加工中心的状态检修系统研究与实现

　　面对日益激烈的市场竞争，对于企业来说，设备维护已不再简单地仅仅属于成本范畴，而是企业获取利润的重要战略工具。状态检修(Condition Based Main—tenance，CBM)又称预知性检修(Predictive DiagllosticMaintenance，PDM)，作为一种先进的设备检修管理体制，它通过对设备状态的科学监测，能够实现设备检修优化，及时发现设备异常状态，预测设备劣化趋势，诊断设备功能故障，评估设备运行风险，提供设备维持决策支持，成为企业增强市场竞争力有效的途径之一。状态检修在电力、化工、冶金等行业的成功应用均表明了其有效性。

　　目前，我国大部分发动机制造企业的设备管理仍采用传统的设备管理模式，即主要以故障检修为主，定期检修和定期保养为辅的设备管理体制。随着现代加工中心的规模化、复杂化、精密化发展，这种传统的管

　　理体制已不再适应企业需求，常常导致故障频发、维修成本高、设备可靠性难以保证等问题。因此，将先进的状态检修体制引入加工中心的维修管理成为必要。针对加工中心的发展现状，本文提出了状态检修应用于加工中心维修管理的技术路线，设计、开发了基于B/S三层结构模式的设备点榆和检修信息管理系统，实现了设备可靠性分析、点检管理、故障诊断、状态风险评估和检修指导管理等功能，形成了一个完整的集设备检修的资源管理、技术标准、操作规范、计划生成、任务分配、信息提交、进程监督、信息查询、状态分析、维修管理等功能于一体的面向加工中心的设备检修管理计算机应用平台。

1 系统设计思路及构架

　　1.1系统开发背景

　　国内某发动机制造企业生产设备主要以加工中心为主，现已拥有包括MAXIM0系统、加工中心数据记录表、TPM问题记录表等管理系统和工具，设备管理实现了一定程度的信息化。但是，该厂的点检日前还处于人工管理阶段。由于点检制度缺乏信息化管理，导致设备状态数据收集小全、设备状态不了解、故障分析不到位、故障检修频繁、“过修”和“欠修”等问题严重。此外，该企业现有的设备管理系统仅仅是强调了检修工作流程的管理，而在管理体制、信息标准、设备监测、技术功能(趋势分析、故障分析及诊断等)、系统紧凑性及使用便利性等方面依然比较薄弱。本系统研发的目的在于为企业建立一套完整的状态检修信息管理平台，完善其设备管理信息化体系。

　　1.2设计方案

　　以可靠性为中心的维修(Reliability centered Ma—intenance，RcM)是一种以可靠性理论为基础，以保持设备的功能和町靠性为目的，针对设备不同特性采取不同维修决策的维修优化分析方法。本系统采用基于RCM的状态检修，系统主要分为3个步骤：

　　(1)对设备功能与故障进行可靠性分析，为每台加工中心建立可靠性档案。主要采用故障树(FaultTree Analysis，FTrA)和故障模式及后果(Failure Modeand Effects Analysis，FMEA)相结合的分析方法。通过这种分析，可得到分析对象的故障模式、故障原因、故障后果、检测指标及其阈值、检测方法等基本信息。这些信息存入系统的可靠性分析数据库中，为实施点检打好基础。

　　(2)实施完善的点检管理系统。通过信息化的点检管理，能够获取大量实时的设备状态数据，建立足够的信息资料和数据库。点检管理系统的建立对于及时发现设备的异常、隐患，掌握设备故障的前兆信息发挥了积极的作用，并成为状态监测的组织载体，是实施状态检修的关键环节。

　　(3)建立故障诊断与榆修决策系统。系统通过对可靠性分析结果和大量点检数据的综合分析，通过相关的数学诊断模型，确定设备状态、找出故障源、预测设备状态发展趋势，最后做出检修决策建议。

　　1.3 系统构成

　　本系统在企业现有MAXIMO系统的基础上，通过新增开发点枪信息管理系统和维修信息管理系统，构造一个从状态检测到故障维修的完善设备信息管理体系，如图1所示。在新的体系中，点检信息管理系统负责对设备所有实时状态信息的检测，评估诊断中心实现对状态信息的分析、诊断以及评估，而维修信息管理系统则根据评估诊断中心的诊断评估结果，自动提供检修建议方案并提交检修工单给MAXIMO，最后由MAXIMO按照现有流程负责检修工作的执行，实现了与原有MAXIMO系统的尤缝连接。

　　1.4系统体系结构

　　本系统采用了基于web服务器的网络化信息系统实现方式——B/S模式，如图2所示。它通过Web服务器，实现了分布式数据库的数据资源共享；通过客户端浏览器(如IE浏览器)，实现通过局域网或远程Intemet的多用户应用服务，既简化了操作，又实现了强大的功能。