準(zhǔn)確。例如國外一些研究人員提出了動(dòng)態(tài)貝葉斯的可靠性評估方法，這種評估方法主要是根據(jù)不同類型設(shè)備的運(yùn)行水平不同進(jìn)行分析，擺脫數(shù)理的概念，建立新的可靠性評估模型，測算設(shè)備使用的壽命”。

3.2保障設(shè)備評估的時(shí)效

當(dāng)對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行可靠性評估時(shí)，傳統(tǒng)評估方法會(huì)假設(shè)機(jī).械設(shè)備的失效狀態(tài)，但是這種評估方式?jīng)]有將機(jī)械設(shè)備使用年限考慮在內(nèi)。機(jī)械設(shè)備在使用時(shí)，隨著使用時(shí)間的增加，設(shè)備的壽命也在縮短，而一些零件的狀態(tài)也在退化，因此應(yīng)該將這一情況做充分的考慮。以國外相關(guān)研究人員的研究成果為例，一些研究人員應(yīng)對這種情況建立了新的評估模型，將機(jī)械設(shè)備的退化作為參考因素，建立機(jī)械設(shè)備運(yùn)行時(shí)的仿真模型，對設(shè).備運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)進(jìn)行模擬，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行的具體情況進(jìn)行評估，從而得到相關(guān)的參考數(shù)據(jù)，獲得評估結(jié)果。

3.3發(fā)揮動(dòng)態(tài)信號的價(jià)值

在對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行可靠性評估時(shí)，應(yīng)該注重動(dòng)態(tài)信號的重要性。動(dòng)態(tài)信號指的是機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)由于環(huán)境變化而變化的參數(shù)。這是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，在這一過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)會(huì)對設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)的反映，對動(dòng)態(tài)信號的分析可以提高可靠性評估的準(zhǔn)確性。以某企業(yè)為例，該企業(yè)通過建立動(dòng)態(tài)信號的監(jiān)測點(diǎn)對動(dòng)態(tài)信號進(jìn)行實(shí)施的收集，對不同機(jī)械設(shè)備建設(shè)對應(yīng)的監(jiān)測點(diǎn)，通過參考?xì)v史可靠數(shù)據(jù)對實(shí)時(shí)收集的動(dòng)態(tài)信號進(jìn)行分析，由此得到科學(xué)的可靠性評估的具體方案。

結(jié)語

綜上所述，我們國家現(xiàn)階段的機(jī)械設(shè)備可靠性研究仍然處于初級階段，其中仍然存在著很多的問題需要解決。例如，應(yīng)該如何進(jìn)一步的加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的可靠性基礎(chǔ)，為機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行提供必要的技術(shù)支撐。對于具體設(shè)備來說，應(yīng)該如何選擇合理且最優(yōu)的方法保證機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)等。以上所說的問題其實(shí)都是機(jī)械設(shè)備運(yùn)行可靠性研究的冰山一角，對與其技術(shù)的發(fā)展還應(yīng)該立足于多個(gè)角度進(jìn)行研究，雖然仍然面臨著眾多的發(fā)展問題，但是的技術(shù)革新本就不是一蹴而就的，應(yīng)該堅(jiān)實(shí)的走好每一步。

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