如何正确维护智能设备？

发布时间：2019-08-27 作者：王军博士

关键字：智能工厂智能装备

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智能装备功能强大、操作简便；但对智慧设备的维护，传统的维修方法和维护经验远远不够，王博士帮你分析智能装备的故障特征，指出维修的策略方向。

　　现如今，工厂的生产装备已从传统的“老、粗、笨”发展为集“机、电、气、液”一体化的“高、精、尖”的复杂成套装备。由于价值不菲，很多这类复杂成套装备一般处于关键工序环节，因此其停机及故障对整个生产系统产生很大的影响。这类设备的复杂程度和精密程度很高，都带有计算机程序控制系统，我们称之数控设备或智能设备。

　　传统的基于机械设备而形成的维修方法和维护经验，以及已被维修人员广泛了解的“浴盆曲线”式故障特性，已完全不适合这类设备。未来的智慧工厂将是智能装备的天下，因此认识这类装备的故障特性、总结维护办法，是智慧工厂建设中的重要议题。

　　智能装备将大行其道

　　智能装备的种类很多，我们以广泛应用的工业机器人为例。2016年我国机器人产业取得了长足的发展，据工信部的统计，国内重点发展机器人产业的省份有20多个，机器人产业园区40余个，机器人企业数量800余家，产业链相关企业超3400家。2016年我国工业机器人产量已经达到7.24万台，同比增长34.3%，保持了高速的增长。《机器人产业发展规划（2016－2020年）》，自主品牌工业机器人年产量达到10万台，6轴以上机器人达到5万台，消费机器人达到300亿元的规模。业界预计，未来10年，中国工业机器人市场的总规模将达6000亿元。

　　同时，《中国制造2025》、“互联网+”行动重点部署智能制造，提出大力发展智能制造。而智能制造提出的6个智能化，其中装备智能化是基础，也是重点。不久的将来，智能装备将是智慧工厂的主要装备。

　　智能装备的故障特征

　　智能装备，指具有感知、分析、推理、决策、控制功能的制造装备，它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成和深度融合。智能装备故障的呈现如下特征：

　　（1）传统的机械故障仍存在，但会大幅减少。智能装备虽然装备有先进的微处理中心，但最终的加工过程仍然还需要与传统加工模式一致的机械方式，如切削、热加工等（这一点与3D打印类增材制造模式有所不同），因此机械磨损及加工精度下降的故障仍然会存在。但由于智能装备的机械部件加工精度及装配工艺相对较高，因此机械类故障大大降低。

　　（2）智能装备新增智能系统的维护工作，包括智能系统的备份、查毒等操作。一般来说存在：一是新机器第一次上电后。二是在做任何修改之前和修改完成。三是装备的定期备份及恢复，如定期1周一次。四是控制计算机的维护。

　　（3）与传统的维护方式不同，智能装备的故障多为电气类故障，其维修对维护环境有明确的要求，比如防尘，防静电等。这也决定了维修的复杂性相对较高。

　　（4）与传统机械装备不同，智能装备更多呈现不可见故障。如机器人的坐标错乱，或运行在低速模式下。这些故障更多是控制系统的参数或生产系统不匹配，如过载等因素引起的。

　　（5）突发性也是智能装备的一个故障特征。传统模型类表现出的渐变性不同，智能装备突发性故障增多。这主要是由于软件系统失效或BUG引起的，或电气的干扰因素。

　　（6）有数据统计，智能装备的电气类故障占到整个故障的79-80%。而这类故障的排除，对专业性要求极高。

　　（7）由于智能装备正在发展中，零部件标准化程度不高，针对不同品牌要求专门的维护技术，这对企业维护资源的培养提出了挑战。

　　智能装备的维护策略

　　智能制造环境下，设备管理将面临空前的挑战，传统的技术方法和组织管理将很难有效保障智能装备的运行，需要进革新或重新设计。我们强调几点：

　　（1）战略上重视装备技术的新发展，智慧工厂需要将维护部门放在保障生产的重要地位上，而不是后勤支持及辅助部门来看待。

　　（2）传统的“望、闻、摸”的手段不再有效，而掌握专门诊断技术知识型人才需要重点培养。

　　（3）更加重视5S及TPM理念。正如前述，智能装备对运行环境要求更高，设备的保养及日常维护对装备健康水平影响更大。

　　（4）不再是“扳手+改锥”，而是“手册+电脑”，专用诊断工具、电子维护、交互式电子图文等工具将是维护人员的标配。