預測性維修體系在大型傳動系統維護中的應用路線

預測性維修體系在大型傳動系統維護中的應用路線

熱軋線設備精度及運行穩定性直接影響產品質量高低、成材率指標，其中大型主傳動系統的穩定性是其中的關鍵因素之一。濟鋼熱連軋九套主傳動系統由于維修模式、元器件老化等因素一直處于大小事故交替出現的極不穩定狀態，成為制約穩定高效生產的瓶頸，造成了大量軋廢和備件成本損失。本文探討通過引入先進設備管理理念，應用預測維修模式，實現精細化定量維修方式，逐步解決各系統短板，最終實現九套主傳動系統零故障、零軋廢運行，經濟效益顯著。

圖1 1700線主傳動系統狀態監測圖

表1 1700線主傳動系統狀態監測周期表

預測性維修的概念

預測性維修（Predictive Maintenance，簡稱PdM）是以狀態為依據（Condition Based）的維修。通過對熱軋軋機傳動系統的主要部位進行連續或定期的狀態監測和故障分析及診斷，判定軋機主傳動裝置當前所處的狀態，并根據各設備的狀態估計其發展趨勢以及可能發生的故障，預先制定預測性維修方案，并結合設備大中修來確定其修理的內容、處置方式和必需的材料備件以及技術支持。預測性維修是把集裝備狀態

監測、故障診斷、故障（狀態）預測、維修決策支持和維修活動結合于一體，是科學先進的檢修方法和檢修模式。

表2

圖2

熱軋線九套主傳動系統預防性維修體系應用路線

主傳動系統狀態監測技術

（1）狀態監測設計

（2）狀態監測周期設定：

首先，通過狀態監測對主傳動各系統進行風險辨識，從溫度、震動、噪音等定量要素入手，對傳動系統各供配電系統、變壓器、功率柜、SD柜等進行日常運行巡檢、專業技術人員系統點檢、計劃檢修預測定量精密點檢，從而及時發現系統存在的各類隱患，為設備維修提供準確可靠的信息依據，提高計劃檢修制定的科學性、準確性。

主傳動系統的故障診斷應用

故障診斷應用：在應用主傳動預測維修中“故障診斷”時，主要應用了統計診斷法、信息理論分析法及人工智能法（專家系統診斷）。如圖2。

故障診斷周期設定（表2）

為了確保9套主傳動的穩定性，分類別制定維修預測周期，采用循環滾動式維修組織，實現9套主傳動均衡維修，避免出現失修造成故障。

軋機主傳動系統的狀態預測技術應用

圖3 F1主傳動V相從柜硅門極阻值趨勢

圖4 F1主傳動V相從柜硅阻值年度趨勢

軋機主傳動系統的狀態預測就是根據其日常的運行信息（包括計劃檢修時的各類預測定量記錄表、報警信息、故障信息、事故分析報告、常規點檢信息、專業測溫點檢信息等等），以此來評估部件當前狀態并預計未來的狀態。

硅狀態預測：通過每次硅組織測試記錄值的統計數據，做出曲線圖則可以預測某只硅阻值的變化趨勢，并查找分析變化的原因，低于5K阻值則利用計劃檢修時間有計劃更換；

硅門極狀態預測：設定門極阻值正常15－16歐姆，低于或高于正常范圍，則排查原因，提前處理門極線路、引腳等消除偏差，恢復正常；

生產波形預測方法

例如：通過定期監控進戶35KV波形，則可以預測SVC系統是否正常工作，該段母線下主傳動是否具備穩定運行條件和可能出現的同步電壓低跳閘故障。

報警信息預測方法

偶爾報出報警信息，則可預測可能發生的進一步故障，提前采取措施，預先處理隱患。比如：報了ET200通訊一次，則需要將測溫電阻、模塊、通訊模塊、電源、通訊線、DP頭等等所有可能環節進行排查，避免再次發生故障；

故障停機預測：

根據主柜、勵磁的電流、電壓、速度等波形分析、故障信息等，分析診斷出故障源的方向，縮短故障時間，這需要

對傳動專業知識及日常經驗積累。

表3

表4

主傳動維修決策支持與計劃制定

通過對主傳動系統的狀態監測、故障分析和狀態預測的結果進行維修可行性分析，結合時間、人員、物資準備、消耗費用等多方面制定維修計劃。熱連軋區域9套主傳動系統的維修決策制定主要應用了故障樹推理法、智能維修決策法。

智能維修決策

主傳動故障檢測與診斷是系統進行預測性維修的前提。是否能夠準確的發現故障隱患、診斷和分析故障并有效進行隔離尤為關鍵。通過建立診斷專家組，根據故障現象，匯集和建立維修專家知識庫，該知識庫主要包括故障特征知識庫、維修策略知識庫等，注意案例的收集和建立正確的推理機制，以便為設備檢修人員或技術人員提供故障檢測與診斷的智能決策。

（1）分級建立主傳動故障檢測與診斷專家組（表3）

（2）建立主傳動故障特征信息庫（表4）

（3）建立主傳動系統知識庫

為了逐步積累故障處理經驗，豐富大型傳動系統理論實踐知識，建立主傳動知識庫：包括歷年主傳動典型案例集、新上項目的調試記錄庫、西門子simadyn－D手冊、源程序、軟件功能說明書、交交變頻大型傳動理論書籍、PDA軟件及使用說明、傳動系統施工交接圖紙、其他產線大型傳動故障處理案例、日常主傳動點檢、運行記錄、日常主傳動維修記錄等。

（4）主傳動總體維修規劃

為了更加科學、有序開展主傳動系統維修計劃，制定周、月度、季度及年度維修規劃，分別對應小修、中修及大修。

（5）主傳動維修訓練

對于大型主傳動關鍵設備而言，在軋機的連續性生產過程中，一旦故障發生，就要求檢修人員能夠迅速、準確對故障做出分析和判斷，并爭取能夠在較短的時間里處理完故障，以使生產正常運行。通過適當的維修訓練和技術培訓及動手試驗能夠有效提高維修人員的技術水平。

細化包機、明確職責、分解責任

通過包機到人，分級管控，技術雙重包機，分層次多梯隊培養傳動維修專家型人才。將壓力從車間－技術組－作業區－班組逐級傳遞，促進各級包機人主動學習，知識共享，強化日常點檢、維修任務完成，提升維修技能，有利于團隊技能提升，處理故障能力增強。

強化案例培訓，提升實戰能力

通過重新梳理主傳動系統以往事故案例，形成案例集，下發各班組全員知識共享學習，提升全員對各類事故處理流程和判斷能力；每次故障處理，召開專題分析會，集中所有技術人員、維修人員智慧，共同分析、共同提高，提升系統掌握深度和廣度，顯著提升了技術人員、維護人員的實際排查、分析、解決問題的能力。

應用效果

通過預測性維修體系建立，熱連軋九套主傳動由原來小故障不斷的運行狀態，最終提升到長期零故障、零軋廢的高可靠性運行水平。每年直接經濟效益可達502萬元，大幅度降低維修成本，在大型傳動系統維護中具有很高的借鑒和推廣價值。

10.3969/j.issn.1001- 8972.2016.20.023