論設(shè)備監(jiān)測診斷與醫(yī)學(xué)檢查診斷的關(guān)聯(lián)性

李衛(wèi)軍

摘 要：本文介紹了設(shè)備監(jiān)測診斷與醫(yī)學(xué)檢查診斷之間的原理、方法互為相通，設(shè)備監(jiān)測是監(jiān)測機械設(shè)備運行狀態(tài)，醫(yī)學(xué)檢查是檢查人的身體健康狀況，二者診療都需要經(jīng)過 “體檢”式檢測，發(fā)現(xiàn)異常情況及時開具處方、對癥下藥、藥到病除，并且二者檢查診斷原理及方法互為借鑒、互為補充，相互之間具有較強的關(guān)聯(lián)性。

關(guān)鍵詞：設(shè)備監(jiān)測診斷;醫(yī)學(xué)檢查;診斷;關(guān)聯(lián)性

隨著時代的進步，醫(yī)學(xué)的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，人民日益增長的美好生活已經(jīng)不再是簡單的停留在吃飽穿暖基礎(chǔ)上，而是提高生活質(zhì)量，把身體養(yǎng)好，提高幸福指數(shù)。怎樣才能保證人們的身體健康呢，只有養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，加強體育鍛煉，定期體檢，發(fā)現(xiàn)不舒服、生病、病灶時及時就醫(yī)，主動到醫(yī)院檢查看病，開具處方，藥到病除。而隨著工業(yè)4.0的到來，面對智能化、數(shù)字化、信息化、自動化的生產(chǎn)線設(shè)備如何保養(yǎng)好、維護好，延長精度及其使用壽命成為設(shè)備管理維護人員的最重要工作之一，一臺智能設(shè)備好比一個人的身體，只有保養(yǎng)、維護好設(shè)備（保養(yǎng)身體、加強體育鍛煉），定期監(jiān)測（定期體檢生成體檢報告），發(fā)現(xiàn)異常情況及時列為預(yù)測性維修計劃（開具處方），監(jiān)測發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障及時維護處理（發(fā)現(xiàn)不舒服、生病時及時吃藥、打針），專業(yè)的維修人員維護保障維修質(zhì)量（醫(yī)生、專家看病、專業(yè)的護理保障看病質(zhì)量），即可做到設(shè)備有異常時和發(fā)生故障后得到及時處理（生病后及時就醫(yī)），降低設(shè)備故障的擴大風(fēng)險（降低病情惡化的風(fēng)險），使設(shè)備正常運行（使人的身體處于健康狀態(tài)），保障加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率（保障人的工作質(zhì)量和工作效率），所以設(shè)備監(jiān)測診斷、維修、維護處理與醫(yī)學(xué)體檢診斷、看病、療養(yǎng)原理相通。

智能制造的自動化生產(chǎn)線，設(shè)備是基本單元，逐臺連接在一起組成一條或幾條循環(huán)式的生產(chǎn)線，當(dāng)其中一臺設(shè)備出現(xiàn)異?；蚬收蠒r，必然影響到整條生產(chǎn)線的正常運行，故障擴大時必然造成整條生產(chǎn)線停機停線，給生產(chǎn)企業(yè)造成較大停機損失，所以如何通過設(shè)備監(jiān)測診斷，預(yù)測性維護來提高設(shè)備的穩(wěn)定性、增強設(shè)備的安全性、減少設(shè)備故障頻率、降低設(shè)備維護成本、延長MTBF、降低MTTR 、減少產(chǎn)品不良的返工、報廢的浪費成為設(shè)備監(jiān)測診斷的目標(biāo)。設(shè)備的監(jiān)測診斷猶如一個正常人去醫(yī)院體檢一樣，對于大多數(shù)人來說都不愿意去做，在生產(chǎn)線上的設(shè)備來說都是“壞了才修”即人生病了不舒服才去醫(yī)院看病是一樣的道理，如何來轉(zhuǎn)變這種觀念對于設(shè)備監(jiān)測診斷的開展具有十分重要意義，也是開展設(shè)備預(yù)測性維護的前提保障，所以必須正確認(rèn)識設(shè)備監(jiān)測診斷的概念，設(shè)備監(jiān)測診斷不僅是一種革新的工業(yè)理念，更是一種幫助企業(yè)減輕設(shè)備故障的成本，讓企業(yè)設(shè)備管理人員、維護人員時刻了解整條生產(chǎn)線及設(shè)備的當(dāng)前與未來的運行狀況，就如到醫(yī)院體檢一般，事前檢查，缺啥補啥，而非病重了才到醫(yī)院看病。

1 設(shè)備監(jiān)測診斷和醫(yī)學(xué)檢查診斷概述

設(shè)備監(jiān)測診斷，在設(shè)備運行中或基本不拆卸設(shè)備零部件的情況下，利用一些監(jiān)測工具或方法，監(jiān)測掌握設(shè)備的運行和故障時的狀態(tài)數(shù)據(jù)，判定產(chǎn)生故障的部位和原因，并預(yù)測設(shè)備未來運行狀態(tài)的技術(shù)，是防止設(shè)備突發(fā)事故的有效措施，也是設(shè)備預(yù)測性維護的重要依據(jù)。設(shè)備監(jiān)測診斷主要包含機械部分、電氣部分、液壓部分、氣動部分和各種附件，機械部分監(jiān)測包含振動、磨損、失效、部件溫度等;電氣部分監(jiān)測包含電壓、電流、電氣元件的溫度、電信號等;液壓部分監(jiān)測包含油液顆粒度分析、油液泄露、油壓、油溫等;氣動部分監(jiān)測包含氣體泄露、氣體壓力等。設(shè)備監(jiān)測診斷就是每日監(jiān)測生產(chǎn)設(shè)備有無發(fā)生問題或發(fā)生問題的可能性，這樣的設(shè)備體檢可以使設(shè)備的大病化為小病，小病變成吃藥，定時體檢變成常態(tài)化體檢，有效避免了大病的出現(xiàn)。說到生病自然離不開醫(yī)學(xué)檢查、看病、吃藥、甚至動手術(shù)、更換身體器官，而設(shè)備監(jiān)測診斷即設(shè)備還未發(fā)生故障停機時就開展預(yù)測即點檢、巡檢、專檢、定期檢，發(fā)現(xiàn)潛在問題就通過專業(yè)維護人員及時維護、維修處理，把機床管好、修好、維護好，從而避免設(shè)備故障進一步擴大，造成停機停線影響。

醫(yī)學(xué)檢查診斷是醫(yī)學(xué)中一種專門從事檢查化驗身體各部位的一個學(xué)科，通常我們所說的身體體檢只是其中的一個分支，深層次醫(yī)學(xué)檢查包含面極廣，就是要對患者開展有針對性的檢查、篩查，找準(zhǔn)病因。

2 機械設(shè)備監(jiān)測診斷與醫(yī)學(xué)檢查診斷的關(guān)聯(lián)性

創(chuàng)新思維，探討機械設(shè)備故障診斷與醫(yī)學(xué)疾病診斷之間存在的關(guān)聯(lián)性，如何利用醫(yī)學(xué)檢查診斷原理服務(wù)于設(shè)備監(jiān)測診斷體系，畢竟醫(yī)學(xué)檢查診斷快速發(fā)展了近百年，形成較為科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、合理的診療體系，二者存在如下關(guān)聯(lián)性（如圖1）：

從圖1可知，機械設(shè)備檢查診斷與醫(yī)學(xué)疾病診斷原理關(guān)聯(lián)性較強，互為相通，機械設(shè)備監(jiān)測診斷領(lǐng)域可以吸收借鑒醫(yī)學(xué)領(lǐng)域檢查診斷原理，并做實做細設(shè)備監(jiān)測診斷及預(yù)測性維護工作，滿足企業(yè)不斷提升的智能化、自動化、現(xiàn)代化、數(shù)字化設(shè)備的監(jiān)測診斷需求。醫(yī)學(xué)檢查診斷方法和機械設(shè)備監(jiān)測診斷方法也存在如下關(guān)聯(lián)性（詳見表1）。

通過表1對比分析可知，醫(yī)學(xué)檢查診斷的方法也可用在機械設(shè)備監(jiān)測診斷領(lǐng)域，換句話說就是機械設(shè)備監(jiān)測診斷需借鑒采用與醫(yī)學(xué)檢測診斷同工作原理相似的檢測工具、檢測方法來滿足設(shè)備監(jiān)測和診斷需求，所以機械設(shè)備監(jiān)測診斷需采用合理、適用的檢測工具（檢測設(shè)備），才能更好地做好設(shè)備監(jiān)測診斷工作。但是面對高額的檢測設(shè)備，一個機械制造企業(yè)需實地調(diào)研，該買什么，不買什么，做到買的監(jiān)測設(shè)備既能用得上，又能用得好，既能早發(fā)現(xiàn)問題，又能早解決問題，也能防止問題的突變，使設(shè)備故障早期問題得到有效遏制，甚至通過開展監(jiān)測后的預(yù)測性維護能徹底修好、解決好，同時又避免過度維修，也不少修的情況發(fā)生，形成了用醫(yī)學(xué)檢測診斷相似方法來監(jiān)測診斷機械設(shè)備的一套體系。

個人健康是自己和家人所關(guān)注的，人人都需要健康，出生時的健康和后期保養(yǎng)的健康才是大健康，只有人人都健康了就能減少占用社會醫(yī)療資源，同時也是對社會的一種貢獻，只有身體健康了，才能更好的學(xué)習(xí)和工作，提升自己的技能和素質(zhì)的同時又能回報社會，更能增強個人的幸福感和獲得感，同時創(chuàng)造了和諧社會的幸福指數(shù)。同理，每臺機械設(shè)備正常穩(wěn)定運行是設(shè)備管理人員、維修人員和使用車間所關(guān)注的，設(shè)備出廠時的性能、精度和后期維護保養(yǎng)使其性能和精度得到延長、穩(wěn)定，做出更多的合格產(chǎn)品，創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟價值，同時也是對企業(yè)的一種貢獻，設(shè)備穩(wěn)定運行，精度良好，就保障了產(chǎn)品制造過程的一致性，保障了產(chǎn)品質(zhì)量，所以醫(yī)學(xué)領(lǐng)域身體健康與機械設(shè)備領(lǐng)域設(shè)備良好理念關(guān)聯(lián)性較強。

時代在變，科學(xué)進步，我們必須革新思維，把成熟醫(yī)學(xué)檢查診斷理念引入并應(yīng)用在機械設(shè)備監(jiān)測診斷領(lǐng)域，利用發(fā)展成熟的醫(yī)學(xué)檢測診斷方法指引后期機械設(shè)備監(jiān)測診斷，發(fā)現(xiàn)設(shè)備潛在問題和已經(jīng)發(fā)生的設(shè)備問題開展大數(shù)據(jù)智能分析，制定預(yù)測性維護方案和計劃，避開生產(chǎn)高峰時段后及時維護處理，把設(shè)備停機造成的生產(chǎn)損失降到最低，最大的發(fā)揮設(shè)備的使用價值，為企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效率。

3 建立常態(tài)化體檢監(jiān)測機制，滿足多樣化的設(shè)備動態(tài)監(jiān)測

個人健康需有前期健康的體魄和后期堅持不懈的鍛煉累積，需定期體檢，建立健康檔案數(shù)據(jù)，早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早治療，才能快速恢復(fù)健康。而設(shè)備的穩(wěn)定、精度良好也需要前期出廠時的精度保證和后期定時、定期、持之以恒的保養(yǎng)、維護，監(jiān)測和預(yù)測性維護，也需建立設(shè)備健康檔案數(shù)據(jù)庫，通過大數(shù)據(jù)分析，提前發(fā)現(xiàn)異常情況，對癥下藥、及時維護、維修，避免設(shè)備故障擴大化，用最快的速度、最小的維護成本保障設(shè)備穩(wěn)定、精度良好，滿足多樣化的設(shè)備動態(tài)監(jiān)測診斷機制，需做好以下幾個方面的內(nèi)容：

（1）對標(biāo)機動車檢測管理規(guī)定的定時檢測機制：10年以內(nèi)新車2年檢測1次，10年以上新車1年檢測1次， 15年以上車子的半年檢測1次;對標(biāo)機動車管理規(guī)定的定期保養(yǎng)機制：每天出車前清掃、檢查;每行駛300-500公里進行一級保養(yǎng);每行駛8000-12000公里進行二級保養(yǎng)。同理機械設(shè)備也是一樣的道理，也有定時監(jiān)測機制：10年以內(nèi)新設(shè)備2年1次精度監(jiān)測，10年以上新設(shè)備1年1次精度監(jiān)測，15年以上設(shè)備半年1次精度監(jiān)測;機械設(shè)備也有定期保養(yǎng)機制：機械設(shè)備每天班前、班中、班后都要進行日常保養(yǎng)，一般性設(shè)備半年1次一級保養(yǎng)，關(guān)鍵設(shè)備1年2次二級保養(yǎng)，只有規(guī)范做好機械設(shè)備監(jiān)測與診斷機制，做實、做細一、二級保養(yǎng)內(nèi)容，使一、二級保養(yǎng)有效落地，才能更好保證設(shè)備精度并延長其使用壽命。

（2）把醫(yī)學(xué)領(lǐng)域“體檢”模式貫穿于設(shè)備監(jiān)測診斷體系中，就是規(guī)范監(jiān)測周期，在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)問題，及時維護處理。

（3）設(shè)備監(jiān)測和預(yù)測性維修需轉(zhuǎn)變觀念，深入推進預(yù)測性維護，使用車間和設(shè)備主管部門共同把設(shè)備保養(yǎng)好、維護好、維修到位才能降低設(shè)備故障率，制定目視化設(shè)備健康狀況一覽表，對單臺設(shè)備、整條生產(chǎn)線、一個車間分層展示設(shè)備健康狀況。

（5）制定預(yù)測性維護方案，明確怎么修、何時修、修什么，甚至提出預(yù)測后不修可能導(dǎo)致設(shè)備故障擴大造成的停機損失。每月組織使用車間對預(yù)測性維護方案進行評審，結(jié)合設(shè)備維修內(nèi)容分工明確修理責(zé)任單位，制定預(yù)測性維修方案和計劃報批發(fā)布執(zhí)行。

（6）通過預(yù)測性維護方案提出備件采購需求，做到所采購的備件需求有來源和出處，備件到貨后既是需要修理之時，減少備品備件存貨資金占用。

（7）通過監(jiān)測與診斷及時發(fā)現(xiàn)重大設(shè)備缺陷，盡可能延長設(shè)備使用壽命為目的，對固定資產(chǎn)起到保值增值效果。

（8）要培養(yǎng)設(shè)備監(jiān)測診斷人才，成立小組、立項攻關(guān)、不斷學(xué)習(xí)、借鑒和引入國內(nèi)國際成熟的設(shè)備監(jiān)測診斷和預(yù)測性維護方法和理念，人人成為設(shè)備監(jiān)測診斷和預(yù)測性維護專業(yè)人才。

4 建立大數(shù)據(jù)在線智能監(jiān)測及診斷系統(tǒng)，為機械設(shè)備開展智能體檢

設(shè)備智能監(jiān)測及診斷的任務(wù)主要由三部分組成：采集信號、信號處理和決策生成。監(jiān)測用的傳感器信號包括力、變形、加速度、溫度、壓力、聲發(fā)射、電流或電壓、光學(xué)信號等，與傳感器有關(guān)的主要指標(biāo)包括成本、適用性、有效性和可靠性。詳見設(shè)備及過程的監(jiān)測及智能診斷示意圖（圖2）。

該智能診斷系統(tǒng)包括設(shè)備實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)目視化呈現(xiàn)，故障監(jiān)測分析、專家智能診斷、設(shè)備安全保障5大板塊內(nèi)容，需有數(shù)據(jù)自動采集，自動建模、自動分析的功能。

（1）數(shù)據(jù)采集：需采集設(shè)備運行時振動、溫度、壓力、流量、電壓、電流等數(shù)據(jù);

（2）狀態(tài)監(jiān)測：運用三維仿真總圖，樹狀圖，數(shù)據(jù)列表棒圖等展示。

（3）監(jiān)測評估：全區(qū)域自動報警、絕對值與相對值報警、上下差值報警并預(yù)警分析。

（4）大數(shù)據(jù)分析：大數(shù)據(jù)特別是故障數(shù)據(jù)檢索、目視化呈現(xiàn)，大數(shù)據(jù)瞬態(tài)回放功能。

（5）智能診斷：電子故障、電氣故障、齒輪故障、軸承故障智能診斷（軸承故障庫、設(shè)備模型庫、算法模型庫：基于故障機理診斷、基于機器學(xué)習(xí)診斷、基于遷移學(xué)習(xí)診斷;維修決策模型庫：批量呈現(xiàn)故障的概率、部位、原因、故障排序及維修建議）。

（6）振動數(shù)據(jù)頻譜分析：時域分析、頻域分析、相關(guān)分析、概率分析、小波分析、趨勢分析、相位分析、時間三維、轉(zhuǎn)速三維（啟停分析）、軸心分析、伯德圖、奈奎斯特圖。

5 結(jié)語

總之，機械設(shè)備監(jiān)測診斷是個新學(xué)科，與醫(yī)學(xué)領(lǐng)域檢查診斷原理和方法相通，關(guān)聯(lián)性較強，雖然有醫(yī)學(xué)檢查診斷方法可以借鑒吸收，但是目前好多企業(yè)都是在摸著石頭過河，利用企業(yè)自身的優(yōu)勢和傳統(tǒng)經(jīng)驗開展機械設(shè)備監(jiān)測診斷工作，各自為戰(zhàn)，并沒有形成統(tǒng)一的、規(guī)范的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，所以設(shè)備監(jiān)測與智能診斷體系只有不斷學(xué)習(xí)，不斷創(chuàng)新，與時俱進，利用好企業(yè)現(xiàn)有高技能人才的設(shè)備管理與維修經(jīng)驗開展設(shè)備常態(tài)體檢、巡檢、專檢相結(jié)合，盡可能吸收并借鑒國內(nèi)外相對成熟同行的監(jiān)測與診斷方法，再采用一些高科技的監(jiān)測工具或智能監(jiān)測系統(tǒng)開展設(shè)備技術(shù)狀態(tài)監(jiān)測診斷工作，才能更好地做好機械設(shè)備的定期體檢、動態(tài)監(jiān)測工作，并利用智能診斷系統(tǒng)分析后給出最優(yōu)的方案，帥選后適時開展預(yù)測性維護工作，才能滿足企業(yè)智能化、自動化、現(xiàn)代化、數(shù)字化設(shè)備維護需求。

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