基于性能退化的機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測(cè)

何懿琳

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722103

摘要：現(xiàn)階段，機(jī)械設(shè)備在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系越來(lái)越緊密，一些關(guān)鍵設(shè)備結(jié)構(gòu)的功能也越來(lái)越復(fù)雜，機(jī)械設(shè)備工作環(huán)節(jié)不斷的變化，機(jī)械設(shè)備的使用壽命也會(huì)逐漸想象，嚴(yán)重的話還會(huì)增加一些潛在故障風(fēng)險(xiǎn)。要想從根本上解決這一問(wèn)題，就應(yīng)該對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，找出其中的不足，并為其制定有效的解決對(duì)策，只有這樣才能保證機(jī)械設(shè)備可以正常的運(yùn)行下去?；诖耍疚膶?duì)性能退化的機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測(cè)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。

關(guān)鍵詞：性能退化；機(jī)械設(shè)備；壽命預(yù)測(cè)

隨著科技的進(jìn)步我國(guó)工業(yè)高速發(fā)展，而工業(yè)在發(fā)展過(guò)程中為了提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，就應(yīng)該將機(jī)械設(shè)備向大型化、高速化、系統(tǒng)化的形式發(fā)展下去，只有這樣才能擴(kuò)大機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模，提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。然而，機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行期間常常會(huì)出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備退化問(wèn)題，這一問(wèn)題會(huì)直接影響整個(gè)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重的話還會(huì)造成災(zāi)難性的人員傷亡。因此，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間要定期開(kāi)展機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)工作，根據(jù)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)對(duì)其中等故障進(jìn)行識(shí)別、分析、評(píng)估，了解設(shè)備的安全性、可靠性，找出其中的不足，及時(shí)制定科學(xué)、合理的故障維修計(jì)劃，減少故障事件的發(fā)生，保證機(jī)械設(shè)備的使用安全。

一、性能退化機(jī)械設(shè)備壽命物理模型的預(yù)測(cè)

機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中主要?jiǎng)澐殖梢韵聨追N狀態(tài)：正常狀態(tài)、性能退化狀態(tài)、維護(hù)狀態(tài)、故障狀態(tài)。如果在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行處于性能失效退化狀態(tài)，需要對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行有針對(duì)性、有組織的生產(chǎn)、維護(hù)，只有這樣才能保證機(jī)械設(shè)備的使用安全，保證人們的使用安全。在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行期間要做好性能退化機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測(cè)工作，并將其與互聯(lián)網(wǎng)、非接觸式通訊技術(shù)、嵌入式智能電子技術(shù)相結(jié)合，只有這樣才能降低在機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行期間的故障事件發(fā)生，保證其的使用安全[1]。

常見(jiàn)的性能退化機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測(cè)方法主要通過(guò)物理模型的形式進(jìn)行預(yù)測(cè)，在預(yù)測(cè)過(guò)程中需要建立一項(xiàng)全新的數(shù)據(jù)模型，并對(duì)機(jī)械設(shè)備的物理特性進(jìn)行全方面的分析，找出機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的不足，并為其制定有效的解決對(duì)策。而物理模型可以有效的對(duì)機(jī)械設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并對(duì)其的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。另外，物理模型的退化性能的機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測(cè)技術(shù)可以有效的了解機(jī)械設(shè)備的本質(zhì)，并對(duì)其中復(fù)雜機(jī)電設(shè)備數(shù)據(jù)進(jìn)行合理分析，建立一項(xiàng)精準(zhǔn)、完整的數(shù)學(xué)模型。然而，該模型在實(shí)際使用期間，機(jī)械設(shè)備不能生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品，只能小規(guī)模的生產(chǎn)，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量，保證機(jī)設(shè)備的使用安全[2]。

二、性能退化機(jī)械設(shè)備壽命數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法可以有效的對(duì)一些性能退化機(jī)械設(shè)備壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，收集機(jī)械設(shè)備中的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，找出機(jī)械設(shè)備中的不足，并為其制定有效的解決的對(duì)策。

（一）統(tǒng)計(jì)理論方法

統(tǒng)計(jì)理論方法主要依據(jù)機(jī)械設(shè)備的系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)參數(shù)對(duì)其模型故障問(wèn)題進(jìn)行全方面分析，將對(duì)機(jī)械設(shè)備中的參數(shù)概率空間進(jìn)行比較，只有這樣才能了解機(jī)械設(shè)備的壽命，了解機(jī)械設(shè)備性能退化趨勢(shì)。常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)理論方法主要有體貝葉斯網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等方法組成，其中的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可以有效的將機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)中各個(gè)參數(shù)不確定關(guān)系體現(xiàn)出來(lái)，并通過(guò)變量的形式其中的因果、關(guān)系進(jìn)行全方面分析，判斷機(jī)械設(shè)備可疑信息，判斷機(jī)械設(shè)備的使用壽命；而支持向量機(jī)可以有效的對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督管理，只有這樣才能避免故障意外事件發(fā)生。BoSuk是機(jī)械設(shè)備故障性能預(yù)測(cè)中重要組成部分，可以有效的對(duì)其壽命壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，找出其中的不足，并為其制定有效的解決對(duì)策[3]。

（二）人工智能方法

人工智能方法的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以有效的對(duì)性能退化機(jī)械設(shè)備壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，并通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)、識(shí)別的形式判斷機(jī)械設(shè)備的壽命壽命。由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成方法具有泛化性的特點(diǎn)，導(dǎo)致原有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成模型會(huì)出現(xiàn)退化的過(guò)程中，要想從根本上解決這一問(wèn)題就需要對(duì)是設(shè)備通過(guò)粒子群的算法對(duì)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)進(jìn)行受命預(yù)測(cè)，只有這樣才更好的為機(jī)械設(shè)備解性能退化的問(wèn)題[4]。

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要通過(guò)知己異常的形式對(duì)機(jī)械設(shè)備性能退化軌跡進(jìn)行處理，并根據(jù)機(jī)械設(shè)備的非線性特征建立全系難度機(jī)械設(shè)備故障類(lèi)型關(guān)系，從而保證機(jī)械設(shè)備的壽命預(yù)測(cè)工作可以順利進(jìn)行下去[5]。然而，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行期間需求要大量的數(shù)據(jù)信息，只有這樣才能了解機(jī)械設(shè)備壽命數(shù)據(jù)，識(shí)別機(jī)械設(shè)備的解釋能力，對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)使用范圍進(jìn)行控制，從而保證機(jī)械設(shè)備壽命的預(yù)測(cè)工作可以順利進(jìn)行下去，保證機(jī)械設(shè)備的使用安全。

三、總結(jié)

在開(kāi)展機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測(cè)工作時(shí)，可以通過(guò)物理模型方法、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法對(duì)機(jī)械設(shè)備的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，只有這樣才能對(duì)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)控和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行全方面控制，了解機(jī)械設(shè)備的在運(yùn)行時(shí)參數(shù)，從而保證機(jī)械設(shè)備壽命預(yù)測(cè)工作可以順利進(jìn)行下去。

參考文獻(xiàn)：

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