現(xiàn)代設備維修策略與維修技術(shù)綜述

竇建

[摘 ? ?要]隨著國家越來越重視科技的發(fā)展，也使得工業(yè)企業(yè)的規(guī)模不斷擴張，隨著生產(chǎn)自動化進程的不斷加快，對機械設備進行管理和維修是現(xiàn)階段工業(yè)企業(yè)關(guān)注的重點。機械設備管理與維修主要分為機電工程、過程工程、信息論、系統(tǒng)論、控制論等學科。與之相關(guān)的一些研究和實踐能夠有效地推動現(xiàn)代設備維修技術(shù)的進步，促進企業(yè)的發(fā)展，因此，就機械設備維修策略的理論與機械維修技術(shù)的實踐探索進行研究。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代設備;維修策略;維修技術(shù)

[中圖分類號]TH17 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2022）01–0–03

[Abstract]With the country paying more and more attention to the development of science and technology， the scale of industrial enterprises is expanding. With the continuous acceleration of production automation process， the management and maintenance of mechanical equipment is the focus of industrial enterprises at this stage. Mechanical equipment management and maintenance are mainly divided into mechanical and electrical engineering， process engineering， information theory， system theory， cybernetics and other disciplines. Some related research and practice can effectively promote the progress of modern equipment maintenance technology and promote the development of enterprises. Therefore， this paper studies the theory of mechanical equipment maintenance strategy based on the practical exploration of mechanical maintenance technology.

[Keywords]modern equipment; maintenance strategy; maintenance technology

設備維修是由兩個方面組成的，結(jié)合了設備維護和修理。維護指的是按照相關(guān)的標準在日常的生活中對設備進行保護。修理就是在設備出現(xiàn)問題時對設備進行修復。由于生產(chǎn)自動化程度不斷加深，現(xiàn)代企業(yè)非常重視設備的維修。調(diào)查表明，現(xiàn)代企業(yè)中，經(jīng)常會由于設備出現(xiàn)問題需要進行維修導致部分設備無法進行正常工作造成一些經(jīng)濟的損失。但是隨著國家對環(huán)境以及工業(yè)的重視，一些相關(guān)法律的完善以及嚴格化，因此維修工作是非常重要的，既是生產(chǎn)力也是推動可持續(xù)發(fā)展的保證，企業(yè)需要加強對維修工作的

重視。

1 設備維修策略分析

設備維修一般分為五種，發(fā)生故障后的維修、發(fā)生問題前的維修、完善維修、維修預防和生產(chǎn)維修。①事后維修，這也是最早出現(xiàn)的維修方式，就是在設備出現(xiàn)問題之后再進行維修。②預防維修，這個主要是以檢查的方式，實時對工廠的設備進行監(jiān)測，不斷檢查設備是否存在問題，排除一些問題的隱患，這樣可以一定程度上控制停機損失，分為定期維修和預知維修。③改善維修，這個是根據(jù)運用先進的工藝手段和技術(shù)，完善設備中的一些先天性缺陷和問題，使設備變得更先進，提升可靠度并減少維修次數(shù)，提升設備的利用率。④維修預防，本質(zhì)上來說就是可維修性設計，主要是在設計環(huán)節(jié)就估計好設備的可靠性和維修性的問題，在設計、生產(chǎn)上提升設備的素質(zhì)，這樣可以從根本上減少問題出現(xiàn)的頻率甚至避免問題出現(xiàn)。⑤生產(chǎn)維修，這是以生產(chǎn)為中心，為生產(chǎn)服務的一種維修制度，其中涵蓋了以上四種維修方式的內(nèi)容。簡單來說就是要重點關(guān)注比較重要的設備并進行預防的維修，一些不太重要的設備，出了問題之后再進行維修就可以了，重要的設備在維修中要改善設備的性能，在進行設備的選擇以及開發(fā)設備時需要注重設備維修預防。

1.1 TPM、TPEM、TnPM理論

TPM起源于美國，逐漸發(fā)展到了日本并且形成全員生產(chǎn)維修，這種方式就是不僅需要檢修人員對設備進行維修，還需要使用設備的人員也要進行維修，要通過創(chuàng)建一個全體員工參與的生產(chǎn)維修活動，將設備性能實現(xiàn)最優(yōu)。在其他的國家，因為國情不一樣，對TPM的理解是運用包括操作人員在內(nèi)的生產(chǎn)維修活動，全面提升設備的性能。TPEM是全面生產(chǎn)設備管理。這是一種新型的維修思想，是從國際TPM協(xié)會中提出并演變過來的。但是基本上是根據(jù)日本的國情而定制的。這種與日本不同之處就是能夠更加靈活多變，可以按照工廠的實際情況來制定規(guī)則，是一種比較靈活的方法。TnPM就是從整體上規(guī)劃生產(chǎn)維護，通過一個完善全面的維修系統(tǒng)，來標準化員工的操作，讓所有的員工一起進行維修。TnPM在TPM的基礎上進行標準規(guī)定，運用這樣的規(guī)定來改變員工的操作方式和心理的想法，之前都是使用者不需要去修理和保護設備，進行維修的工作人不了解設備情況，這樣就會產(chǎn)生一些問題，運用這樣的規(guī)定可以保證所有人都會運用設備并且對設備進行維修。TPM還有一個特點，就是需要所有人員參與，并且所有的維修系統(tǒng)都要被運用到。其目的就是不出現(xiàn)停機、不出現(xiàn)廢品、不出現(xiàn)事故、不出現(xiàn)速度損失。

1.2 RCM理論

這個理論具有很強的可靠度，并且也是在美國最先出現(xiàn)的。剛開始是運用在飛機上，是由軍事行業(yè)發(fā)展起來，可以用在軍事的設備上也可以用在預防性的維修規(guī)定中。RCM是現(xiàn)階段各個國家都會運用的，也是能夠判定設備是否需要進行預防維修的一種方式。并且已經(jīng)運用在航空、修建鐵路等行業(yè)之中。經(jīng)過長時間的實踐操作，已經(jīng)證實了將這個理論運用到維修設備上，在正常生產(chǎn)過程中，可以減少平時需要維修的作業(yè)量，能夠有效地提升使用效果。在20世紀80年代時，我國的軍事行業(yè)已經(jīng)開始探究RCM理論并且嘗試應用。在空軍的一個類型的飛機運用RCM理論之后，改變了原本的維修規(guī)則，不再用50m/h當做檢查規(guī)定，也將原本的使用時間延長到800m/h以上，雖然這個理論已經(jīng)在我國軍事上進行了初步的使用，但是還沒有廣泛地運用到我國工業(yè)企業(yè)中。

1.3 零故障理論

一般情況下，如果設備出現(xiàn)了一些問題，基本上都是由人工造成的。所以，只要是和設備有接觸的人都需要樹立新的觀念。不要總認為設備肯定是會出現(xiàn)問題的，要認為“不能讓設備出現(xiàn)問題”，或是“設備零問題”等，這樣才能開始進行零故障的理論。要按這個理論，需要把一些可能會出現(xiàn)的問題找出來，能夠在問題對設備產(chǎn)生嚴重影響之前，就把問題改正。平時比較常見的問題就是一些灰塵、一些損壞、變形等，很多人都覺得這是個小問題不用太重視，但是造成大型故障的原因都是由這些小問題導致的。這種理論主要是從質(zhì)量管理方面的零故障演變而來的，這種理念主要是需要先轉(zhuǎn)變思維模式，要讓工作者擁有很強的責任感，并且工作者能夠不斷加強自身的操作能力。隨著對管理要求不斷的標準化，我國也在引用這種管理方式，而且能夠在工業(yè)管理方面有一定程度的幫助。

1.4 LCC理論

這個理論指的是壽命周期費用，這也是近期引人注目的一個將工程費用變得更加完善的一個理論。可以理解為一個系統(tǒng)或設備在使用的整個時間期限內(nèi)，要先準備好這個設備在使用的時間內(nèi)所需要的費用，就是說在設計一個產(chǎn)品時，首先將這個產(chǎn)品未來在使用的時間內(nèi)所需要所有的費用，包括一些維修的費用都要先計算好，將整個的費用在設計時就做好預算。這樣才能夠讓這項設計更加合理。每個維修的方式都是會有屬于自身的需要運用的位置，但是這些維修方式不會存在一些高低之分，在運用維修手段的時候，需要先根據(jù)當時的狀況，然后也要考慮到后邊會花費的金錢以及產(chǎn)生的效果進行全方位的考慮。每個維修手段之間是不能夠完全相互代替的。

2 機械零件修復技術(shù)

一般出現(xiàn)問題的機械零件50%以上都是能夠修理的，需要根據(jù)這個零件的經(jīng)濟、品質(zhì)以及使用時長這三個層面去全方位地考慮運用那種修復手段。用的比較久的修復手段就是研磨、機械修復等。

2.1 焊接修復技術(shù)

在工程領(lǐng)域里面有一項比較重要的技術(shù)門類，就是焊接技術(shù)，機械零件一般運用的焊接方式有以下幾種;電弧焊修復、埋弧對焊修復技術(shù)、氣焊修復技術(shù)等一些氣體保護焊修復技術(shù)。焊接這種修復方式所需要的成本比較低，并且修復質(zhì)量是比較高的，而且操作起來比較簡單，不過一般會被零件材料是否能夠被焊接以及焊接的部分結(jié)構(gòu)等原因影響，而且人工無法保證焊接是否會變形，尤其是一些比較精致的零件是沒有辦法運用這種方式的。

2.2 熱噴涂和噴焊

很多人經(jīng)常把熱噴涂技術(shù)以及熱噴焊技術(shù)當成一種方式，沒有認清這兩種技術(shù)之間存在的根本區(qū)別，雖然這兩種技術(shù)聽起來差不多，但是在其原理上，是沒有一點相同之處的。這種方式一般都是運用火以及電弧等能夠釋放熱的方式，把一些材料加熱直到融化，再運用快速的氣體促進，變成流體直接噴灑到需要操作的設備上，被噴的材料是非常小的顆粒，所以在碰到需要操縱的設備會直接變形，呈現(xiàn)出片狀疊加，最后形成一層沉積的涂層，通常將這個過程稱為熱噴涂。這是一種表面上的工程，也就是在操作設備的表層進行一些材料的覆蓋，改善原本的磨損或是增強其功能性。噴焊是一種把自溶性的材料作為可以噴的涂層，再進行加熱直到融化，這樣能夠?qū)⑼繉幼兊酶泳?，也能夠提升它的功能。進行再一次的融化后的涂層會變成噴焊層，這種涂層的質(zhì)量以及強結(jié)合度能夠媲美金屬涂層，所以也叫做噴焊。一般碰到操作的物件承載大，特別是一些總是受沖擊力強或者是與具有腐蝕性的物質(zhì)接觸時，一般運用噴焊比較多。

現(xiàn)階段市場上用的比較多的就是有粉末火焰噴焊和等離子弧噴焊。遇到需要修補大面積的磨損的工件時，還有進行成批的修復物件時，如果運用的是噴焊的方式，一定要先去合計經(jīng)濟性，一般來說一些合金的粉末價格相對比較高，如果能夠運用焊接的技術(shù)，就不要用噴焊。熱噴涂技術(shù)的最大特征就是有著很高的生產(chǎn)效率，并且產(chǎn)生的圖層厚度比較大，這種一般都會運用在需要修復的缺口超過1mm的工件，因為在噴涂的過程中，整體的溫度通常情況是不會高于300℃的，因此，在噴涂完成之后也不會對工件產(chǎn)生較大的傷害，如出現(xiàn)裂紋，或者整個工件變形，以及組成工件的物質(zhì)、性能等發(fā)生比較顯著的變化。但是這種方式也有一個弊端，由于溫度不夠高，整個施工過程中工件的溫度都是相對較低的，因此，噴涂層不會特別牢固地與工件相結(jié)合，噴涂層的密度比較低，會出現(xiàn)很多縫隙或是疏松。就算是運用超音速噴涂技術(shù)，噴涂層與工件的黏合力度也比不上電鍍層與工件的黏合力度。噴涂與噴焊技術(shù)的最大區(qū)別就是，噴焊一般施工中運用的粉末都是自熔性合金粉末，這種粉末含有脫氧和造渣元素，并且在噴粉之后需要進行高溫加熱，重熔的溫度要達到950℃，這樣能夠利用自熔性粉末實現(xiàn)二次冶金。因為噴焊層和工件之間是直接用冶金黏合的，因此這種方式的黏合力度遠高于噴涂技術(shù)。但是也是因為噴焊需要在施工過程中對涂層進行二次的高溫重熔，這個步驟也是造就噴焊技術(shù)最大缺點的主要原因，一般只有剛性極大的工件才能夠避免這項缺點，其他噴焊后的工件一般都會由于溫度太高導致變形或者出現(xiàn)裂紋情況，甚至會影響到工件本身的材質(zhì)以及使用性能出現(xiàn)變化，這樣會導致工件的使用年限降低，所以，一般這種技術(shù)都是用在沒有高要求尺寸和形狀的工件上進行修復。

2.3 電鍍修復技術(shù)

運用電鍍法完成的工件修復能夠改善表面積的損壞，也是比較常見的修復手段。電鍍方法有很多種。首先說漕鍍，這種方式占用的面積比較大，并且還會造成環(huán)境損壞，刷鍍設備比較輕很方便，使用起來也會更加靈敏，非常受維修部門的歡迎。電鍍層使用不當會影響到零件的疲勞度。因此零件在進行這個操作之前需要對零件的表面進行一些手段處理。

2.4 金屬扣合法

這種方式一般都是運用扣合件的可變形性質(zhì)以及遇到熱就膨脹遇到冷就縮小的性質(zhì)，這樣就能完成扣合工作，完成復原裂縫或者是斷開的工作。這種方法不適用于一些比較有難度的修復的鋼件，還有金屬質(zhì)的物件，一般都是用在一些變形比較強的物件，特別是一些體型比較大的物件的修復的效果會更好一些，也能夠?qū)⒁恍┍容^小的部件進行拼裝組成大型的物件。如運用波形鍵的連接時采用扣合法，除了運用扣合法之外還需要運用綴縫栓密封。這樣才能夠保證部件被完全的修復。

2.5 等離子噴焊技術(shù)

這種技術(shù)原理與熱噴焊技術(shù)原理十分相似，區(qū)別就是等離子噴焊技術(shù)在施工過程中運用的火焰不是普通的火焰，是借助可燃氣體與助燃劑結(jié)合之后燃燒形成的火焰，也就是等離子焰。因為等離子焰的溫度非常高，能夠達到10 000℃以上，現(xiàn)階段能夠可以噴涂的任何材料都能用等離子焰熔化，這樣可以不考慮噴涂材料的熱點直接運用，所以，有大量的噴涂材料都能夠直接運用到等離子噴焊技術(shù)中，不過，等離子噴焊技術(shù)不能夠真正地完善熱噴涂技術(shù)原本的問題，所以，除非部分特殊的情況，一般在生活的維修中，基本上是不會采用等離子噴焊技術(shù)的。綜上可以總結(jié)出，等離子噴焊技術(shù)的特點是溫度高，可以使用任何材料，涂層質(zhì)量比較高，缺點就是設備價格比較高，需要的成本高。

3 結(jié)束語

無論是全員生產(chǎn)維修或者是遵循可靠性的維修方式，所有的維修策略的理論能夠不斷發(fā)展都是對設備以及工程管理的探究，并且能夠有效地將效益最大化。維修技術(shù)的發(fā)展，是將技術(shù)變得科學化。維修技術(shù)的進步，可以提升各種設備的使用周期，增強設備的質(zhì)量，降低設備的維修成本以及維修時間，能夠保障設備在使用期間有效的運行。在維修策略以及維修技術(shù)的不斷探究與實踐下，會創(chuàng)造出更多更合理實用的理論與技術(shù)手段，推動我國工業(yè)的發(fā)展進步，促使現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷拓展，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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