淺談?shì)喬S設(shè)備維保

焦全文，龐永亮

(北京橡膠工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司，北京 100143)

輪胎是橡膠工業(yè)制品的一種。通過(guò)將橡膠、炭黑、白炭黑、輔助添加劑、芳烴油等原材料，混合密煉成膠料。膠料經(jīng)過(guò)擠出、壓延、裁斷、成型、硫化等多個(gè)工序流程，制成各種規(guī)格的輪胎。見(jiàn)圖1。輪胎廠的設(shè)備大體可包括：油料、粉料、炭黑和上輔機(jī)控制系統(tǒng)，密煉機(jī)設(shè)備，開(kāi)煉機(jī)設(shè)備，膠片冷卻設(shè)備，擠出設(shè)備，壓延設(shè)備，裁斷設(shè)備，成型設(shè)備，硫化設(shè)備，檢測(cè)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)設(shè)備，公用工程設(shè)備。維保工作，是保養(yǎng)、潤(rùn)滑、校準(zhǔn)設(shè)備，解決設(shè)備故障，以保證設(shè)備精度，保障設(shè)備正常工作運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。

圖1 輪胎生產(chǎn)流程示意圖

從事輪胎廠維保多年，參與了輪胎廠全部設(shè)備的維修保養(yǎng)和故障排查。解決過(guò)設(shè)備電氣故障，氣動(dòng)故障，油壓故障，甚至是部分機(jī)械故障。較為全面的深入了解整套生產(chǎn)流程體系的設(shè)備。此處以本人曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)的設(shè)備維修案例，按時(shí)間順序展開(kāi)，以電氣自動(dòng)化工程師視角淺談?wù)麖S設(shè)備的維保工作。

1 設(shè)備維保的工作內(nèi)容

輪胎廠設(shè)備眾多，可按功能劃分為密煉段，擠出壓延段，裁斷成型段，硫化檢測(cè)段，實(shí)驗(yàn)室，公用工程。每一個(gè)功能段都應(yīng)配備固定的維保班組。每一組成員有多人，包含機(jī)械和電氣兩個(gè)工種。人員應(yīng)能夠滿足三班倒，每一班組都能有一名電氣維修人員，多名機(jī)械維修人員。維保分工廠招聘培養(yǎng)相關(guān)人才或外包。招聘培養(yǎng)自己的維保人員，雖然耗費(fèi)成本較高，但對(duì)工廠設(shè)備熟悉，解決問(wèn)題快，且有長(zhǎng)期規(guī)劃。外包則總體費(fèi)用低，能解決基本的設(shè)備問(wèn)題，性價(jià)比較高。但是外包團(tuán)隊(duì)不會(huì)對(duì)工廠做到盡心盡力毫無(wú)保留，一切以利益最大化為目標(biāo)。現(xiàn)在國(guó)內(nèi)輪胎廠的維保團(tuán)隊(duì)嚴(yán)重缺少電氣工程師，甚至個(gè)別工廠無(wú)電氣維保人員，其原因?yàn)楣べY少且無(wú)法照顧家庭?，F(xiàn)今輪胎廠多為新建不久，利益導(dǎo)向，無(wú)力或不愿培養(yǎng)自己的維保團(tuán)隊(duì)。維保團(tuán)隊(duì)多為解決現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生的較小故障。如電器類的開(kāi)關(guān)跳閘、電器件損壞更換，機(jī)械的潤(rùn)滑，液壓氣動(dòng)部件的調(diào)壓。若維保人員無(wú)法找出故障原因，則求助設(shè)備廠家進(jìn)行協(xié)助排查故障。甚至存在維保人員不愿自行解決故障直接咨詢廠家的現(xiàn)象。維保的人員日常工作應(yīng)該是巡視檢查，維護(hù)保養(yǎng)，采用事前預(yù)防設(shè)備故障的措施。維保力量不足的輪胎廠，多為故障發(fā)生后緊急處理，這將大大減少設(shè)備使用壽命。維保工作非常重要，設(shè)備缺少維保，就容易小故障拖成了大問(wèn)題，大問(wèn)題最后演變?yōu)榻^癥。

2 維保階段劃分

自輪胎廠建立至消亡，橡膠設(shè)備維保可分為如下幾個(gè)階段。見(jiàn)圖2。

圖2 維保階段劃分示意圖

（1）工人初接觸設(shè)備階段。

此階段設(shè)備剛調(diào)試結(jié)束，設(shè)備操作工人初次接觸設(shè)備。雖然經(jīng)過(guò)培訓(xùn)，面對(duì)全新的陌生設(shè)備，操作工人不熟悉操流程，各種軟件和觸摸屏使用不熟練，不知道部分操作按鈕和旋鈕的功能。在實(shí)際工作過(guò)程中，多發(fā)生工人操作按鈕（旋鈕）錯(cuò)誤產(chǎn)生設(shè)備不工作的故障。本人經(jīng)歷的一個(gè)輪胎廠，在投產(chǎn)后的一段時(shí)間內(nèi)，上輔機(jī)控制系統(tǒng)的碳黑、粉料和油料無(wú)法稱量的故障輪流交替出現(xiàn)。經(jīng)連線PLC查看程序，與廠家進(jìn)行溝通交流，發(fā)現(xiàn)是主控柜上的一個(gè)手動(dòng)/自動(dòng)旋鈕選擇為手動(dòng)模式，所以不能自動(dòng)稱量，設(shè)備不工作。安全拉繩開(kāi)關(guān)導(dǎo)致的問(wèn)題亦是頻繁碰到。設(shè)備保護(hù)措施眾多，操作工人初期因不注意而誤碰。拉繩動(dòng)作標(biāo)識(shí)不明顯，不易察覺(jué)已經(jīng)動(dòng)作。有的設(shè)備的安全拉繩開(kāi)關(guān)有多條，故障信息未提示何處安全拉繩開(kāi)關(guān)動(dòng)作。而像開(kāi)煉機(jī)甚至沒(méi)有故障提示。每一次解決設(shè)備不工作故障，首先都要檢查一遍所有安全拉繩開(kāi)關(guān)，其次對(duì)急停開(kāi)關(guān)等各種安全裝置進(jìn)行復(fù)位，故障基本能夠恢復(fù)。

（2）操作工人逐漸熟練掌握設(shè)備階段。

工人長(zhǎng)時(shí)間使用橡膠設(shè)備，逐漸熟練掌握了設(shè)備工作流程，熟知了各按鈕、旋鈕的作用。此階段，誤操作等簡(jiǎn)單設(shè)備故障會(huì)逐漸消失，設(shè)備多發(fā)為各種電氣故障，如傳感器信號(hào)故障，繼電器跳閘，按鈕或旋鈕失效。設(shè)備前期調(diào)試遺留的問(wèn)題逐漸爆發(fā)。如光電傳感器緊固不到位，位置不合適易被遮擋。各種線路接觸不良所引起的形形色色的奇怪故障。例如本人曾碰到密煉機(jī)上頂栓，有升栓動(dòng)作信號(hào)卻沒(méi)有相應(yīng)升栓動(dòng)作。經(jīng)查找是控制上頂栓上升動(dòng)作的液壓先導(dǎo)電磁閥的無(wú)信號(hào)，電磁閥電源信號(hào)接頭松動(dòng)。解決過(guò)程中我們多次拔插電磁閥的電氣接頭，故障卻并未消失。與廠家多次討論查找故障，用萬(wàn)用表測(cè)量各種線路通斷，測(cè)試液壓先導(dǎo)電磁閥動(dòng)作線圈是否正常，排除各種故障可能后，最終還是判斷為電磁閥電氣接觸不良。又經(jīng)多次拔插甚至矯正接頭插片后，故障終消除。機(jī)械故障多為動(dòng)作不正確，如機(jī)械行程不能達(dá)到設(shè)定位置。機(jī)械部件多由液壓或氣動(dòng)的氣缸、皮帶和齒輪驅(qū)動(dòng)，由各種傳感器和PLC控制。例如硫化機(jī)就碰到過(guò)機(jī)械臂不到位，抓取裝置開(kāi)合不到位的故障。調(diào)整氣缸上磁性開(kāi)關(guān)的位置，可調(diào)整機(jī)械的行程位置。部分氣缸的行程有多種位置，雖然控制靈活復(fù)雜，但容易出現(xiàn)位置不精確的故障。需要配合以各種機(jī)械卡位頂死。

（3）設(shè)備磨損階段。

此階段時(shí)間最長(zhǎng)，多以機(jī)械故障為主。隨著設(shè)備的不斷運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械部件磨損，開(kāi)始出現(xiàn)各種元器件的損壞，且設(shè)備精度下降。一般設(shè)備經(jīng)過(guò)兩年就開(kāi)始進(jìn)入故障頻發(fā)期，不時(shí)有設(shè)備的元器件損壞。此時(shí)的元器件損壞，逐漸由小部件變成大部件甚至貴重部件。例如壓延機(jī)壓輥因膠料中混入金屬而未檢測(cè)出，造成壓輥表面產(chǎn)生壓痕。密煉機(jī)轉(zhuǎn)子磨損也是不可避免的故障，轉(zhuǎn)子突棱磨損使密煉效果下降。有次轉(zhuǎn)子突棱斷裂掉落，但為了不影響生產(chǎn)，設(shè)備并未停止運(yùn)行。直到過(guò)年工人放假的空閑時(shí)間進(jìn)行更換。時(shí)間緊任務(wù)重，提前做好預(yù)案計(jì)劃并報(bào)備審批。轉(zhuǎn)子備件，施工工具，吊裝工具，施工人員提前就位。在3～5天內(nèi)更換完畢并測(cè)試成功。傳送皮帶類的故障亦是常見(jiàn)問(wèn)題，皮帶跑偏是日常維護(hù)重點(diǎn)，皮帶損壞斷裂也偶爾發(fā)生。如成型機(jī)輸送皮帶的運(yùn)動(dòng)精度問(wèn)題是較難解決的，國(guó)產(chǎn)設(shè)備的皮帶精度調(diào)試頻繁卻簡(jiǎn)單，國(guó)外設(shè)備皮帶較少調(diào)整卻調(diào)整困難。

（4）設(shè)備維保高危階段。經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備老化磨損，進(jìn)入高危期。設(shè)備的有形磨損使得設(shè)備的價(jià)值降低，維保的費(fèi)用甚至可能高于其現(xiàn)有價(jià)值，維修得不償失。有些設(shè)備的生產(chǎn)精度已經(jīng)嚴(yán)重下降，維修調(diào)整后也不能滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。此時(shí)維保工作起到的效果已不理想。聘請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造或是更換性能更優(yōu)秀的設(shè)備，可提高設(shè)備生產(chǎn)效率。

3 各階段的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）不同時(shí)期設(shè)備故障特點(diǎn)不同，維保的工作重點(diǎn)不同，處理的方式不同。

在第一階段，維保人員應(yīng)與工人一起參與設(shè)備的操作培訓(xùn)。

做到懂結(jié)構(gòu)，懂用途，會(huì)操作。維修人員必須也是一名合格的操作工。這樣才能像熟悉自己的手一樣，熟悉設(shè)備的各個(gè)方面。同時(shí)參與設(shè)備驗(yàn)收，向設(shè)備廠家收集電氣程序、設(shè)備使用維護(hù)說(shuō)明書、電氣元件的使用說(shuō)明書。查看設(shè)備的元器件構(gòu)成，檢查設(shè)備標(biāo)識(shí)是否清楚表明各個(gè)電氣元器件和機(jī)械部件的名稱。電纜是否有吊牌指明來(lái)源和去向。收集足夠多的資料，有助于后面設(shè)備故障的解決，有助自行解決設(shè)備故障或能夠清楚而高效的與廠家進(jìn)行溝通交流，而不是一問(wèn)三不知。本人曾遇到國(guó)外設(shè)備的上位機(jī)軟件的問(wèn)題。WINCC應(yīng)用發(fā)生故障，卡住在過(guò)程畫面。由于設(shè)備是國(guó)外的，國(guó)內(nèi)是通過(guò)設(shè)備總經(jīng)銷商溝通，與廠家的溝通交流存在時(shí)差，且設(shè)備的電控部分屬于外包?；ㄙM(fèi)了三天時(shí)間進(jìn)行溝通。而解決方案也非常簡(jiǎn)單，點(diǎn)擊電腦桌面上廠家預(yù)留的另外一個(gè)小軟件進(jìn)行重置。若是維保人員參與設(shè)備的培訓(xùn)，對(duì)這種故障提前了解，則可避免如此長(zhǎng)的等待時(shí)間。

（2）在第二階段，隨著誤操作故障減少消失，元器件接觸不良和傳感器位置偏移等故障增多。

此時(shí)若能夠定期緊固配電柜內(nèi)接線，緊固設(shè)備螺絲，調(diào)整各種傳感器的位置，按照規(guī)定要求進(jìn)行潤(rùn)滑，可減少全廠90%以上的設(shè)備故障。鋼絲壓延機(jī)設(shè)備曾發(fā)生后儲(chǔ)布移動(dòng)小車突然下墜故障，后儲(chǔ)布裝置失去張力，簾布粘連在一起。也曾發(fā)生過(guò)壓延輥西門子伺服驅(qū)動(dòng)報(bào)警停機(jī)，故障代碼F31860或F31885。此二者的故障原因皆為通訊故障，網(wǎng)線的水晶接頭與網(wǎng)口接觸不良造成。若是在設(shè)備安裝階段，使用專用網(wǎng)線接頭，網(wǎng)線選擇從上往下插入方式，并留有余量，則可避免此類故障。若定期緊固網(wǎng)線接口，也能有效避免此類故障。此階段有的輪胎廠為追求生產(chǎn)效率，減少等待時(shí)間，會(huì)取消某些設(shè)備的保護(hù)措施。這種行為不可取且具有危險(xiǎn)性，可能造成設(shè)備的損壞，減少設(shè)備壽命，我們應(yīng)該避免這種事情發(fā)生。

（3）在第三階段，設(shè)備磨損，元器件損壞較多

為了避免長(zhǎng)時(shí)間的停工，輪胎廠應(yīng)該存儲(chǔ)一部分易壞的電氣元件和機(jī)械元件的備件，尤其是那些高頻使用且具有壽命的元器件。這樣可以減少因采購(gòu)時(shí)間而造成的停機(jī)等待。何種元器件容易損壞，應(yīng)與廠家進(jìn)行溝通交流，獲得初步的資料。在后期維修過(guò)程中應(yīng)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，更新易損件清單。高壓變頻柜的變頻單元，存在損壞的可能，故工廠每種不同類型單元各采購(gòu)了一個(gè)做為備用。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中確實(shí)發(fā)生了變頻單元的損壞故障，及時(shí)更換后，設(shè)備恢復(fù)運(yùn)行，解決問(wèn)題只花費(fèi)了半天時(shí)間。但由于工廠未重新購(gòu)買該變頻單元，導(dǎo)致隔一段時(shí)間再次發(fā)生同樣故障后，無(wú)可替換原件，設(shè)備停機(jī)數(shù)天。因此得到經(jīng)驗(yàn)是若某一元器件曾經(jīng)損壞，那么就必須準(zhǔn)備一個(gè)新的備件。大部分工廠具備機(jī)修車間，配備車床、線切割、鉆床等設(shè)備。可以自行制作一些金屬部件，對(duì)損壞的金屬機(jī)械部件進(jìn)行修補(bǔ)和替換，提高了維修效率，降低了維修成本。

在第四階段，對(duì)那些高齡磨損的老化設(shè)備，評(píng)估他們的使用價(jià)值。若已經(jīng)失去相應(yīng)的價(jià)值或有更好更高效的設(shè)備能夠替代他們，則應(yīng)做出評(píng)估分析報(bào)告向廠里進(jìn)行匯報(bào)，并在討論中提供自己的意見(jiàn)。輪胎廠設(shè)備多為長(zhǎng)時(shí)間磨損而失去設(shè)備精度，部分設(shè)備可通過(guò)更換部件和重新安裝校正恢復(fù)精度。大多數(shù)是設(shè)備老化生產(chǎn)效率不足，遠(yuǎn)落后現(xiàn)今同類型先進(jìn)產(chǎn)品，但仍能維持使用。維保的工作是盡可能挖掘其潛力，改造升級(jí)，使之恢復(fù)青春。

4 結(jié)語(yǔ)

作為一個(gè)電氣自動(dòng)化工程師參與維保工作，應(yīng)該盡可能的多掌握設(shè)備信息。除電器知識(shí)外，還應(yīng)掌握氣動(dòng)控制原理、液壓控制原理，甚至是機(jī)械工作原理。能夠全面的考慮問(wèn)題，而不應(yīng)存在嚴(yán)重的知識(shí)盲區(qū)。維保人員的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)往往寬泛，面面俱到，卻不能做到精益求精。這是工作性質(zhì)所決定。我們應(yīng)總結(jié)設(shè)備出現(xiàn)的問(wèn)題，形成自己的解決思路。見(jiàn)圖3。還應(yīng)更進(jìn)一步的要求自己，選擇一臺(tái)設(shè)備進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)，了解設(shè)備的各個(gè)方面，成為該設(shè)備的專家。工廠則應(yīng)將所有的故障進(jìn)行匯總，整理分析總結(jié)。一是用來(lái)有針對(duì)性的對(duì)設(shè)備故障進(jìn)行提前預(yù)防。二是形成資料庫(kù)，當(dāng)遇到相同故障，提供解決方案。遇到新的、相類似的故障則能夠提供解決思路。這有利于新的維保人員的培訓(xùn)和成長(zhǎng)，增強(qiáng)全廠的設(shè)備的維保能力。

圖3 設(shè)備問(wèn)題解決思路