軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)與維護(hù)分析

醴亞輝

（北京首鋼股份有限公司，河北 遷安 064404）

行業(yè)發(fā)展中，軋鋼機(jī)械出現(xiàn)運(yùn)行故障是在所難免的，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量與效率均產(chǎn)生影響，因此需要采取有效的手段進(jìn)行設(shè)備的維護(hù)與監(jiān)測(cè)，促進(jìn)生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率的提升。想比較而言，傳統(tǒng)的設(shè)備維護(hù)與監(jiān)測(cè)工作均是在人為操作下完成的，具有效率低、精度差、危險(xiǎn)性高的特點(diǎn)。基于此，需要針對(duì)機(jī)械設(shè)備行業(yè)提出一款準(zhǔn)確性高且運(yùn)行穩(wěn)定的維護(hù)與監(jiān)測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)有效機(jī)械運(yùn)行。

1 軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測(cè)分析

一般而言，機(jī)械設(shè)備的監(jiān)測(cè)工作主要包括整體設(shè)備運(yùn)行、運(yùn)行狀態(tài)的特征參數(shù)以及運(yùn)行指標(biāo)參數(shù)，狀態(tài)中還被劃分為正常狀態(tài)以及危險(xiǎn)狀態(tài)、停止?fàn)顟B(tài)，特征主要包括了振動(dòng)、電壓、溫度、時(shí)間、聲音等會(huì)；指標(biāo)則特指運(yùn)行過程中的磨損情況、摩擦系數(shù)以及報(bào)廢率。在實(shí)際的軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中實(shí)施的檢測(cè)技術(shù)為無線傳感技術(shù)。傳感器作為主要的載體，可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于運(yùn)行設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)、運(yùn)行特征以及指標(biāo)等的收集，作為主要手段之一。其屬于電子通信類識(shí)別技術(shù)，在軋鋼機(jī)械設(shè)備監(jiān)測(cè)過程中的應(yīng)用原理是通過無線通訊、射頻信號(hào)等相關(guān)技術(shù)，將機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行情況進(jìn)行讀取與收集，達(dá)到快速準(zhǔn)確的對(duì)信號(hào)追蹤采集的目的，整個(gè)過程中均是無人化管理狀態(tài)以及自動(dòng)化監(jiān)測(cè)實(shí)施。在采取軋鋼機(jī)械設(shè)備的外部信息時(shí)，采用到了傳感器設(shè)備，其將采集到的信息轉(zhuǎn)換為現(xiàn)代化設(shè)備（計(jì)算機(jī)、可視化設(shè)備）可以識(shí)別的數(shù)據(jù)，然后與大數(shù)據(jù)匯合儲(chǔ)存。

其具體的監(jiān)測(cè)流程主要體現(xiàn)在：基于無線傳感技術(shù)設(shè)計(jì)中，為每個(gè)機(jī)械設(shè)備設(shè)置識(shí)別標(biāo)簽，作為機(jī)械設(shè)備的身份證存在，具體到每一臺(tái)設(shè)備上，一臺(tái)設(shè)備只準(zhǔn)許有一個(gè)條形碼。設(shè)備在生產(chǎn)運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)了產(chǎn)品與機(jī)械設(shè)備觸碰的現(xiàn)象，傳感設(shè)備會(huì)自動(dòng)對(duì)所在設(shè)備進(jìn)行掃描，隨后將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描與讀取，完儲(chǔ)存。待一個(gè)機(jī)械設(shè)備完成其工作流程時(shí)，會(huì)將其涉及的數(shù)據(jù)信息形成釋放狀態(tài)，進(jìn)而使傳感器進(jìn)入下一步信息讀取狀態(tài)[1]。

在針對(duì)機(jī)械設(shè)備的條形碼處理時(shí)，主要體現(xiàn)在以下結(jié)果步驟：

（1）初始化條形碼標(biāo)簽：針對(duì)需要進(jìn)行上線生產(chǎn)的軋鋼機(jī)械設(shè)備，統(tǒng)一其信息，編輯后形成條形碼標(biāo)簽，隨后進(jìn)行記錄，務(wù)必要保障一臺(tái)機(jī)械配備一個(gè)條形碼，隨后將生產(chǎn)信息進(jìn)行收集與記錄。

（2）信息采集：正常工作過程中，帶著標(biāo)簽的機(jī)械設(shè)備經(jīng)過各個(gè)生產(chǎn)單元，當(dāng)?shù)竭_(dá)特定單元環(huán)境時(shí)，其中的控制器會(huì)發(fā)出無線信號(hào)，此時(shí)會(huì)將單元環(huán)境中的生產(chǎn)情況進(jìn)行讀寫，記錄在大數(shù)據(jù)中。

圖1 軋鋼廠機(jī)械設(shè)備

（3）信息讀?。涸谲堜摍C(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過程中，完成信息交互與集成的主要手段便是讀出與交互，當(dāng)每一個(gè)單元環(huán)境中的工作完成后，接下來需要針對(duì)設(shè)備進(jìn)行信息識(shí)別，隨后將識(shí)別信息以可視化的形態(tài)標(biāo)準(zhǔn)在工控機(jī)上[2]。

（4）信息清除：軋鋼機(jī)械設(shè)備完成一個(gè)周期的生產(chǎn)任務(wù)時(shí)，原有的標(biāo)簽信息就需要進(jìn)行消除。每個(gè)環(huán)節(jié)、每一設(shè)備的標(biāo)簽并不是永久使用的，需要在生產(chǎn)目標(biāo)形成后及時(shí)更換，進(jìn)而確保軋鋼機(jī)械設(shè)備在后期生產(chǎn)運(yùn)行過程中的高精度監(jiān)測(cè)。

除此之外，以軋鋼生產(chǎn)需求以及設(shè)備的出場(chǎng)信息為準(zhǔn)，需要制定有效的運(yùn)行指標(biāo)，將軋鋼設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定值保障在一定范圍內(nèi)，一旦在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)超出原有設(shè)定值，傳感器的報(bào)警設(shè)備便會(huì)警示，由此便可以得知軋鋼機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)了異常運(yùn)行狀況，隨后傳感器會(huì)將出現(xiàn)的設(shè)備異常數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄與保存。隨后可以針對(duì)數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)，展開機(jī)械設(shè)備的維修與管理[3]。

2 軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行維護(hù)分析

在實(shí)際生產(chǎn)過程，軋鋼廠機(jī)械設(shè)備的性能，決定著后期鋼材生產(chǎn)的質(zhì)量與最終成本。如果軋鋼機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程出現(xiàn)較大的故障問題，會(huì)直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量問題，因此，配備合理的檢測(cè)制度是很有必要的。進(jìn)而全面實(shí)現(xiàn)事故率降低，延長(zhǎng)設(shè)備的額使用期限。此外，還會(huì)對(duì)比成本的實(shí)際控制以及生產(chǎn)作業(yè)的質(zhì)量問題產(chǎn)生一定的影響?，F(xiàn)如今，面對(duì)新的要求下，企業(yè)必須要針對(duì)軋鋼設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，以提升其的作業(yè)率以及質(zhì)量，與時(shí)代發(fā)展特點(diǎn)相融合，將機(jī)械設(shè)備的維護(hù)與監(jiān)測(cè)工作不斷的加強(qiáng)，在滿足社會(huì)需求的同時(shí)還能為行業(yè)的 發(fā)展帶來積極的作用[4]。

2.1 手動(dòng)維護(hù)

2.1.1 合金軸瓦的日常維護(hù)

在機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過程，由于受到外來沖擊壓的影響，在高負(fù)荷的作用下，會(huì)使合金軸瓦與其他軸瓦質(zhì)檢產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。當(dāng)這找那個(gè)情況沒有被及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，會(huì)導(dǎo)致周邊相關(guān)部件受到影響產(chǎn)生磨損。因此在實(shí)際的維修與運(yùn)行過程中，務(wù)必要保障機(jī)械內(nèi)部的軸承之間間隙合格，務(wù)必保障在安全距離之中，隨后定期對(duì)其展開必要的調(diào)整。有需要的情況下，可以采取相關(guān)測(cè)量工具展開勘測(cè)，然后根據(jù)測(cè)量出來的實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行呢詳細(xì)分析。此外，相關(guān)工作人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況展開各環(huán)節(jié)的工作[5]。

2.1.2 加強(qiáng)備品備件的質(zhì)量管控

其一需要對(duì)相關(guān)零部件進(jìn)行采購，以作準(zhǔn)備。期間采購部門的相關(guān)負(fù)責(zé)人一定要緊抓質(zhì)量問題，將其中涉及到的一部分特殊設(shè)備零件，還需要安排人去生產(chǎn)廠家進(jìn)行考察，合格時(shí)才能購買。在實(shí)際類型選擇以及采購資金的分配中，要進(jìn)行成分的考慮。其二，需要將設(shè)備運(yùn)行期間的經(jīng)濟(jì)性考慮進(jìn)去，盡可能的延長(zhǎng)其使用壽命。舉例說明，部分設(shè)備初期的采購價(jià)格相對(duì)較高，當(dāng)在實(shí)際運(yùn)行過程中不需要進(jìn)行頻繁的維修與保養(yǎng)，其自身具備較高的安全性，且生產(chǎn)過程中能耗較小其故障發(fā)生率相對(duì)來說十分低。此設(shè)備的很多關(guān)鍵部位均是采用較為可靠進(jìn)口零件，確保整個(gè)設(shè)備運(yùn)行過程中的穩(wěn)定與安全[6]。

已傳感技術(shù)為基礎(chǔ)，利用AI技術(shù)對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備展開良好的維修與養(yǎng)護(hù)工作。此項(xiàng)技術(shù)主要是以設(shè)備的詳細(xì)運(yùn)行信息為根本，展開一系列人工智能維護(hù)。AI技術(shù)就是將傳感技術(shù)接受的相關(guān)信息進(jìn)行讀取，然后借助網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用將接收到的信息上傳至云端信息中心，隨后展開信息的分析與處理。AI技術(shù)將會(huì)主動(dòng)掌握所有軋鋼機(jī)械設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)相關(guān)知識(shí)，然后將其轉(zhuǎn)換為實(shí)際應(yīng)用。一旦遭遇軋鋼機(jī)械故障信息，AI技術(shù)便可以對(duì)此設(shè)備展開故障分析、故障診斷以及故障解決措施。隨后會(huì)將出現(xiàn)故障的部位進(jìn)行定位，隨后在可視化平臺(tái)上展現(xiàn)診斷看結(jié)果，促使軋鋼機(jī)械的維護(hù)工作有序進(jìn)行。軋鋼機(jī)械設(shè)備引入AI維修技術(shù)，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了人工智能維護(hù)流程，整體的維修過程中并沒有人員參與，這樣一來便有效的避免了因?yàn)槿藛T參與以及成本損耗嚴(yán)重，提升維修效率的同時(shí)，提升了其安全性[7]。其具體維護(hù)過程如圖2所示。

圖2 軋機(jī)械設(shè)備運(yùn)行維護(hù)流程

整體的維護(hù)過程中，主要的維護(hù)環(huán)節(jié)便是利用AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)于設(shè)備各個(gè)運(yùn)行參數(shù)的分析，一般而言軋鋼機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)分為兩種模式，其一包括了設(shè)備的編號(hào)、名稱以及品牌，還有啟用時(shí)間、當(dāng)前時(shí)間、加工產(chǎn)品屬性等，這些基本的屬性平時(shí)對(duì)于軋鋼機(jī)械的設(shè)備的運(yùn)行影響相對(duì)較小。其二便是指包括了以電壓、電流、負(fù)載數(shù)、溫濕度、磨損以及最大轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)，這些因素是軋鋼機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行最大影響源。因此需要在日常的運(yùn)行維護(hù)中加強(qiáng)關(guān)注。利用程序展開系統(tǒng)語言開發(fā)，然后經(jīng)過協(xié)議形式，實(shí)現(xiàn)了大量數(shù)據(jù)在接口設(shè)備的傳輸，隨后針對(duì)采集的數(shù)據(jù)展開一系列的分析與挖掘。在對(duì)實(shí)際的軋鋼機(jī)械設(shè)備維護(hù)工作中，主要的參考對(duì)象便是設(shè)備的使用時(shí)間、使用磨損程度、負(fù)載量等參數(shù)，針對(duì)這些參數(shù)研究時(shí)，一旦出現(xiàn)超出臨界值的現(xiàn)象，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)更換軋鋼機(jī)械設(shè)備。

針對(duì)軋鋼機(jī)械設(shè)備的額主軸位置進(jìn)行維護(hù)時(shí)，主要的參考信息是軸承前后部位的溫度、軸承運(yùn)行過程中的電壓、轉(zhuǎn)速等因素。也可以認(rèn)為，針對(duì)這些參數(shù)研究時(shí)，一旦出現(xiàn)超出臨界值的現(xiàn)象，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)更換軋鋼機(jī)械設(shè)備[8]。

圖3 軋鋼廠工作一面

3 結(jié)語

總而言之，文章主要針對(duì)現(xiàn)有的軋鋼機(jī)械設(shè)備的日常監(jiān)測(cè)與維護(hù)工作展開了簡(jiǎn)單的分析，提出了比較先進(jìn)的AI分析監(jiān)測(cè)技術(shù)，確保后期的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行更加精準(zhǔn)與安全。但是介于此次的研究時(shí)間比較有限，雖然取得了預(yù)期的效果，但是軋鋼機(jī)械設(shè)備的維護(hù)工作是一項(xiàng)不斷更新的工作，需要更多的人投入自己的精力，為制造業(yè)后期發(fā)展提供有效的支撐。