論如何做好自動化生產(chǎn)線的維修工作

胡冰

DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722105

摘要：隨著技術(shù)的進(jìn)步，自動化生產(chǎn)線廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、化工、汽車、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。由于自動化生產(chǎn)線是由多臺設(shè)備組成，任何單一的設(shè)備故障都會造成整條自動線帶病運(yùn)行或停機(jī)，造成生產(chǎn)出大批的不合格產(chǎn)品或高額的故障停機(jī)損失。直接影響到企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。通過對當(dāng)前企業(yè)自動生產(chǎn)線維修管理存在問題的分析，提出相應(yīng)的解決辦法，從而達(dá)到減少停機(jī)時間、降低停機(jī)損失的目的。

關(guān)鍵詞：自動生產(chǎn)線；故障

自動生產(chǎn)線是根據(jù)產(chǎn)品的加工或裝配順序，由工件傳送系統(tǒng)把一組自動機(jī)床和相關(guān)輔助設(shè)備組合在一起，由一控制系統(tǒng)進(jìn)行控制而成的生產(chǎn)系統(tǒng)，它能自動完成產(chǎn)品全部或部分制造或裝配過程的生產(chǎn)系統(tǒng)。由于自動化生產(chǎn)線具有高效率、產(chǎn)品質(zhì)量可靠，工人勞動強(qiáng)度低，環(huán)保安全的特點(diǎn)，給企業(yè)帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益。但同時在自動化生產(chǎn)線運(yùn)營過程中，維修困難，故障停機(jī)損失和維修 、維護(hù)費(fèi)用居高不下，成為企業(yè)沉重負(fù)擔(dān)。如何做到設(shè)備計劃外故障停機(jī)時間為零，減少預(yù)防性維修的時間，確保設(shè)備壽命周期費(fèi)用最低是我們每一個設(shè)備管理及維修從業(yè)人員職責(zé)，對此國內(nèi)外不同企業(yè)各有一些不同的理念和方法，根據(jù)以往的工作經(jīng)驗，我有如下見解。

一、自動生產(chǎn)線設(shè)備故障的特點(diǎn)

自動生產(chǎn)線設(shè)備與普通設(shè)備相比，其故障呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下方面：

（1）設(shè)備故障造成的損失大。由于自動生產(chǎn)線是由多臺機(jī)床或設(shè)備組成，生產(chǎn)效率極高，其中一臺的故障即可引起全線停機(jī)或生產(chǎn)大量的不合格品，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

（2）復(fù)雜性。自動化生產(chǎn)線是集成化系統(tǒng)，大多包含電氣、液壓、氣動、機(jī)械、和自動檢測及控制系統(tǒng)，涉及面廣，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)，零件集成化程度及設(shè)備技術(shù)含量高，零部件較多，故障概率大，故障診斷難度大， 預(yù)防性保養(yǎng)內(nèi)容確定較復(fù)雜。

（3）由于自動線設(shè)備較多，為了減少停機(jī)時間，一般都是由多人同時進(jìn)行保養(yǎng)，這樣組織協(xié)調(diào)復(fù)雜。

（4）零部件較多，配件計劃較復(fù)雜。

（5）危害性。主要表現(xiàn)在故障停機(jī)伴隨著一系列環(huán)境和安全問題。由于生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，各設(shè)備以及零部件關(guān)聯(lián)較為密切，往往某處微小故障就可能引發(fā)連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致整條生產(chǎn)線乃至有關(guān)的環(huán)境遭受災(zāi)難性的毀壞。

二、自動生產(chǎn)線設(shè)備維修管理

（1）人員配備。目前國內(nèi)公司一般都設(shè)有專門的維修部門，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障，由生產(chǎn)部門報修，維修部門接到報修后再派維修人員進(jìn)行維修，這過程中浪費(fèi)很多時間。針對自動生產(chǎn)線的特點(diǎn)，除了專職的保養(yǎng)及維修人員外，可把維修綜合能力強(qiáng)的維修人員直接配置在生產(chǎn)線，負(fù)責(zé)部分生產(chǎn)任務(wù)及設(shè)備故障的緊急搶修，可大大縮短故障搶修反應(yīng)時間，同時在設(shè)備生產(chǎn)過程運(yùn)行中可密切了解設(shè)備狀態(tài)，通過仔細(xì)的觀察和對比可在第一時間發(fā)生異常，為預(yù)防性保養(yǎng)提供第一手信息。

（2）做好自動化生產(chǎn)線的程序備份。自動化生產(chǎn)線大多由PLC、工控機(jī)或數(shù)控系統(tǒng)控制，是自動化生產(chǎn)線的指揮中心，雖然這一部分發(fā)生故障的機(jī)會較少，但每一次程序丟失或損壞都會造成長時間的停機(jī)。要養(yǎng)成定時備份的良好習(xí)慣。

（3）加強(qiáng)故障維修技能培訓(xùn)，除基礎(chǔ)知識和技能外，針對自動化生產(chǎn)線的維修要做沙盤推演，根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，羅列出可能會出現(xiàn)的故障及其表現(xiàn)出的故障現(xiàn)象，并列出每一故障產(chǎn)生的可能原因，解決方法，所需工具和配件。這樣在真正解決問題時才會有條不紊，高效迅速。

（4）預(yù)防性保養(yǎng)的針對性。①首先對自動化生產(chǎn)線的重要零部件和關(guān)鍵部位制定保養(yǎng)及檢查的SOP，明確每個重要零部件的保養(yǎng)操作步驟，檢查、檢測方法及標(biāo)準(zhǔn)。②根據(jù)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)把握好預(yù)防性保養(yǎng)的周期，避免發(fā)生過度維修保養(yǎng)，造成人力及物力的浪費(fèi)。同時要對生產(chǎn)線故障隱患集中式批量處理，減少分散維修的停機(jī)時間，保養(yǎng)范圍要根據(jù)自動化生產(chǎn)線的狀態(tài)而變化，并有重點(diǎn)。③保養(yǎng)的內(nèi)容主要來源于：產(chǎn)品質(zhì)量狀況的變化、生產(chǎn)線操作人員及維修人員的有關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測信息、設(shè)備精度變化的信息。

（5）如何又快又準(zhǔn)判斷故障的原因是縮短設(shè)備故障維修時間的關(guān)鍵因素。①熟悉自動化設(shè)備的原理，對設(shè)備有一個整體的概念，無分機(jī)械和電氣，熟悉其動作的順序和動作的條件及其所有零部件正常的運(yùn)行狀態(tài)。②充分利用各種檢測及狀態(tài)監(jiān)測手段，配置先進(jìn)的檢查和檢測設(shè)備，對重要設(shè)備和零部件及自動線所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行實時監(jiān)測，定期分析，準(zhǔn)確掌握設(shè)備故障的信息和征兆為如下決策提供依據(jù)常。常用狀態(tài)監(jiān)測方法如下：

a、振動分析法：是對設(shè)備所產(chǎn)生的機(jī)械振動進(jìn)行信號采集、數(shù)據(jù)處理后，根據(jù)振幅、頻率、相位及相關(guān)圖形所進(jìn)行的故障分析

b、潤滑油分析法：是對自動生產(chǎn)線在用潤滑油的油液本 身及油中微小顆料所進(jìn)行的理化分析，通過對潤滑油的粘度、閃點(diǎn)、酸值 、破乳化度、水分、機(jī)械雜質(zhì)、液相銹蝕試驗、氧化安全性等各種主要性能指標(biāo)的檢驗分析，掌握潤滑油本身的性能信息的同時了解到生產(chǎn)線軸承、密封的工作狀態(tài)。

c、以及各種溫度、壓力、流量、速度、轉(zhuǎn)速、力、計數(shù)的監(jiān)測及在線顯示和報警。

d、生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量監(jiān)測：產(chǎn)品尺寸、相互位置精度及其它特征的變化，可反應(yīng)出自動生產(chǎn)線相關(guān)部位性能的劣化程度。為預(yù)防性保養(yǎng)及維修提供可靠的方向。

③故障診斷。是根據(jù)自動化生產(chǎn)線狀態(tài)檢測所得到的信息，結(jié)合設(shè)備的工作原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行參數(shù)及其歷史運(yùn)行狀況，對設(shè)備可能發(fā)生的故障進(jìn)行分析、預(yù)報，對設(shè)備已經(jīng)或正在發(fā)生的故障進(jìn)行分析、判斷，以確定故障的性質(zhì)、類別、程度、部位及趨勢，從而找出必要的對策的技術(shù)。是立即停機(jī)搶修、防止事態(tài)擴(kuò)大，還是維持運(yùn)行、待機(jī)修理，或是采取措施以消除或減輕后繼續(xù)運(yùn)行，既要保證設(shè)備的帶病運(yùn)行時安全、不發(fā)生重大設(shè)備故障，又要保證停機(jī)保養(yǎng)時消除設(shè)備問題，合理延長設(shè)備的預(yù)防性保養(yǎng)的周期，避免過度維修產(chǎn)生的損失。它是一門綜合性技術(shù)，涉及多門基礎(chǔ)學(xué)科，是對基礎(chǔ)理論的綜合應(yīng)用。

a、辨別故障的真?zhèn)巍C(jī)械設(shè)備本身是否真的發(fā)生了故障，是否為儀表失靈或工藝系統(tǒng)波動所造成的假象，是故障診斷首先應(yīng)解決的問題， 首先應(yīng)查詢故障發(fā)生時生產(chǎn)工藝系統(tǒng)有無較大的波動或調(diào)整。系統(tǒng)的異常變化會造成機(jī)組一些監(jiān)測數(shù)據(jù)的變化但此時機(jī)組未必發(fā)生機(jī)械故障。其次應(yīng)查看探頭的間隙電壓是否真實可信儀表故障造成的各種假象屢見不鮮，在進(jìn)行故障診斷時，首先應(yīng)確認(rèn)儀表所顯示的信息是否真實可信、儀表本身有無故障，相關(guān)運(yùn)行參數(shù)有無相應(yīng)的變化，現(xiàn)場有無人可直接感受到的異常現(xiàn)象，進(jìn)行綜合分析。

b、確認(rèn)故障的類型。發(fā)生了什么類型的故障，是何種原因所造成的故障，是故障診斷的核心，查找故障時，首先，收集盡可能多的信息，然后對所收集的信息進(jìn)行分析，剔除一些未發(fā)生變化的數(shù)據(jù)。然后對余下的有疑問可能引起自動化生產(chǎn)線設(shè)備故障的信息采用排除法，根據(jù)故障發(fā)生現(xiàn)象去尋求故障本質(zhì)，去偽存真，同時要注意排除那些因發(fā)生故障所連帶產(chǎn)生的假象，反復(fù)驗證，確保萬無一失。在確實無法短時間內(nèi)找到故障原因時，可根據(jù)可能發(fā)生的概率，由易到難，由高概率的原因入手，逐一按順序排查。從而找出導(dǎo)致故障發(fā)生的根本原因，進(jìn)而判斷故障可能造成的危害程度，對確定是否需要立即停機(jī)、能否維持運(yùn)行、是否需要減少負(fù)荷運(yùn)行做出決策。

c、故障部位的診斷。自動生產(chǎn)線較長，設(shè)備較多，判斷故障所發(fā)生的具體部位的準(zhǔn)確性，對故障搶修、保養(yǎng)的針對性，保養(yǎng)效率，維修費(fèi)用高低具有決定性的影響。判斷時，一定要結(jié)合自動生產(chǎn)線的具體結(jié)構(gòu)組成，各自結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并參考各方面的故障現(xiàn)象加以綜合考慮。

d、故障發(fā)展及演化的趨勢判斷。故障的發(fā)展及演化趨勢的判斷，是確定自動化生產(chǎn)線要立即停機(jī)進(jìn)行維修，還是繼續(xù)運(yùn)行或降低負(fù)荷運(yùn)行的依據(jù)。應(yīng)著重所發(fā)生故障的自身特點(diǎn)及故障發(fā)生后短時間內(nèi)所呈現(xiàn)的特征來進(jìn)行判斷。面對故障，只要分析透徹、判斷準(zhǔn)確，正確的處理意見就會有分析、判斷的過程中自然形成。基于判斷要提出可靠、穩(wěn)妥、切實可行的處理意見。

（6）加強(qiáng)維修質(zhì)量，避免故障重復(fù)發(fā)生。①維修過程中的質(zhì)量管理。首先每項維修都需制訂詳細(xì)的方案，工藝流程、過程檢測方法。其次，設(shè)立專職的質(zhì)量檢驗人員。然后要對每個維修人員進(jìn)行質(zhì)量教育培訓(xùn)，樹立質(zhì)量第一的意識。要求嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行施工作業(yè)。確保維修質(zhì)量。

②故障維修完工的質(zhì)量管理。在自動化生產(chǎn)線維修完工后需要進(jìn)行整機(jī)檢驗，在檢驗中需要對照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按照一定的程序和方法進(jìn)行檢測，對于檢測計量儀表則需按國家規(guī)定的時間間隔在使用前由國家質(zhì)量檢驗檢測單位或有資質(zhì)的檢測單進(jìn)行校準(zhǔn)或檢定。

③自動化生產(chǎn)線試運(yùn)行的質(zhì)量管理。在完成維修或保養(yǎng)后要對設(shè)備進(jìn)行試運(yùn)行，檢查生產(chǎn)線各運(yùn)行參數(shù)及監(jiān)控數(shù)據(jù)，合格后再進(jìn)行試生產(chǎn)，檢測所生產(chǎn)產(chǎn)品相關(guān)尺寸的重復(fù)性和再現(xiàn)性。合格后正式投入生產(chǎn)。

（7）配件。為確保設(shè)備壽命周期費(fèi)用最低，備品配件的管理也是極為重要的一環(huán)。

a、為減少故障維修時間而準(zhǔn)備的組件，在從自動生產(chǎn)線上更換下來后應(yīng)立即修復(fù)，并進(jìn)行檢測，合格后留待下次使用。

b、從過往的故障記錄，配件使用記錄對配件需求做出預(yù)測，確保最低庫存。

c、對進(jìn)口配件，在保證質(zhì)量的前提下，積極的實行國產(chǎn)化，如有可能也可使用替代品。

d、對采購周期長的配件，一定要早作計劃。

e、一定要配件供應(yīng)商資質(zhì)進(jìn)行考查，確保配件質(zhì)量。

（8）持繼改進(jìn)。是減少自動化生產(chǎn)線故障及延長預(yù)防性保養(yǎng)周期極為重要的一環(huán)， 平時應(yīng)準(zhǔn)意收集自動化生產(chǎn)線故障多發(fā)點(diǎn)，裝拆零部件的困難點(diǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定點(diǎn)，預(yù)防性保養(yǎng)耗時多的地方，群策群力進(jìn)行持繼的改進(jìn)。每個都應(yīng)樹立沒有最好只有更好思想。