Диагностика технического состояния производственного оборудования

Сбои в работе промышленного оборудования — частое явление. Поиск способов их предотвращения, контроль технического состояния узлов и систем требуют своевременной диагностики, сбора, быстрого анализа результатов. Чем они точнее, тем ниже вероятность аварийных ситуаций.

В системе мониторинга промышленного оборудования «Диспетчер» функция диспетчеризации простоев идет в базовом MDC в коробке. Она обеспечивает постоянное измерение диагностических параметров. Анализ этих измерений совмещается с применением устройств контроля и прогнозирования внештатных событий. Пользователь получает отчет с прогнозом остаточного ресурса оборудования. В результате предприятие может формировать план технического обслуживания и ремонта по фактическому состоянию агрегатов. Эксплуатационные потери и затраты снижаются.

Подготовительный этап — составление перечня дефектов

Чтобы понять, какие дефекты несут наибольшую опасность, необходимо составить полный перечень станков, узлов, блоков. А затем учитывать, какое именно оборудование выходило из строя.

В АИС «Диспетчер» используются следующие справочники:

• типовых узлов — содержит электроприводы, электронные устройства управления и т.п.;
• технологических параметров — описывает геометрические параметры, по которым определяется точность оборудования. Параметрические сбои определяют в процессе контроля за перемещением формообразующих узлов;
• групп оборудования — соотносит наборы техпараметров с группами оборудования;
• оборудования — каждая позиция состоит из двух вкладок: технические данные — составные части станков, технологические данные — их параметры.

В «Диспетчере» в «Журнале заявок» фиксируются все случаи, когда агрегат был неисправен. Вкладка «Ремонтный случай» содержит информацию о том, что повлекло остановку, как ее устраняли, сведения о ремонте.

Второй этап — определение объектов диагностики

После того, как были определены наиболее опасные неисправности, составляется перечень объектов для контроля. Например, у станков с ЧПУ — это направляющие, муфты, валы, ШВП, шпиндели.

Необходимо следить и за тем, насколько стабильны параметры агрегатов. Поэтому объектами диагностики будут следующие характеристики:

• вращение шпинделя;
• позиционирование осей;
• их взаимная перпендикулярность.

Для каждой детали определяют диапазон значений, который описывает штатное техническое состояние. Лучше выбирать те параметры, которые меньше зависят от режима работы, а больше — именно от дефектов. Если задано несколько, то результат нужно определять по первому вышедшему за пределы нормы.

На практике это выглядит так: параметру присваивается положительное числовое значение. Чем оно выше, тем больше вероятность аварийной ситуации. Затем определяют пороговые значения или уровни контроля:

• норма — агрегат в штатном состоянии;
• уровень предупреждения — возможно в скором времени понадобится ремонт;
• уровень аварии — оборудование в любой момент может сломаться.

Третий этап — контроль параметров

Промышленное оборудование состоит из узлов разных видов — электронных, механических, электромеханических. Для контроля используют следующие методы:

• вибрационная диагностика. Применяется для механизмов, которые совершают вращательные движения. В АИС «Диспетчер» есть специальный раздел, который позволяет подключиться к системам приборов, произведенных SKF, IFM, Вибробокс, ВАСТ, Диамех, Висом;
• измерение температуры, тока, шума, усилия зажима шпинделя;
• система Renishaw ballbar QC10 и QC20W диагностирует круговую траекторию;
• лазерный интерферометр применяют для оценки точности и последующей калибровки станка.

Получать и измерять диагностические параметры можно разными способами. В «Диспетчере» это реализовано следующим образом:

• от станков, которые подключены к системе мониторинга, как напрямую, так и аппаратно;
• от дополнительных приборов, которые установлены на агрегатах. Используются интерфейсы RS-232, RS485, Ethernet. Протокол можно выбрать стандартный или специальный, разработанный «Диспетчером»;
• с переносных диагностических устройств.

Методика анализа измерений

В процессе диагностики, расчета надежности и остаточного ресурса оборудования используют два метода — мониторинговый и диагностический.

Мониторинговый — основной. Параметры для диагностики загружаются на сервер. Затем формируются тренды изменений, составляется прогноз. Далее рассчитывается время, за которое будут достигнуты пороги уровней «Предупреждение» и «Авария». Задают период перерасчета тренда. Прогноз выдается в станкочасах и может меняться в зависимости от полученных результатов анализа.

В диагностическом методе используются устройства, самостоятельно анализирующие параметры. Если значение «Норма» превышено, то они вычисляют время достижения двух других порогов и передают информацию на сервер.

В АИС «Диспетчер» в «Справочнике оборудования» указывают все детали, узлы, блоки, которые необходимо контролировать. Затем задают параметры, с указанием способа получения и методом анализа. Уровень «Норма» выражается абсолютным значением, а «Предупреждение» и «Авария» — в процентном соотношении от нормы. Пороговые значения берутся из ГОСТов или определяются экспериментально. Позже можно будет внести правки самостоятельно.

Все переносные приборы регистрируют в «Справочнике переносных диагностических приборов». Там же указывают контролируемые параметры. Полученные результаты вводят вручную или загружают файлом.

Вся собранная техническая информация ложится в основу отчета, который показывает, насколько станок надежен. Дается прогноз по ресурсу оборудования. На основе этих данных предприятие формирует план ТО.

Отчет о состоянии оборудования: как выглядит

Отчет — это таблица, на которой отображены объекты диагностики (станки) и параметры, по которым они контролируются. Клетки-пересечения закрашиваются в разные цвета, в зависимости от того, какой уровень превышен:

• желтый — «Норма»,
• коричневый — «Предупреждение»,
• красный — «Авария».

Внутри клетки фиксируется дата первого превышения параметра. Если параметры соответствуют заданным, то в клетку вписывают процент их изменения по отношению к первоначальному значению.

Контекстно-чувствительная динамика — способ получить наглядное представление о проблемах на конкретном узле оборудования. Все отчеты предусматривают получение информации в таком виде. Названия станков кликабельны. Происходит переход к кинематической схеме станка, на которой указаны дефекты. Если кликнуть на «Объект диагностики», то отобразится график изменений конкретного параметра.

Отчет можно сформировать и по анализу остаточного ресурса оборудования, в клетках он указывается в часах.

Специалисты ГК «Цифра» установили, что предприятия, пользующиеся АИС «Диспетчер» интересуются функцией диспетчеризацией простоев. Мы ждем ваших мнений, пожеланий и вопросов. Сотрудничество в этой сфере поможет усовершенствовать систему прямо в процессе разработки.

Подпишитесь на нас в Telegram и ВКонтакте, чтобы быть в курсе новостей