范迪

（北京睿诚融信科技有限公司，北京 100085）

自动化生产线中关键设备的预维护，需根据关键设备的故障发生规律和特点，提前开展维护工作，制定完善的预维护方案计划，保证各项工作的良好开展，预防关键设备故障问题的发生，延长设备的使用寿命，提高设备应用的稳定性和可靠性，为自动化生产线的良好生产夯实基础。

1 自动化生产线中关键设备的预维护重要作用

自动化生产线中，关键设备是由很多子系统所组合而成，传统维护工作中，虽然能够确保维护的效果，但是不能精确性进行维护策略可靠性的计算，难以按照不同设备之间的情况科学合理开展维护工作，导致维护的效果降低，不能有效地进行关键设备故障问题的预防。而在采用预维护方式的过程中，就能够切实根据不同关键设备的特点和情况，制定健全且优化的预维护方案，通过周期性预维护、延时性预维护方式，提高整体的维护工作可靠性和有效性，从根本层面预防故障问题的发生，不仅能够保证各类关键设备的良好运行，还能避免因为关键设备发生故障问题，对正常的生产造成影响，确保自动化生产线的稳定性。由此可见，自动化生产线中关键设备的预维护，具有一定的重要意义和作用，相关部门应根据关键设备的特点和情况，完善预维护的工作体系和机制，提升整体的预维护工作效果。

2 自动化生产线中关键设备的预维护策略

2.1 制定完善工作方案

企业在自动化生产线关键设备维护工作中，应制定完善的预维护工作方案，利用健全的方案提升各项工作的可靠性和有效性。（1）为提升自动化生产线内关键设备的预维护效果，在选择预维护策略的过程中，需要明确维护工作的时间点和持续性的时间长度，对关键设备的可靠性和状态进行评价，如果关键设备受损次数达到极限或是使用寿命达到极限，就应对设备进行更新，有效进行设备的优化，如果关键设备有一定的应用价值，就需要制定相应的预维护方案，将设备运行时间和维护时间分开，对预维护的成本进行计算，全面考虑关键设备的预算，分析零部件更换的成本，选择成本较低且应用效果较高的预防性维护措施，例如，在制定工作方案的过程中，将关键设备故障问题和周期性预防维护措施有机整合，开发预维护的模型，降低维护工作时间和成本，同时需要注意，预维护工作并非万能，可能会存在不足之处，所以，应根据自动化生产线中关键设备的各个子系统特点，分别进行每个子系统可靠性的计算，不能简单进行某个单机设备的维护，应进行自动化生产线中各个关键设备的串联维护，编制系统化和全面性的预维护计划，提升工作的可靠性。（2）在制定预维护工作方案的过程中，相关维护工作人员也可将关键设备最佳维护时间和周期性维护规划相结合，准确计算一定时间段内自动化生产线的关键设备预维护最佳策略，按照生产计划的情况，明确预维护的有效区间，在区间范围内制定周期性的预维护方案，同时，需要对自动化生产线的平均可靠度进行计算，构建预维护成本的优化模型，明确关键设备预维护的最佳次数，通过维护次数进行维护间隔时间和维护总体时间的计算，最终获得非常完善且优化的预维护计划，为预防性维护工作的有效开展提供支持。

2.2 编制周期性维护计划

自动化生产线的关键设备预先维护工作中，需编制周期性的维护计划，利用周期性的预维护措施，提升整体的工作效果。

（1）采用威布尔函数进行可靠性分析。要想确保能够合理设定自动化生产线中各类关键设备的周期性预先维护计划方案，就应综合进行关键设备回退、退化的分析，构建多次防御性设备维护可靠性分析模型，然后在计算维修成本的过程中，将设备维修期间的订单延误、生产损失等融入其中，通过归回曲线的形式进行设备预维护总体时间的预测。在此期间，可采用威布尔函数计算方式进行设备可靠性的分析，主要因为可靠性的计算能够明确设备退化的类型，了解设备退化的特点和情况，例如，采用威布尔分布函数将关键设备退化的层次表达出来，设置不同的字母，表示不同的数据值，确保能够通过合理的计算分析，明确各个关键设备的故障发生率、故障发生特点和情况等，按照设备可靠性的分析结果，明确关键设备的可靠性、故障率关系，了解设备的退化情况、运行时间，从而准确进行周期性预先维护计划的设置。

（2）合理进行周期性预防维护的优化。自动化生产线中关键设备周期性维护的过程中，应按照关键设备的可靠性情况和运行情况，科学合理地进行周期性预防维护工作的优化，考虑到关键设备运行期间，可能会受到不确定性因素的影响，出现可靠性的变化，但是并非代表设备可靠性，不能预测，相反，利用自动化生产线设备平均可靠度信息，可以准确评价设备目前的可靠性，所以在进行关键设备周期性预防维护过程中，应重点根据设备平均可靠性，评估当前设备的可靠性，合理进行周期性预维护计划的优化。首先，准确进行不同关键设备平均可靠性的分析，按照具体的情况进行关键设备的可靠性评价评估，根据评估的结果，分析周期性预维护工作的约束情况和问题，及时准确掌握周期性预先维护的问题原因和特点，深入分析周期性预先维护计划是否存在问题和不足，全面进行维护计划的完善和优化，确保工作的良好开展。

为进一步提升自动化生产线关键设备的预维护效果，在制定周期性预维护计划方案的过程中，还需根据关键设备的电机故障问题、皮带和链条故障问题等发生规律，明确不同域维护工作的时间周期长短，组建专门的周期性预维护组织机构，要求组织机构的工作人员，科学合理地进行生产线和关键设备的周期性预维护成本计算，对比分析不同预维护方式的成本耗费数据值，根据对比分析的结果，选择最佳的预维护措施，这样不仅能够提升周期性预维护工作的可靠性和有效性，还能降低成本的支出量，确保预维护工作的良好开展。与此同时，相关部门需要根据关键设备的周期性预先维护工作需求和特点，培养专业优秀人才，建设高素质的预维护人才团队，明确每位人员在工作中需要履行的职责和工作标准要求，定期开展考核评价等工作，按照考核评价结果进行人员的奖惩，以此增强每位人员认真负责工作的责任感，确保周期性预先维护工作的有效实施。

另外，为确保能够准确进行周期性预维护工作的优化，应构建多目标优化模型，在模型中进行关键设备预先维护次数、时间、平均可靠性等各类重要参数的计算，根据实际的数据值开展计算工作，通过构建相应的多目标优化模型，全面了解关键设备的预维护成本支出量和设备可靠性的关系。在设备可靠性越高的情况下，预先维护的次数越多，成本也就随之增加，所以，在编制周期性预先维护计划期间，应按照设备预维护成本和可靠性的线性关系情况，以优化模型为基础，寻找周期性预维护成本和设备可靠性的平衡点，保证周期性预维护工作良好开展的基础上，降低成本的支出量，提高周期性预先维护工作的效果和水平，满足当前的关键设备预维护工作需求。

2.3 构建延时性维护模式

按照自动化生产线中关键设备预防性维护的要求进行整体关键设备维护，应分析自动化生产线中生产负荷较高、容易发生故障现象、对生产线正常生产造成影响、零部件更换成本较高的关键设备情况，采用时间延迟的理论进行关键设备劣化程度的研究，按照设备各个子系统的状态情况，准确分析每个子系统潜在故障的发生率，构建关键设备延迟维护最佳时刻优化模型。

（1）时间延迟理论模型。企业在自动化生产线实际运行的过程中，如果没有科学合理解决关键设备的潜在故障问题，将会导致进一步发展劣化成为功能性的故障，两类故障出现时间延迟，且延迟时间具有不确定性的特点，在时间延迟间隔范围内，可利用对关键设备状态的动态化分析和监督，准确判断设备状态情况，计算设备子系统潜在故障问题的发生率，识别设备潜在故障的严重度和劣化速度，按照生产计划和成本等，明确设备延迟维护的最佳时间。从本质层面而言，时间延迟理论中强调潜在故障与功能故障的间隔时间确定，需采用（P—F）分布函数的形式计算，准确进行关键设备故障发展趋势的预测分析，按照设备可靠性和故障率之间的关系，明确是否可以将设备维护时间延迟到生产线的维护周期内，通过指数分布函数进行设备缺陷，发展间隔时间的表征，能够取得良好成效，所以，应重点按照时间延迟理论中的间隔分布函数进行设备延迟维护时间的计算：

式中，b 代表的是分布函数尺寸参数。

（2）延迟维护时间的优化。为提升自动化生产线的关键设备的延迟维护工作效果和水平，应科学合理进行延迟维护时间的优化，准确进行关键设备维护成本中预测性维护和整体生产线停机成本的计算，预测关键设备维护时间，按照维护时刻的设备可靠性进行分析，计算最佳时间段的维护成本，按照计算结果明确，最佳的维护时间，这样在一定程度上能够提升延迟维护时间的优化性，同时，在实际工作中，需要准确计算设备维护时间的可靠性，按照相应的公式开展计算工作，通过延时维护时刻优化模型，对自动化生产线内关键设备的各类维护成本进行分析，根据维护成本的表达式和设备的可靠性等参数，确保延迟维护时间优化模型的合理设定，减少设备维护成本的同时，严格掌控设备最佳的维护时间。

（3）明确最终的延迟维护时间。在进行自动化生产线的关键设备预防性维护计划制定的过程中，需准确进行各类关键设备状态的监督分析，在设备没有发生故障前，计算潜在故障问题发生率，同时，根据时间延迟的理论，准确分析周期性维护计划内的维护时间间隔可靠性，如果计算的数据值在0.8 以下，就需要进行设备的简单处理，使这个设备的延迟维护时间能够计算到下个周期的维护时间中，确保设备维护时刻的优化性。如果关键设备的子系统发送故障警告信息，即可快速进行数据的检测，计算故障发生率，明确设备的可靠性。简而言之，预测设备潜在故障发生率，是明确最佳延迟维护时间的重要环节，例如，企业自动化生产线中，数控机床属于非常主要的关键设备，主轴和冷却系统、液压系统属于故障发生率很高的系统，为了对数控机床的潜在故障发生率进行准确计算，需要在保证每个子系统不能相互干扰的情况下，利用特征量进行系统状态的描述，根据设备监测期间的数据，开发故障问题的预测模型，保证故障预测结果的可靠性，最终按照预测结果，合理设定相应的延迟维护时间，从而提升延迟维护工作的效果。

3 结语

综上所述，自动化生产线中关键设备的预维护工作具有重要意义，能够通过预先维护降低设备的故障发生率，提升设备运行稳定性，保证自动化生产线的正常生产。因此，建议企业重点根据自动化生产线中关键设备的情况合理采用预维护策略，制定健全与优化的工作方案和计划，合理采用周期性维护方式，降低预先维护成本的同时，提升设备的可靠性，同时，还需构建延时性维护的模式，通过时间延迟理论模型优化，延迟维护时间和最终延迟维护的时间，提升关键设备的预先维护工作水平。