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基于状态监测的重要性

发布日期:2021-06-14 22:34:49浏览量:58

维护中基于状态的监控侧重于通过监控资产健康状况来确定需要完成哪些维护以及何时完成,从而防止资产故障、停机和不必要的做法。它可以被认为是任何预测性维护策略必不可少的。基于状态的监控规定只有在达到特定阈值或指标显示性能下降或即将发生故障的迹象时才应执行维护。

传统上,针对这些阈值和指标监控机器包括非侵入性测量、目视检查、性能数据和预定测试,并在预设或预定时间间隔内完成。然而,基于状态的监控会查看潜在的故障模式及其指标,然后对其进行监控。

常见的基于状态的监测类型包括振动分析和振动监测、油液分析和温度跟踪。通过传感器收集实时数据,提供一种持续的测试和跟踪资产健康状况的方法。这些数据不仅对维护部门非常有用,而且对运营人员和车队经理也非常有用。

基于状态维护的目标是发现即将发生的设备故障,以便在需要时主动安排维护——而不是之前。这是将预测性维护与预防性维护区分开来的一部分。

预防性维护策略依赖于按特定时间表执行某些操作。时间表本身可以基于使用情况或时间,或两者的组合。例如,时间表可能要求每 10,000 次循环换油,或每六个月更换一次组件。无论润滑剂或零件还有多少寿命,都严格遵循此时间表。

然而,预测性维护背后的理念是仅在实际需要时执行这些任务,以确保设备的最佳正常运行时间。这通常意味着基于条件的监控,以确保在资产满足某些预定条件时触发维护。

一般而言,基于状态的监测实践延长了维护停机之间的时间,因为维护是根据需要进行的,因此有可能降低维护成本。

基于状态的监控
基于状态的监测类型
基于状态监测的常见类型包括振动分析和振动监测、油液分析以及温度跟踪和测量。

正如我们上面提到的,一些最常见的基于状态的监测类型关注振动、油和温度。但是,还有许多其他方法,包括声学分析、电机电路测试、电气监测、电磁测量、辐射分析和激光干涉测量。

另一种基于状态的监控形式是查看设备的性能数据。发生故障的资产可能会降低性能。退化的类型可以提供显示需要维护的线索。

我们将简要介绍这些类型的监控及其一些应用。

振动分析
资产对振动的反应方式可能表明何时何地需要维护。零件的磨损会引起振动,可以对其进行分析以确定部件中是否存在缺陷。振动分析包括各种技术,例如冲击脉冲分析和宽带振动分析。振动分析的常见应用是检测和评估旋转和结构问题,例如不平衡和不对中。

油品分析
该方法依赖于测试润滑剂和其他流体。可以收集有关流体本身以及设备的信息。可以对磨损颗粒、水污染、粘度等进行测试。润滑剂和其他流体中的污染物可能表明即将发生故障。油液分析的常见应用包括压缩机、齿轮箱,当然还有整个运输行业。

温度测量
这种方法包括简单的温度测量,以及涉及被动或主动热成像的更高级技术。在热成像中,相机捕捉资产散发的热量。对这些图像的分析可以揭示潜在故障的区域,例如磨损的部件。过热或任何类型的热异常通常表明存在某种类型的问题,例如润滑不当、零件磨损或未对准。

声学分析
您可能能够直接听到问题,但这并不是我们在声学分析中通常谈论的问题。在维护中,声学分析可以分为两大类:声波和超声波。声波分析通常使用麦克风进行,用于润滑分析,例如确定设备的某个部分是否未正确润滑。

超声波分析的应用范围相当广泛。声波分析可侦听人类听觉范围内的噪音。超声波分析远不止于此,使其在有大量可听噪声的区域特别有用。传感器可以设置为侦听指示潜在故障的特定声音,即使声音太高以至于人类无法听到。常见的应用包括检测泄漏、气蚀和安装不当的零件。

电机电路分析
从广义上讲,电机电路分析用于确定电机的整体健康状况。它不应与电机电流特征分析相混淆,后者仅查看对地电阻。电机依赖于检测电气不平衡和绝缘退化,因为这些是电机故障的最常见原因。电机电路分析可以在电机运行时在线进行,也可以在电机断电时离线进行。

电气监控
有时可以通过查看电气参数来检测故障。可以通过这种方式测试许多不同的特性,包括感应、脉冲和频率响应、电容和电阻。这种方法通常依赖于测量电气系统中的退化趋势,从而在资产出现故障之前进行预防性维护。

电磁测量
这与电气监控截然不同,后者着眼于电路及其特性。相反,电磁测量测量磁场中的失真和电流变化以识别问题。从本质上讲,场或电流是在设备内部或其表面感应出来的。分析将显示缺陷导致现场干扰的位置。

辐射分析
与在医院进行的 X 射线大致相似,辐射分析使用辐射成像来查看资产和组件的内部。这可能是最彻底的无损检测方法之一。从本质上讲,辐射分析着眼于被测材料中辐射的吸收率。用肉眼可能看不到内部缺陷,例如腐蚀。然而,这些缺陷会吸收不同数量的辐射,从而可以检测到它们。

激光干涉测量
激光干涉仪在任何需要精确测量的应用中都有一席之地。该技术测量使用分束器产生的两束激光束的波位移,分束器可以识别许多材料的表面和亚表面缺陷。激光干涉仪可分为振幅分裂和波前分裂。

IIoT 如何改变基于状态的监控
IIoT 改变了完成基于状态的监控的方式。安装在资产上的传感器可以进行持续的振动和油液分析,并监测温度变化。这大大减少了手动检查和测试的需要。传感器将监控资产状况,寻找性能下降或即将发生故障的指标。当出现指标时,传感器将通过 IIoT 解决方案通知维护团队资产状况的变化。维护团队可以对问题做出响应并立即执行必要的维护。

例如,某件设备通常以给定的频率振动。如果该频率开始变化或发生重大变化,则可能意味着某些东西开始出现故障或需要更换。传感器将记录此更改并将潜在问题通知维护团队,以便他们做出相应的响应。

IIoT 和基于状态的监控使维护团队能够预测潜在故障并采取行动。维护团队可以暂时关闭资产以防止发生重大故障。与需要未知停机时间的故障相比,短时间停机来更换磨损的部件更好。

将 IIoT 技术应用于基于状态的监控可以将维护成本降低多达 25%,将意外停机减少多达 50%,并将机器的使用寿命延长数年。 1

基于状态监测的优势
基于状态的监控提供的一大优势是能够更好地了解您的资产健康状况。对资产的密切观察和数据分析有助于工厂工程师了解每项资产的独特之处。基于状态的监控可帮助维护团队就性能优化和维护需求做出更明智的决策。它还为维护和可靠性组织提供了改善长期资产健康状况和改进维护流程和实践所需的信息。

基于资产状况而非预设间隔的维护活动有可能将维护活动推进到一个新的效率水平。监控资产健康状况可减少故障,进而提高设备可用性,并在更长的时间内提高运营效率。维护团队更了解他们的资产,可以做出更自信的维护决策。通过对机器故障的提前警告,可以通过有计划的维修来避免意外故障,从而将更多时间用于其他优先领域,例如资产性能、能源效率、产量等。

 

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