机械设备运行可靠性评估的发展分析

门宽柱

摘要：社会科学技术不断发展，传统的方法不能满足当前社会发展的需要，不能准确地对机械设备进行评估，所得出的结果也与实际情况不相符，所以加强设备运行可靠性评估具有重大的现实意义。文章针对机械设备维护工作的发展历程以及机械设备可靠性评估存在的问题提出了相应的机械设备可靠性评估的策略。

关键词：机械设备；设备运行；可靠性评估；机械制造；设备维护 文献标识码：A

中图分类号：TH17 文章编号：1009-2374（2017）03-0071-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.03.032

我国引进相关的机械制造设备以后，就不断发展与革新机械设备可靠性的评估方式，不断改变之前落后的故障后维护的方式，发展成现阶段的状态维护。但是，由于各种因素的影响，现阶段这样的评估方法仍然不能有效地满足机械设备运行的需求。制造业想要持续发展需要机械设备的支持，机械设备的质量直接影响社会经濟发展以及国家竞争实力。因此，正确地评估机械设备的运行状态具有重大的现实意义，所以机械制造企业要不断地完善与创新评估方法。

1 机械设备维护工作的发展历程以及存在的问题

1.1 机械设备维护工作的发展历程

随着社会经济发展，机械设备相关企业对设备的维修认识不断提升，机械设备维护工作主要经历了以下四个发展阶段：

1.1.1 设备发生故障以后开展维修工作。当机械设备发生故障以后，让从事机械设备制造的相关人员进行设备维修。已经发生故障再进行维修的维修方式明显存在滞后性。故障发生后再进行维修会对企业的生产效率造成影响，与此同时，在前期，进行维护以及修理的设备比较落后，所以不能有效地解决机械故障等问题。只有修理之后才能继续工作，且在之后的一段时间内设备还是会出现故障。

1.1.2 定期对机械设备进行维护。社会的不断发展，人们对机械设备的认识也在不断深化，国内外的很多企业已经会定期地对设备进行维修，及时地发现故障，从而有效地排除故障。定期维护的方式明显优于故障发生以后进行维修的方式，预先采取维护措施，将机械设备故障最大限度减少，从而减少了对机械设备的影响，有利于设备的安全运行。但是这种方式不能掌握设备真实的情况，在检修过程中，会存在维修过度或不足的状况。

1.1.3 设备使用过程中进行维护。当设备在使用时，开展设备维修工作，逐渐形成一种较为完整的维修管理体系。学会从多个方面对设备进行维修，可以通过定期维护或者检修的方式。结合不同的设备维修方法，最终形成完整的设备维修体系。在多种维修方式中，使用最多的维修方式是预先维修，事先发现设备的障碍，将故障排除，从而降低设备发生故障的概率，使得企业的生产效率提升。

1.1.4 对维修过程中出现故障的设备进行长期的观察。就目前而言，大多数机械企业会加强对维修期间发现异常的设备进行长期的观察。将多种维修方式相结合，定期地对正在使用的设备进行维修，寻找运行异常的设备，根据其实际情况进行维修。通过这样的维修方式，能一定程度上减少维修人员的工作量，提高维修的效果，比之前的维修方法更加有效。

1.2 机械设备可靠性评估过程中存在的问题

传统可靠性理论通常利用数字工具对不确定性的数据进行统计与处理。采用传统的可靠性评估方法能对失效设备的布局进行明确，从而有效地对一个类型的设备进行可靠性分析。但是在实际运行过程中，因为不同的设备其零部件会有不同的损伤或故障，零部件的故障程度也具有差异性，所以在进行可靠性评估时，仅仅对一个设备进行评估，在一定程度上而言，得出的评估结果只是代表这种设备具有个别特性，而不能代表一个类型的设备。在对机械设备进行评估时，通常存在着以下三个难点：

1.2.1 在实际工作中，评估机械设备可靠性时，需要以相应的概率论以及数据论为出发点，以此为基础，总结出大量的数据，不断对这些数据进行分析与试验，最终确保数据的有效性。但是在实际的工程运作过程中，评价某种设备的可靠性时，都是针对设备进行数据收集，例如飞机失事属于没有概率的问题，利用大样本收集这类事件具有一定的难度。

1.2.2 以前进行可靠性分析时，都是利用机械设备的失效性，了解与掌握机械设备失效性参数，从而对设备进行可靠性评价，但是设备时效性本身具有需要假设，完全与失效性相符合的事件是不能预估的。对于大型设备，其结构与零件都比较复杂，对这类设备进行检修时会有很大的难度，而传统的检修方式比较单一并且片面，采用这种方式对复杂设备进行检修，其做出的评估必然是不全面的。

1.2.3 可靠性评价的基础是二值假设和有限状态。传统的可靠性评估方式对设备考察的状态比较狭小，在对机械设备进行可靠性评估时，通常会假设设备正常或失效这两种状态，这种假设是比较片面的。在实际运行中，机械设备不仅存在着这两种状态，设备很可能处于逐渐老化的状态，其状态值不能明确的。且这种状态是不能明确的，具有随机性。所以二值假设和有效状态是一种理想的假设，很难有效地实现，只考虑正常与实效两状态，其得出的可靠性评估结论必然会有所偏差。

2 机械设备运行可靠性评估的具体对策

2.1 减少评估对概率分布的依赖

在当前可靠性评估过程中，过多地依赖概率分布，因此为了提高机械设备评估的可靠性，需要减少对概率分布过度依赖的现状，采用对概率分布依赖较小的方法，从而最大限度地降低对数据分布的依赖。通过这样的方式能有效地降低设备可靠性分析的难度。机械设备的可靠性评估不只是受一种因素影响，外部环境以及设备的内部结构都会对机械设备的可靠性评估造成影响，因此在评估过程中会形成一定的偏差。但是在对设备失效的原因进行假设性分析，并获取设备退化以及失效的相关信息有利于提高其评估的准确性。对机械设备失效原因进行假设性分析能为可靠性评估奠定良好的基础，促使评估工作的顺利进行。

2.2 增强可靠性評估的实时动态性

当前设备进行可靠性评估时其中的一个缺陷是不能进行实时评估。传统的评估方法不能有效地掌握设备实时的运行状态，所以对设备进行维护以及开展可靠性评估时都存在一定的滞后性，评估缺少针对性，最终降低了评估的水平。为提高评估的准确性，需要掌握机械设备的实时动态，并对其实时动态进行评估。开展实时动态追踪仍属于理论水平，在今后的实际工作过程中，要将其运用于实践过程中。

2.3 提高可靠性评估的具体方式

2.3.1 根据振速情况进行可靠性评价。在使用过程中，有些机械设备使用频率以及产生振动速度会存在着差异性。可以采用下面的计算方式进行计算：首先对机械使用过程中的基础量进行计算，根据其振动的程度和相应的等级，设定出机械运行的可靠性数值，然后利用相应的公式进行计算，将算出的结果与实现设定的结果进行比较，最终确定机械设备运行的可靠性结果。

2.3.2 根据机械受损程度进行可靠性评价。在机械设备运行的过程中，会不可避免的发生一些磨损，在不同的使用状况下，其磨损的情况会存在着差异性。在机械都受到磨损的情况下，对机械进行进一步地划分。其划分的依据主要是机械使用的时间，分别设置设备使用前、使用中以及使用后这三个数值。对机械设备轴心的老化程度进行观察，针对不同的老化程度设置不同的指标，用部分数值进行代替。如果设备的运作轴心受损比较轻时，表示其机械运行的可靠性较高。如果设备轴心损伤情况比较严重，则说明机械运行的可靠性比较低，最终根据分析所得的结果制定出机械运行的可靠性数值曲线图。

2.3.3 根据机械不确定状态进行可靠性评价。机械设备在运行过程中不只是存在失效与运行两种状态，还包括不确定状态。设备运行的良好程度是环境设定后的计算指标。机械出厂的时间越往后，设备的不确定状态会随着减少。对机械设备不确定状态进行评估时，要计算机械分解频带的数值，对小波信息转化情况进行分析，其次计算出机械运行的可靠性数值，最终评价机械设备可靠性评估值。

3 结语

总而言之，机械制造企业要将机械设备的维护和检修作为工作的主要环节。采用多种方式对机械设备进行维修，保证每台机械设备都处于正常运行的状态，从而提高企业的生产效率，生产出符合标准的高质量产品。本文分析现阶段机械设备可靠性评估存在的问题，提出一些参考意见。在对机械可靠性进行评估时，减少评估对概率分布的依赖，实时地对设备进行可靠性评价。同时为了提高评估的准确性，还可以根据机械振速情况、受损情况以及不确定状态有针对性地采取相应的计算方法。在今后的实际工作中，机械制造企业要重视机械设备评估的准确性，不断完善与创新评估方法，采用科学与实用的方法进行实时监控与动态分析，得出机械设备真实的运行结果。

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（责任编辑：蒋建华）