通过基于状态的维护(CBM)降低维护成本

基于状态的维护图表

维护策略

设备维护可能是一项巨大的工厂成本,但通过正确的策略,投资可以收回,成本也可以降低。确保生产过程不会因故障而意外停机,使工厂能够以最佳状态运行,从而避免不必要的开支。此外,性能良好的部件也不会被不必要地更换,这些部件原本还可以继续运行数月之久。

在该行业中,通常将机械维护分为四种不同的维护策略。根据各种因素,可以确定适用于特定工艺的适当策略:

  • 反应性维护
  • 定期维护
  • 预防性维护
  • 预测性维护

反应性维护

在反应性维护中,只有当机器部件实际损坏时才会进行更换。生产过程仅在必要时才会暂停,但这往往给工程师带来时间压力,从而导致潜在的错误或不安全情况。此外,可能需要报废整批产品。虽然这种策略可能并不理想,但在某些情况下(例如工厂一天生产、另一天进行加工)仍可奏效。

定期维护

定期维护是指按固定间隔(如每周、每月或每年)进行的维护。另一项指标可以是有效运行小时数。

预防性维护

在预防性维护中,会主动更换零部件以防止生产停机或缺陷发生。然而,这种策略并不能100%保证过程中不会出现问题。虽然成本较高,但当全线生产期间发生故障会导致更高成本时,仍可采用此策略。

预测性维护

基于状态的维护,也称为预测性维护或状态依赖性维护,是指通过监测机器状态来进行趋势分析。当对机器进行周期性或连续测量时,即可实现这种维护。由于预测性维护所需的设备成本较高,因此这种维护形式通常应用于工艺流程中的关键设备,例如蒸汽涡轮机、燃气涡轮机、发电机和压缩机。

基于状态的维护

通过机器状态监测(也称为状态监测)可以实现预测性维护。测量机器状态的方法有多种,具体采用哪种方法取决于机器的类型。方法包括:

  • Vibration measurements
  • 红外测量
  • 油样采集

我们专注于机械振动测量,因此将重点探讨这一主题。

机器的 Vibration 测量

对于带有旋转部件的机械,如蒸汽涡轮机、燃气涡轮机、发电机和压缩机,通过振动测量进行状态监测是一种可靠的设备状态监测方法。不同频率的振动及其增幅变化,可以揭示轴承(包括滚动轴承和滑动轴承)的状态、设备对中精度、不平衡情况等。

专家可利用振动传感器生成的数据,识别问题发生的位置、潜在问题的萌发点以及何时需要进行维护。这种预测性方法既可使维护工作与计划中的 turnaround (大修)相协调,也可判断是否需要计划停机。因此,基于状态的维护具有成本效益,并将意外停机的风险降至最低。