時間:2022-01-29 05:08:18
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設備維修體制是以生產為中心,為生產服務的一種維修體制,根據有關資料統計,它由五種具體的維修方式構成。
(1)維修預防。維修預防是一種很好的思想,它提倡在產品設計制造階段就認真考慮設備的可靠性和維修性問題,從根本上防止故障和事故的發生,從而減少和避免設備的維修。
(2)事后維修。事后維修是設備出了故障再修,不壞不修。之所以采用這種維修方式,一方面是因為設備檢查診斷不可能把所有的故障隱患全部發現,設備故障在生產中時有發生;另一方面,事后維修方式還是比較經濟的,對于簡單或不重要的設備,可以采用這種維修方式。但對于重要設備來講,如果采用這種維修方式的話,將會使設備故障增加、維修時間長、維修費用高,是很不經濟的。
(3)改善維修(技術改造)。改善維修(技術改造)是不斷利用先進的工藝方法和技術,對設備進行技術改造,改正設備的某些缺陷和先天不足,提高其先進性、可靠性及維修性,提高設備的運轉率。任何先進的設備是相對的,總有某些不足之處和可以改進的地方,通過維修同時對設備進行技術改造,使設備更趨于完善。
(4)預防維修。預防維修是以加強設備檢查為主,設備故障早期發現,早期排除,能大大減少故障的停機時間。預防維修包括定期維修和狀態維修兩方面的內容,狀態維修是利用檢測、監測和診斷技術,對設備狀態進行預測,有針對性地安排維修,事先排除,從而避免和減少故障停機的損失。
(5)全面規范化生產維護(TNPM)。TNPM是以設備綜合效率和完全有效生產率為目標,以全系統的預防維修系統為載體,以員工的行為規范為過程,全體人員參與為基礎的生產和設備維護、保養和維修體制。設備維修中最重要的是基礎化管理,而5s活動則是設備基礎化管理的精髓。5s是日語中5個以“s”發音的拼音字頭。
研究和實踐發現,采用有計劃的預防維修可以減少設備的故障,節約大量維修時間和費用,結果逐步形成了預防性維修的概念。最早美國通用電氣公司和杜邦公司又針對預防維修存在著既有過剩維修又有維修不足的問題,將預防維修制度發展成為生產維修。生產維修除了堅持日常保養外,還包含以下4種主要維修方式:事后維修、預防維修、改善維修和維修預防。針對不同的設備及使用情況,分別采取不同的維修方式。預防性維修和計劃預修是以時間為基礎定期對設備進行的大規模檢查與修理。
二、機電設備維修方式的類定
(1)故障維修。又稱事后維修,是指設備發生故障后立即停機進行維修的方法。
(2)定期維修。又稱預防維修或計劃維修,是根據固定的設備運行時間或當量時間間隔進行維修,不論設備狀態如何,到一定時間后便停機維修的方法。
(3)改進維修。又稱技術維修,是通過根本原因分析和采用新技術,實施改進設計和技術改造,從根本上改進設備的性能的維修方法。
(4)狀態維修。又稱預知維修,是根據先進的狀態監測和診斷技術提供的設備狀態信息,判斷設備的異常,預知設備的故障,在故障發生前進行維修的方法。
三、對策
(1)改進機電設備維修管理的方式,加強煤礦機電設備使用和維護的管理。在現有條件下。煤炭生產企業應當高度重視對設備使用、維護、修理人員技能和素質的培養,進一步完善包括三級保養、點檢、班檢、定期維護和巡回檢查以及交接等日常維護和文明生產的制度。煤炭企業應根據現代維修理論、行業特點、設備特性、工作環境及設備在煤炭生產中的作用等因素來進行維修決策,健全設備管理的規章制度并嚴格執行;選擇包括事后維修、預防維修、計劃預修和狀態維修等合適的維修方式,逐步形成具有煤礦特色的科學的新型維修管理模式。
(2)設備維護檢修制度。維護管理制度應以設備使用說明書為基礎,設備運行檔案為依據,根據零部件的使用壽命而制定的定期計劃檢修制度,如:設備運行檔案顯示,渣漿泵的內襯使用壽命為1000h,那么該臺設備的內襯計劃檢修周期為980h,可將設備故障控制在萌芽階段。將所有設備的運行檔案進行整理,歸類、分析,并結合設備使用說明書和每月設備運行時間,制訂出月度、季度、年度設備檢修計劃。由于洗煤廠機電設備檢修工作的特殊性。檢修工作分為現場檢修和計劃檢修。現場檢修,是以機電值班人員在設備運行過程中發現的問題為依據而提出的檢修要求,是一種被動的檢修;計劃檢修,則是預防性檢修,是一項保證設備性能和完好的重要工作。所以,計劃檢修是檢修工作的重點,管理工作應主要放在計劃檢修上。
(3)推行綠色維修。環境、資源、人口是當今人類社會面臨的三大問題,尤其是生態環境遭到嚴重破壞,地球資源大量消耗,成了突出的問題。我國為了履行“實施可持續發展戰略”的承諾,提出了“清潔生產”的構想,“綠色維修”在這種背景下也應運而生。綠色維修是綜合環境影響和資源利用效率的現代維修模式,其目標是除了達到保持恢復產品規定狀態這一目標外,還應滿足可持續發展的目標要求,即在維修過程及產品維修后直至產品報廢處理這一段時期內,最大程度地使產品保持和恢復原來規定的狀態,又要使維修廢棄物和有害排放物最小,即對環境的負面影響最小,且對人員(維修者和使用者)的勞動保護好,還要使資源利用效率最高。
(4)加強機電設備的更新改造。①設備的更新。采用在技術上比較先進、使用操作規程上比較方便、經濟上比較合理、管理上比較進步的新型設備替代原來使用的老設備。②設備的改造。主要途徑有:對設備的結構作局部改進和增加新的零件和各種裝置。
(5)企業設備維護管理。企業設備維護管理要點:設備是企業賴以生存、發展的物質技術基礎,設備使用的好壞直接影響企業的生存和發展,而設備管理是企業管理最重要管理之一,俗話說:要想善其事,必先利其器。要想利其器,只有通過加強設備維修管理,使其充分發揮效能,不斷改善設備技術狀態,延長使用壽命。為企業獲取最佳經濟效益。①起重機械設備的安裝和拆卸必須由有資格的單位和專業人員進行,并應有專人定期進行維修保養和按規定定期檢查其電氣絕緣性能。對達不到安全要求又不能修復的機電設備,必須立即停用,并予以報廢處理。②施工現場應為機電設備提供符合安全要求的道路、基礎(座)、水電、操作棚或停機場地等必備條件。夜間作業應設置安全和充足的照明。③機電設備的作業場所,應符合安全要求。場地應平整無障礙,機電設備旁應留有符合規定的作業和維修空間,作業通道應保持暢通,不得堆放材料、雜物。有防火要求的,其作業場所應符合消防安全要求。④施工機械和動力機械的基礎(座)必須穩固,并符合其出廠說明書或設計的要求。⑤機電設備、小型電動工具用電,應當符合本規程和有關標準、規范的要求,并應由專業人員安裝、拆除和維修保養。⑥電設備的管理應做到“定人、定機、定設備”,嚴禁不具備專業資格的人員操作機電設備。小型電動工具使用前,應對使用人進行安全技術交底并進行安全技術操作規程的教育。
2當前煤礦機電設備維修模式存在的主要問題
2.1不能及時發現機電設備故障隱患雖然很多的煤礦企業采用預防性的機電維修模式或者引進了更新的機電設備維修模式,但是在煤礦企業的實際應用中,仍然不能及時的發現機電設備的故障隱患。對于煤礦企業而言,如果不能及時的發現機電設備的故障隱患,煤礦企業的生產就會面臨在生產中機電設備發生故障而導致的非正常停工損失。在煤礦生產過程中發生的機電設備故障對于如今采煤業高度依賴機電設備的情況十分不利,很多采掘煤礦以及井下工人安全都靠機電設備的正常運行而得到保障,如果機電設備在使用過程中出故障,輕則出現非正常性停工,嚴重時甚至會造成人員的傷亡。不能及時發現機電設備故障的隱患依然是當前的煤礦機電設備維修模式面臨的問題。
2.2煤礦機電設備維修隊伍專業化不足煤礦機電設備維修隊伍專業化不足幾乎是所有的煤礦企業面臨的一個問題,特別是當前科技進步非常快,煤礦企業都在不斷引進各種各樣先進的生產設備,而煤礦企業的維修隊伍卻沒有隨著設備的引進進行更新,造成當機電設備出現故障時不能及時的排除。在煤礦企業的日常開采過程中,機電設備的維修人員并不使用機電設備,造成很多時候當機電設備出現故障時為了不影響正常的生產,對于機電設備的維修經常是由井下的工人進行,而很多開采工人并不具備維修機電設備的維修經驗。而在維修過程中,同時也存在機電設備的維修人員缺乏對設備的實際使用的經驗,造成維修不到位的情況。
2.3不重視機電設備維修對煤礦企業經濟效益的影響當前的機電設備維修過程中很多時候只注重維修機電設備本身,而忽略了將機電設備的維修和企業的經濟效益進行綜合的考慮,特別是一些比較老舊的機電設備,已經不具備維修的價值卻還在使用,而不進行更新,這部分機電設備的維修費用非常高,繼續使用并維修這部分機電設備對于提升企業的經濟效益不利。
3煤礦機電設備維修管理模式的改進建議及發展趨勢
3.1管理信息化煤礦機電設備維修管理信息化是未來煤礦機電設備維修模式的發展方向之一。對于當前煤礦機電設備的維修,如果要最大限度地降低煤礦設備的維修成本,只有通過建立相應的維修數據庫,對設備的維修進行信息化管理,并引進智能化的機電設備,才能讓煤礦企業及時的發現煤礦機電設備中存在的問題,讓機電設備在出現故障前就將機電設備維修好。
3.2維修標準化煤礦機電設備維修的標準化是指建立系統的科學的機電設備維修標準,根據不同的機電設備的使用情況制定標準的維修模式,對于不同的機電設備的故障都能找到相應的維修標準,以提升當前煤礦機電設備維修隊伍專業化水平。機電設備維修標準化使得在維修機電設備時有章可循有法可依,便于機電設備使用過程中的維修。
3.3效益最大化煤礦機電設備維修中選擇各種機電設備維修模式的目標是降低機電設備故障對企業正常生產的影響,提高煤礦企業的經濟效益。在機電設備維修模式的改進方面應當綜合考慮煤礦企業的經濟效益,選擇能有效地提升煤礦企業經濟效益的維修模式,對于已經無維修價值或者維修的綜合價值不大的機電設備,煤礦企業應當及時進行更換或者升級為更為先進的設備,提升煤礦企業的綜合經濟效益。
維修性設計準則是為了將產品的維修性要求、使用約束和保障約束轉化為具體的設計而確定的通用或專用設計準則。技術人員在設計產品時應遵循和采納相應維修性設計準則的條款。制定維修性設計準則是維修性工程中一項非常重要的工作,也是維修性設計與分析過程的主要內容。維修性設計準則的作用體現在:1)指導設計人員進行產品設計;2)便于在設計階段進行設計評價;3)便于分析人員進行維修性分析和預計。維修性設計準則的主要內容包括[1,6]:簡化設計,可達性和可操作性設計,模塊化、標準化和互換性設計、防差錯和標示設計、維修安全性設計、維修性人機工程設計和測試診斷設計等。不同類別和不同層次的產品,其維修性設計準則差別較大,制定某類產品的維修性設計準則可參照的有:1)產品的維修性要求;2)相似產品的維修性設計準則和已有的經驗教訓;3)適用的標準、設計手冊。主要流程見圖1。經過以上流程,一方面選取了已有各種標準、規范、手冊中適合的內容,另一方面結合電子類產品的功能、結構類型以及使用維修條件等特點,可得符合電子設備自身特點的維修性設計準則通用條款:1)設計要簡化。在滿足功能和使用要求的前提下,盡可能采用最簡單的組成、結構和外形,減少零部件的品種和數量,另外還要注意簡化、合并產品功能;2)符合可達性和可操作性要求。可達性是指在維修產品時,接近維修部位的難易程度,主要指視覺可達和操作可達。可達性設計是從維修空間和布局方面提高維修性。可操作性指產品在結構上應便于拆缷、組裝,維修時應滿足簡單、省時、省力的要求;3)標準化和模塊化設計。標準化指在滿足要求的前提下,限制產品可行的變化到最小范圍的設計特性,包括元器件、工具的種類以及術語、軟件、材料工藝等。模塊化設計是實現部件互換通用、快速更換維修的有效途徑;4)保證測試診斷快速和準確。性能測試和故障診斷的難易程度,直接影響產品的修復時間,產品設計時應充分考慮故障檢測診斷的方便性。5)維修工具通用化。產品在維修時對工具及設備的要求應盡量簡單,并且應盡量減少專用工具、專用設備的使用。除了通用條款,對于部分特殊設備還可制定專用條款,如戰場搶修設計和維修作業環境設計等。上述維修性設計準則可作為評價指標,對電子設備的設計方案進行維修性分析與評價,并根據評價的結果指導產品設計。
2實例分析
2.1定性分析
圖2和3分別是某設備在模樣階段和初樣階段的2種設計方法,其變化之處是圖2中印制板1、印制板2和安裝板合并成圖3中印制板3,箱內其它結構不變。其好處有3點:1)把具有相同或相似功能的結構進行合并,符合簡化設計的要求,同時也減少了零部件的品種和數量;2)兩圖對比看出,圖3方案的結構設計使箱體內空間更寬裕,便于工作人員進行觀察和操作,大幅度提高了可達性和可操作性;3)在維修工具方面,圖3方案的優勢是對工具的要求簡單,只需要普通工具就能完成設備的拆卸和裝配。但是圖2方案在測試診斷設計方面做得更好,通過對功能單元的合理劃分,使得性能測試和故障診斷的難易程度大大降低,在一定程度上減少了設備的修復時間。由此可見,2種方案各有優劣,通過實際使用過程中的對比發現,整體上,圖3方案的設計方法維修性能更優。圖2模樣階段箱體內部布局圖3初樣階段箱體內部布局
2.2定量分析
陳璐等[7]給出了一種定量評價產品維修性能的方法,本文以此為依據,并結合第1節中闡述的維修性評價指標,提出了一種適用于電子設備的維修性評價模型。美國軍事標準MIL-HDBK-472Maintainabili-tyPrediction中定義了維修性評價指標的打分標準,以4,2,0三個等級分別表示每個評價指標的優、中、劣,該標準還定義了打分依據。需指出的是,各項評價指標之間并非相互獨立,而是具有一定關聯度,且任意兩評價指標的關聯度都具有矢量性。假定用4,2,0分值來表示兩兩之間的關聯度強弱,結合電子設備的維修性設計準則(即評價指標)可得到表1.維修性評價模型綜合考慮了各評價指標及其關聯度,定義為WP=Ai(i=j)Tij(i≠j{)(1)式中,i和j分別為不同的維修性評價指標;Ai為各項維修性指標的打分值;Tij為維修性指標i相對于維修性指標j的關聯度。積和式是矩陣的一個重要函數,其計算結果涉及了矩陣的每一項,能對矩陣進行準確的定量描述,設B為n階方陣,B=(bij),積和式定義如下:per(B)=∑k1,k2,…,kn∈Pnnb1k1·b2k2...bnkn(3)式中,Pnn表示所有n元排列的集合。將維修性評價模型用矩陣積和式表示出來就是維修性綜合指數,因此,維修性綜合指數同樣考慮了各種維修性指標及其關聯度,定量地描述了設備維修性能的狀況。綜合指數越大,設備的維修性能越好,反之越差。為了簡化形式,結合表1將部分關聯度數值代入式(2),得到:WP=A1T12T13T14T150A20T24T250T32A30T35000A4T450T5200A5(4)上述矩陣用積和式表示如下:per(WP)=A1A2A3A4A5+T25T52A1A3A4+T24T45T52A1A3(5)現在用維修性評價模型對前面的實例進行分析。參照MIL-HDBK-472標準,對圖2和3兩種方案的維修性能進行打分,見表2。表2維修性指標打分值評價指標圖2方案圖3方案124224322442524結合表1各指標的關聯度,可以得到2種不同設計方案的維修性評價矩陣:WP1=242440202202204000404002,WP2=4424404022022040002204004。代入式(5)可以計算出維修性綜合指數,per(WP1)=256,per(WP2)=512,由此結果可以看出,圖3方案的維修性綜合指數大,維修性能好,應予以優先采納,這與實際維修過程中得到的結論是一致的。上述方法非常簡便、快捷,在對電子設備進行維修性評價時可以使用。
2.基于水利行業人才需求的機電設備維修與管理高職專業教學條件建設
2.1專業師資的配置與要求。
2.1.1專業帶頭人的基本要求(1)具備高職教育認識能力、專業發展方向把握能力、課程開發能力、教研教改能力、學術研究尤其是應用技術開發能力、組織協調能力。(2)成為專業建設的龍頭,具備最新的建設思路,主持專業建設各方面工作。(3)能夠指導骨干教師完成專業建設方面的工作。(4)牽頭專業核心課程開發和建設。(5)主持及參與應用技術開發課題。
2.1.2專任教師的配置與要求(1)具有較強的教學能力。(2)具有一定的課程開發能力。(3)具備較強的教研教改能力。(4)熟悉機電設備的原理、裝配工藝等知識。(5)熟悉機械圖紙和電氣圖紙;具有機電設備使用、維護、管理能力,具有一定的生產管理、技術管理等知識。(6)具備事故處理能力。(7)具備執行安全規范的能力。(8)熟悉水利水電機電設備的原理、裝配工藝等知識。
2.1.3兼職教師的配置與要求(1)具有較強的教學能力。(2)具備熟練的機電工具設備的使用與操作能力。(3)熟悉機電產品生產現場的工藝實施、機電工具設備的使用與操作。(4)熟悉事故處理能力。(5)具備執行安全規范的能力。
2.2實踐教學條件配置與要求。
2.2.1電工實訓室訓練常用電工儀器儀表使用。面積120m2,具備低頻信號發生器、直流電源、三相調壓器、直流單臂電橋、直流雙臂電橋、可調電感箱、電流表、電壓表、功率表、頻率信號發生器、函數信號發生器及其他常用測量儀表。
2.2.2機械實訓室訓練機械原理、機械產品維修等基本技能。具備單級圓柱齒輪減速器、兩級三軸線圓柱齒輪減速器、兩級圓錐———圓柱齒輪減速器、單級蝸桿減速器,常用鉗工設備、量具。
2.2.3電工基本技能實訓室用于萬用表安裝與使用實習。面積60m2,具備低壓電器、常用電工工具。
2.2.4機械零件測繪實訓室訓練機械制圖與零件測繪基本技能。具備常用量具設備。
2.2.5低壓電氣實訓室訓練可編程控制器原理與應用的基本技能。具備電腦、常用PLC等設備。
2.2.6機床電氣控制技術實習室訓練電氣控制線路常見故障分析與處理方法。具備各種機床電氣控制線路等設備。
2.2.7機加工實訓室訓練金屬的主要加工方法,所用設備和工具。具備普通車床、銑床等設備。
(一)煤炭機電設備早期運行故障
煤炭機電設備早期運行故障主要發生在機電設備磨合時期,一般情況下不同類型的機電設備所需要的磨合期是不同的,磨合時期發生故障的概率往往會隨著時間的推移不斷降低。該階段發生故障的主要原因來自三個方面:機電設備自身設計存在的缺陷、出廠時質量不達標及其使用的具體環境與機械自身不協調。
(二)機電設備運行中期發生偶發故障
機電設備運行中期一般情況下是其運行效率最高的時期,該階段發生故障的概率往往是整個機電設備故障最低的時期,但是也會出現一定的偶發性故障,這些偶發性的故障往往沒有任何規律。探究該階段該發生故障的主要原因為煤炭機電設備在具體使用的過程中沒有按照相關的使用規程及使用不恰當的機電設備中期維護方式等,要想降低該階段的煤炭機電設備故障率,相關的人員應當從嚴把機電設備入廠時的整體質量,嚴格按照相關的操作規范使用機電設備及全面的做好機電設備的定期保養和定期檢測工作。
(三)機電設備后期發生的磨損故障
機電設備后期發生的磨損故障的主要原因為隨著機電設備運行時間的不斷增長,其內部相關的零部件必然會出現一定程度上老化、磨損、疲勞及不同程度的腐蝕等情況,對于該些磨損故障發生時,相關的技術人員應當實現對于機電設備相關零部件的及時更換,并做好定期的檢查維修及保養工作。
(四)機電設備發生故障的相關類型
煤炭機電設備發生故障的主要類型有五種,分別為:機電設備老化性故障,主要現象為機電設備內部零部件出現變質、老化、剝落及異常磨損等情況;機電設備松脫性故障,主要表現為機電設備內部零部件的脫落或者松動等;機電設備堵塞或者滲漏性故障,主要表現為機電設備出現漏水、漏氣及漏油的情況出現,或者為發生設備堵塞的情況;機電設備損壞性故障,主要表現為機電設備出現變形、斷裂、龜裂及拉傷等情況;機電設備功能性故障,主要表現為機電設備相關功能的減退及不同程度的失常等。
二、煤炭機電設備故障檢測
現階段煤炭機電設備故障檢測主要分為兩個方面,分別為機電設備變頻器故障檢測與工況故障檢測。
(一)機電設備變頻器故障檢測
在進行機電設備變頻器故障檢測的過程中主要為將機電設備各個工況檢測點的相關數據傳送給機電設備相關工況點和故障檢測中心,然后通過故障檢測中心相關的處理工作之后,做出相應的保護檢測功能。在機電設備實際的運行過程當中每個變頻器都擁有自身一個獨立的電子顯示器,能夠將機電設備的電機電流、牽引速度及運行電壓等相關參數直觀地顯示出來,其最為主要的功能是實現相關信號的傳輸工作,信號通過檢測中心之后,檢測中心會做出相應的故障處理信號,最后以圖形或者文字的形式將所要表達的信號表示出來。
(二)機電設備工況故障檢測
煤炭機電設備的工況檢測是一種電腦計算機程度,該程序主要通過電腦系統實現檢測。機電設備工況故障檢測主要是為了發現存在于機電設備的故障或者為根據其中相關數據的變化實現對于煤炭機電設備內部相關故障的預測。如果在進行檢測的過程中,相關的檢測設備發現了機電設備故障的存在或者潛在故障的存在,檢測程序將會將相關的故障信息傳遞給機電設備控制中心,并且能夠發出比較醒目的機電設備故障預警信號,煤炭機電設備日常維護人員收到該信號之后,能夠實現對于相關故障的第一時間處理工作,同時在很大程度上也能夠實現相關故障的預防工作,這對于降低由于煤炭機電設備故障發生而帶來的巨大損失。
三、煤炭機電設備維修
機電設備維護及維修工作人員應當明確機電設備日常維護和計劃維修之間的關系,所謂的機電設備維護工作是機電設備維護人員采取預防為主的相關措施,對煤炭機電設備進行全面的日常檢測和維護,進而實現對于機電設備實際的運行狀況及相關磨損情況的掌握,并且通過日常的維護工作在很大程度上能夠降低機電設備以外事故的發生。同時,當在維護的過程當中發現機電設備運行效率較低,磨損情況較為嚴重時,相關的機電設備維修工作人員就應當制定相關的計劃維修工作,做好對于機電設備的相關維修工作。煤炭機電設備管理單位應規劃好機電設備維修和煤炭生產之間的關系,因為在進行機電設備的維修過程當中必然會影響到煤炭生產的順利開展,并且在維修的過程中也會消耗煤炭企業相關的財力及人力,尤其是在年終煤炭企業抓緊生產的過程中,相關機電設備的維修及必要維護工作給整個煤炭生產帶來的影響往往較大,很多煤炭企業在該時段往往選擇放棄機電設備維護,保證自身煤炭產量的措施,這在很大程度上就會出現相關的機電設備在狀態較差的情況下進行高負荷的運轉給整個煤炭機電設備運行的可靠性帶來較大的影響。此外,煤炭企業應將機電設備的日常維護工作和定期檢修工作相結合,應當全面的認識到機電設備的定期檢修工作是機電設備日常維護工作的延續,日常檢修工作是機電設備管理單位每天安排相關的人員實現對于機電設備每天的保養和檢修,而定期檢修工作是按照預先設備的日期實現對于機電設備更為全面的、深入的檢修工作,在進行機電設備維護的工作當中,應將兩者有機結合到一起,從而全面保證機電設備的使用壽命。同時在機電設備維護相關人員在進行日常維護的過程當中,應全面的按照相關的規程進行操作,全面的提升機電設備維護工作的質量。
一、日常維護
設備使用過程中,單位定期對電氣設備使用情況、設備狀況進行檢查,確保設備處于完好狀態運行,發現問題及時排除。單人使用的設備實行專責制。主要設備實行包機制(包運轉、包維護、包檢修)。設備使用實行定人、定機,憑證操作。主要管、線纜裝置,實行區域負責制,分片包干的管理辦法,嚴格執行日常保養(維護)和定期保養(維修)制度。以操作工人為主,維修工配合,進行設備的及時檢查,處理日常保養無法處理的缺陷。定期保養完后,由電氣設備技術人員與設備管理員進行驗收評定,填寫好保養記錄。確保設備保持整齊、清潔、、安全經濟運行。主要重點設備應定期進行精度、性能測試,做好記錄,發現精度、效能降低,應進行調整或檢修。對主要重點設備的關鍵部位要進行日常點檢和定期點檢,并做好記錄。
二、設備維修
現代電氣設備制造通過引進不少國外先進的技術、裝備和管理,使得因此電力系統的裝備水平得到較大的改善。設備技術狀況、技術管理水平,電氣設備的外部環境如溫度、濕度、污染、紫外線、日照等對設備有較大的影響不同。因此給在電氣設備的維修工作帶來許多新的問題。因此要對電氣設備的維修進行調整,變時間周期為基礎的定期維修方式為以狀態為基礎的維修方式。針對設備的實際情況編制修理計劃,安排修理力量,進行修理前技術鑒定,依據機況監測的結果及臨時發生的故障,確定某一部分更換或修理,也可結合定期保養進行。必須建立主修責任制,主修人員應具有相應資格,并對其主修設備的質量及安全技術性能負責。無論內部或委外大修,車間機修人員必須隨機進行監修。設備大修后的性能參數、技術指標、使用功能應與原設備規定要求相符,正常大修范圍以外的事故修理,修理內容根據實際機況確定,由公司主管領導審批后施行。在電氣設備的修理中要注意:由于電氣設備的初始狀況和現場設備的運行狀況有很大差異,即現場設備的“健康”狀況好壞相差甚大,在維修結果上,要注意避免維修過剩和維修不足的情況出現。
關鍵詞:礦業公司;機電;設備;維修;管理
1機電設備維修體制的發展過程
設備維修體制是以生產為中心,為生產服務的一種維修體制,根據有關資料統計,它由五種具體的維修方式構成。
(1)維修預防。維修預防是一種很好的思想,它提倡在產品設計制造階段就認真考慮設備的可靠性和維修性問題,從根本上防止故障和事故的發生,從而減少和避免設備的維修。
(2)事后維修。事后維修是設備出了故障再修,不壞不修。之所以采用這種維修方式,一方面是因為設備檢查診斷不可能把所有的故障隱患全部發現,設備故障在生產中時有發生;另一方面,事后維修方式還是比較經濟的,對于簡單或不重要的設備,可以采用這種維修方式。但對于重要設備來講,如果采用這種維修方式的話,將會使設備故障增加、維修時間長、維修費用高,是很不經濟的。
(3)改善維修(技術改造)。改善維修(技術改造)是不斷利用先進的工藝方法和技術,對設備進行技術改造,改正設備的某些缺陷和先天不足,提高其先進性、可靠性及維修性,提高設備的運轉率。任何先進的設備是相對的,總有某些不足之處和可以改進的地方,通過維修同時對設備進行技術改造,使設備更趨于完善。
(4)預防維修。預防維修是以加強設備檢查為主,設備故障早期發現,早期排除,能大大減少故障的停機時間。預防維修包括定期維修和狀態維修兩方面的內容,狀態維修是利用檢測、監測和診斷技術,對設備狀態進行預測,有針對性地安排維修,事先排除,從而避免和減少故障停機的損失。
(5)全面規范化生產維護(TNPM)。TNPM是以設備綜合效率和完全有效生產率為目標,以全系統的預防維修系統為載體,以員工的行為規范為過程,全體人員參與為基礎的生產和設備維護、保養和維修體制。設備維修中最重要的是基礎化管理,而5s活動則是設備基礎化管理的精髓。5s是日語中5個以“s”發音的拼音字頭。
研究和實踐發現,采用有計劃的預防維修可以減少設備的故障,節約大量維修時間和費用,結果逐步形成了預防性維修的概念。最早美國通用電氣公司和杜邦公司又針對預防維修存在著既有過剩維修又有維修不足的問題,將預防維修制度發展成為生產維修。生產維修除了堅持日常保養外,還包含以下4種主要維修方式:事后維修、預防維修、改善維修和維修預防。針對不同的設備及使用情況,分別采取不同的維修方式。預防性維修和計劃預修是以時間為基礎定期對設備進行的大規模檢查與修理。
2機電設備維修方式的類定
(1)故障維修。又稱事后維修,是指設備發生故障后立即停機進行維修的方法。
(2)定期維修。又稱預防維修或計劃維修,是根據固定的設備運行時間或當量時間間隔進行維修,不論設備狀態如何,到一定時間后便停機維修的方法
(3)改進維修。又稱技術維修,是通過根本原因分析和采用新技術,實施改進設計和技術改造,從根本上改進設備的性能的維修方法。
(4)狀態維修。又稱預知維修,是根據先進的狀態監測和診斷技術提供的設備狀態信息,判斷設備的異常,預知設備的故障,在故障發生前進行維修的方法。
3對策
(1)改進機電設備維修管理的方式,加強煤礦機電設備使用和維護的管理。在現有條件下。煤炭生產企業應當高度重視對設備使用、維護、修理人員技能和素質的培養,進一步完善包括三級保養、點檢、班檢、定期維護和巡回檢查以及交接等日常維護和文明生產的制度。煤炭企業應根據現代維修理論、行業特點、設備特性、工作環境及設備在煤炭生產中的作用等因素來進行維修決策,健全設備管理的規章制度并嚴格執行;選擇包括事后維修、預防維修、計劃預修和狀態維修等合適的維修方式,逐步形成具有煤礦特色的科學的新型維修管理模式。
(2)設備維護檢修制度。維護管理制度應以設備使用說明書為基礎,設備運行檔案為依據,根據零部件的使用壽命而制定的定期計劃檢修制度,如:設備運行檔案顯示,渣漿泵的內襯使用壽命為1000h,那么該臺設備的內襯計劃檢修周期為980h,可將設備故障控制在萌芽階段。將所有設備的運行檔案進行整理,歸類、分析,并結合設備使用說明書和每月設備運行時間,制訂出月度、季度、年度設備檢修計劃。由于洗煤廠機電設備檢修工作的特殊性。檢修工作分為現場檢修和計劃檢修。現場檢修,是以機電值班人員在設備運行過程中發現的問題為依據而提出的檢修要求,是一種被動的檢修;計劃檢修,則是預防性檢修,是一項保證設備性能和完好的重要工作。所以,計劃檢修是檢修工作的重點,管理工作應主要放在計劃檢修上。
一、人才培養模式改革背景
隨著機電設備的自動化程度越來越高,復雜程度逐漸增加,控制系統日趨先進,這使得設備運行的可靠性、安全性和經濟性被高度重視,設備的維護、保養、修理和技術管理工作更顯重要。這就要求必須不斷提高機電設備維修與管理行業從業人員的綜合素質和業務能力。但是,根據目前對機電設備維修與管理專業人才市場掌握的初步情況,行企業的技術人員,無論是從人才質量,還是隊伍數量上均不能滿足人才市場的需求。在對區域生產企業的專業人才市場進行調研中,通過現場座談會、調查問卷、個別訪談、實地考察等方式,對專業崗位群結構、技術隊伍基本狀況、近年畢業生就業情況、用人單位對學校現行的人才培養方案意見和方案改革的建議等問題進行了綜合性信息收集。經過對上述信息點的提煉和綜合分析,確定機電設備維護維修與管理專業主要培養機電設備安裝、維護、檢修、管理的高端技能型專門人才。依托區域機電類企業,利用企業工作現場和最新的生產技術,突出教學過程的實踐性、開放性和職業性,圍繞職業崗位需求,創新“以職業能力培養為主線,校企兩方深度融合,三入企業,零距離上崗”為特征的“1230”工學結合人才培養模式,從培養學生的適應能力轉向培養學生參與建構工作世界的能力。
二、人才培養模式實施
結合對職業崗位(群)的調研,針對設備運行與維修、機電設備操作與維護,產品與工藝設計三大類崗位,以典型工作任務為載體,培養學生的職業能力,完善從技能的適應培養到技能的構建培養。形成以“職業能力培養為主線,校企兩方深度融合,三入企業,零距離上崗”為特征的“1230”工學結合人才培養模式。根據職業能力發展不同階段,以典型的工作任務為載體,并按照職業能力發展規律構建教學內容,培養學生的職業能力。把培養過程歸納為4個學習培養階段。(1)階段1:職業導向的工作任務——入門和概念性知識。即在第1、2學期完成基礎學習領域課程的學習。以“必需、夠用”為度,以基本技能培養為目的,加強機械制圖與CAD技術等課程的教學,使學生具備較強學習能力和接受新技術的能力。同時利用校內實驗實訓室及合作企業,進行專業認知、見習教育,完成簡單工作過程的專業課程學習。(2)階段2:系統工作任務——職業關聯性知識。即在第3學期通過基于工作系統的特征和內容來確定、自動化控制與PLC技術等單元的學習,利用校內實驗實訓室,采取虛擬實訓與生產性實訓相結合等方式,培養學生的基本技能和完成系統工作任務的基本能力。(3)階段3:伴有問題的特殊工作任
務——功能性知識。即第4學期利用校外實習基地,借助實際項目載體,側重于機電設備維護與維修等技能訓練。(4)階段4:不可預見的工作任務——以經驗為基礎的專業系統化知識。即第5學期在校內外實訓基地以頂崗實習的形式進行綜合技能訓練,頂崗實習與畢業設計相結合,在對口崗位實現專業教學與企業生產融合。第6學期實現真正的頂崗實習,在校外實訓基地以頂崗實習的形式進行綜合技能強化,頂崗實習與就業相結合。學校老師和企業工程技術人員對學生共同指導、管理和考核,將誠信教育、愛崗敬業等職業道德與素質教育融入人才培養過程,使學生具備終生學習的能力。
三、人才培養模式的運行
(1)“以職業能力培養為主線”是人才培養的主要著力點,具體指重點培養學生對機械及其電氣設備的綜合維護管理能力,并在此基礎上培養機電設備安裝、維護、檢修、管理技能。建立一體化、動態的課程結構內容。(2)“校企深度融合”是人才培養的主要途徑,是合作辦學、合作育人、合作就業、合作發展,簡稱“四合作”的體現。(3)“三入企業”是指在人才培養周期中實行三次出校門、三次入企業,學校教學與企業實踐有機融合,工學交替的教學組織模式,以促進學生職業能力的快速養成。(4)“零距離上崗”主要是指通過“校企深度融合”的人才培養途徑和“三入企業”的教學組織形式,使學生畢業時在崗位技能和企業文化內涵上符合企業員工的要求。學生在企業接觸到生產實踐或工程項目,畢業前就能上崗工作,真正實現就業的零距離。
高職機電設備維修與管理專業人才培養方案綜合改革研究,踐行了高職教育模式改革的重要過程,相信在高職教育的創新與發展中具有一定的促進作用。
論文摘要:由于煤礦生產條件和生產環節的復雜性,這對機電設備的安全運行提出了更高、更嚴格的要求。據統計:在我國煤礦的固定資產總額當中,有55%-65%是機電設備和設施,所花費的工資、能耗、油脂、配件、維修費用等的總和要占煤炭生產成本的40%以上。文章介紹了煤礦機電故障的類型及維修方式,并提出控制機電設備故障的預防措施。
近年來,隨著中國經濟的高速增長,導致了能源消耗大幅上升。也使我國煤炭需求繼續保持旺盛增長勢頭,一大批新建的大型煤礦項目紛紛立項建設。我國礦井的生產特別是大中型礦井的生產基本實現了機械化、自動化,出現了百人千萬噸級的煤礦。機電設備是構成施工生產的重要因素,機械設備在使用過程中,由于材料、工藝、環境條件和人為因素的影響,其零部件會逐漸地被磨損、變形、斷裂、蝕損等,隨著零部件磨損程度的逐漸增大,設備的技術狀態將會產生劣化,不可避免地將出現各種各樣的故障,設備的功能和精度降低,甚至整機喪失使用價值。
1 機電設備使用中出現故障的種類
(1)損壞型故障:如斷裂、開裂、點蝕、燒蝕、變形、拉傷、龜裂、壓痕等。(2)退化型故障:老化、變質、剝落、異常磨損等。(3)松脫型故障:松動、脫落等。(4)失調型故障:壓力過高或過低、行程失調、間隙過大或過小、干涉等。(5)堵塞與滲漏型故障:堵塞、漏水、漏氣、滲油等。(6)性能衰退或功能失效型故障模式:功能失效、性能衰退、過熱等。
2 故障原因分析及其步驟
2.1 故障分析的目的不僅在于判別故障的性質、查找故障原因,更重要的在于將故障機理識別清楚,提出有效的改進措施,以預防故障重復發生。通過故障分析,找到造成故障的真正原因,從設計、材料選擇、加工制造、裝配調整、使用與保養等方面采取措施,提高機械產品的可靠性。
2.2 在分析故障時,一般是從故障的現象入手,通過故障現象找出原因和故障機理。由于受現場條件的限制,觀察到或測量到的故障現象可能是系統的,如離心泵不吸水;也可能是某一部件的,如離心泵的填料過熱;也可能是某一零件的,如軸或軸套表面損壞等。因此,針對產品結構的不同層次,其故障模式有互為因果的關系。
2.3 故障原因分析是一門綜合性學科,涉及系統分析、結構分析、測試分析,以及有關疲勞、斷裂、磨損、腐蝕等各種學科的知識。對故障分析主要包括以下步驟:
2.3.1 現場調查主要包括收集發生故障的時間、環境、順序等背景數據和使用條件;故障現場攝像或照相;收集和整理故障件的主要歷史資料如設計圖樣、操作規范、驗收報告、故障情況記錄和維修報告等;對故障件進行初步檢查、鑒別、保存和清洗等。
2.3.2 分析并確定故障原因和故障機理。主要包括對故障件的無損檢驗、性能試驗、斷口的宏觀與微觀檢查等檢查與分析;必要的理論分析和計算如強度、疲勞、斷裂力學分析及計算等;初步確定故障原因和機理。
2.3.3 分析結論。當每一件故障分析工作做到一定階段或試驗工作結束時,都要對所獲得的全部資料、調查記錄、證詞和測試數據,按設計、材料、制造、使用幾個方面是否有問題來進行集中歸納、綜合分析和判斷處理,提出一個結論明確、建議中肯的報告。一方面是為了改進工作、積累資料、交流經驗;另一方面也是為索賠和法律仲裁提供依據。
3 煤礦機電設備的一般維修
3.1 設備維護與維修的要點
3.1.1 正確處理預防為主計劃檢修關系。預防為主就是通過機電設備使用中的觀察檢測,掌握設備運轉磨損情況,注意日常維護保養和維修.及時消除機電設備的故障隱患。當磨損達到一定程度就要定期或及時檢修,不能拖延,因此要把預防與計劃檢修結合起來。
3.1.2 正確處理生產與檢修的關系。設備檢修需要一定的人力、物力和時間,一些煤礦在生產任務重的情況下,常常忽視檢修工作,出現機電設備帶病作業,致使事故發生。嚴重影響生產、安全和進度。
3.1.3 正確處理日常保養和定期專業維修的關系。日常保養工作一般由機電設備使用中一位的職工進行,要通過崗位責任制落實到人頭,專業維修由專業修理礬構負責,有計劃地檢查和維修,要把一者有效地結合起來,避免“斷層”硯象發生。
3.2 關注機電設備維修的具體工作要根據設備的結構、性能和特點從制定出日檢內容、要求和注意事項,對機電設備的檢查可分為日檢和定期檢查。檢查方法可分為感覺、經驗性檢查和用儀器等科學手段進行檢測,機電設備大修、中修、小修要根據機電設備的具體情況分步驟進行。
4 控制機電設備故障的預防措施
4.1 加強職工安全技術培訓,提高職工安全技術素質。對各類機電操作人員上崗前要經過技術培訓,考試(包括現場操作)合格,頒發合格證,人人持證上崗,按章操作,嚴禁無證上崗。要做到“三懂”“四會”,即:懂設備原理,設備構造,設備性能;會使用,會維修保養,會檢查,會排除故障。使用設備切忌超負荷運轉。工作環境要清潔衛生,溫度、濕度合適,有適當場地和空間。特別對采、掘工作面流動設備認真落實包機責任制。
4.2 加強設備的日常維修保養,確保設備的正常運轉。安裝設備必須按照技術說明書(或規程)規定的程序、方法和要求進行,安裝的全過程所有數據都要有詳細的記錄,安裝完畢要嚴格驗收,驗收合格后方能移交使用。機電設備維修人員要樹立強烈的事業心、責任感,做到眼勤、嘴勤、手勤,即:勤觀察、勤說話、勤維修,發現問題,及時處理解決。同時,必須對設備進行經常性的維護保養。實行日常與定期維護保養相結合,對設備進行徹底的清洗、注油、干燥、防銹等技術處理,掌握設備的運行狀況和磨損程度,針對發現的問題及時采取措施。對大型固定設備,執行班、日、周(旬)、月檢查制度;對采、掘、開拓等移動設備,執行兩班生產,一班檢修。綜采工作面要實行班、日、旬檢查制,并堅持三班生產、一班檢修、班班維護制度。
4.3 對各類機電事故認真分析,使職工受到教育。對于發生的機電事故,無論時間長短、性質輕重、責任大小,都要認真組織技術人員和當事人按照“事故責任倒查法”詳細分析事故原因和找出責任者,嚴格考核,獎罰兌現。對于事故當事人要進行思想教育,使其心服口服,吸取教訓受到教育,制定并落實切實可行的防范措施,杜絕類似的事故發生。
4.4 保證必要的設備資金投入,以較為先進和節電節能新型現代化機械設備來代替原來的陳舊設備。組織技術人員對設備進行改造,降低環境噪聲污染和耗電較多的設備,來提高設備的性能和效率。利用集體學習和自主學習等方式提高全員綜合素質,利用經濟獎勵和績效考核機制帶動職工的學習積極性,利用技術比武、師帶徒、星級評定等措施檢驗學習成效,為機電設備事故率的降低和企業“以人為本、安全發展”的目標實現奠定堅實的基礎。
5 結語
總之,隨著我國大型煤炭基地的建設和老礦區的技術改造,如今的煤礦生產告別了過去粗放型和勞動力密集型的生產方式,大型的機電液一體化裝備大量的應用于煤礦生產的各個環節,改變傳統單一簡單的設備維修管理模式,將先進的維修思想和技術應用到設備維護中,可以將設備的故障率和額外折舊率及設備維修成本降至最低,而將整個生命周期中設備的可用性和可靠性增至最高。
【作者簡介】楊志民(1981―)男,河南安陽人,助理工程師,2002年畢業于河南焦作工學院,現從事安全管理工作。
1.煤礦機電設備的主要故障及其分析
機電設備對于煤礦企業來說是重要的生產工具,特別是在現代化生產的今天,機電設備也是衡量煤礦企業生產技術水平的重要標志。而機電設備的故障分析及維護管理則是企業生產經營管理的基礎工作;是企業產品質量的保證;是提高企業經濟效益的重要途徑。煤礦企業機電設備的故障根據其設備構造、運動的狀態和工作狀況不同表現形式也不一樣,歸納其主要的故障有以下幾個方面:①設備性能參數的突然下降;②振動的異常;③聲響異常;④磨損殘留物的劇烈增加;⑤排氣成分的變化;⑥過熱現象;⑦裂紋的形成與擴展;⑧電壓和電流的劇烈變化等現象。設備故障的多樣變化說明煤礦機電設備的故障原因較為復雜,而大部分的煤礦機電設備故障率都隨時間的變化而發生變化。
筆者將設備發生的故障分為了三個階段。①早期故障期。設備處于早期故障期,開始故障率很高,但隨時間的推移故障率迅速下降,早期故障期對于機械產品又稱為磨合期。此段時間的長短,隨產品、系統的設計與制造質量而異。此期間發生的故障,主要是由設計、制造上的缺陷所致,或是使用環境不當所造成。②偶發故障期。設備進入偶發故障期,故障率大致處于穩定狀態,趨于定值。在此期間,故障發生是隨機的。在偶發故障期內,設備的故障率最低,而且穩定。因而可以說,這是設備的最佳狀態期或稱正常工作期。這個區段稱為有效壽命。偶發故障期的故障,多起因于設計、使用不當及維修不力。故通過提高設計質量、改進使用管理、加強監視診斷與維護保養等工作,可使故障率降低到最低水平。③耗損故障期。在設備使用的后期,故障率開始上升。這是由于設備零部件的磨損、疲勞、老化、腐蝕等造成的。如果在此其初期進行大修,可有效地降低故障率。根據故障盆浴曲線的原理,可以推出設備隨著使用時間的延長,故障的發生次數、發生故障后的修復費用、修理消耗的工時也隨之增加,降低設備維修費用的主要措施包括延長設備偶發故障區間(即延長使用壽命),降低維修費用和維修工時。而延長設備使用壽命的主要措施是正確操作和加強維護保養,降低維修費用和維修工時的主要措施是減少故障的發生。另外,通過對設備故障規律的分析,合理制定設備維修管理模式,可以減少故障的發生次數,延長設備正常使用到故障高發期的時間,減少故障損失,縮短故障處理耗費的工時。
2.維修策略的分析
維修方式的分析。設備的維修方式是指對維修時機的控制,具體方式主要有以下幾種:①事后維修。是當設備發生故障或損壞、造成停機之后進行維修。②定期維修。只要使用到預定的維修時間。不管其技術狀態如何,都要進行規定的維修工作。③視情維修。它不是根據故障特征而是由設備在線監測和診斷裝置預報的實際情況來確定維修時機和內容。④機會維修。它是與視情維修或定期維修同時進行的一種有效的維修活動。理工論文它不會引起生產損失。機會是在其他必須進行定期維修或排除故障之時出現,實施這種維修可獲得較好的有效度。⑤改進設計。在故障發生過分頻繁,即平均故障期很短,以及維修或更換的費用又很大,即人力、備件費用或停工損失很大時,改進設計是最好的辦法。另外,從設備維修工程學的理論來看,通常確定維修方式的基本原則是:對安全生產、經濟效益影響較大的設備,若可用狀態監測手段探測故障征兆,應采用狀態維修,否則采用計劃預防性維修,對處于連續生產線上且沒有備用機的設備應采用計劃性預防維修;對安全性和經濟性影響不大或有備用機的設備,應采用事后維修;對以隨機故障為主要故障形式,故障征兆無法有效監測的設備,應采用事后維修。