天文机械设备的保养维护手段分析

2019-03-07马骥

中国设备工程 2019年4期

马骥

（中科院南京天文仪器有限公司，江苏南京 210042）

现代天文设备的精密度越来越高，主要有机械部件与光学部件组成，在使用过程中，由于工作环境及人为等因素，设备会形成损耗，需要定期进行维护保养，否则设备会出现不同程度故障。本文主要研究天文设备的机械部件，设备按照精密度分为低、中、高，天文机械设备不同部件的保养周期一般如表1所示。

表1 不同复杂度传统故障检测时间统计天

1 天文机械设备故障现象及原因

1.1 机械设备故障现象及原因

天文机械设备大多在野外，并且很多设备是处于极端环境，如我公司自行研制的南极望远镜等，所处的温度经常为零下几十度，其环境较为恶劣（潮湿、高温、干燥等），机械部件易出现生锈、脱落等故障，同时人员使用错误及设备管理不科学都会造成相应的故障，下面对各类故障原因进行详细分析。

（1）环境因素。大多数天文设备在使用时经常暴露于野外，同时使用频率较多，设备的机械部件容易造成脱落、生锈等故障，若不及时更换或维护，较易造成设备的受损报废，产生较大的损失。同时，此类故障也会对设备使用中的精度造成影响。

（2）人为因素。由于设备使用人员缺少必要的培训或责任心较低，在使用天文设备时，不按规则进行操作，也会造成设备的各类故障，如天文设备过滤镜的磨损、机械部件的脱落，设备稳定性减低，积累时间较长后最终损坏设备，造成较大经济损失。

（3）设备管理维护因素。在设备使用的生命周期中，没有制定较为完备的维护措施，或维护人员的责任心意识较低，或只顾眼前的经济效益而超频使用；同时对已经发生的轻微故障不及时处理。这样长期积累，也会造成设备的损坏。

1.2 机械设备使用维护的现状调研

针对调查各类天文设备使用现象，总结机械设备管理与维护过程中常见的问题如下。

（1）设备的使用和维护之间缺乏有效沟通。设备的使用和维护往往是两个法人单位主体，使用单位将维护工作外包。这样在维护人员和使用人员之间就缺乏有效沟通，使用单位也没有制定完善的设备管理与维护的相关制度，在机械设备的管理与维护方面尚缺乏专业的技术开发团队，只是出现故障时才通知维修人员过来，存在极大的安全隐患。

（2）设备使用缺乏必要的培训。使用单位往往不是专业的设备生产管理单位，设备作为科研的辅助工具，科研及学生在使用过程中只重视最终数据的获取，而不重视设备使用的科学性，造成此类现象是因为在购买设备至使用时没有经过必要的培训。通过以上调研，可以发现现阶段最重要的是单位对各类天文机械设备需要制定详细科学的使用规则及维护规则。

2 机械设备维修保养规则及使用管理手段分析

天文机械设备具有机械属性与光学属性两个方面，其各自的结构与特性往往差别很大，各类使用过程中的注意事项不同。如机械设备使用需要注意力矩转动力度、方向等参数，而光学器件在使用过程中，更多聚集在角度、焦距、光滑度等参数上，本文主要集中讨论机械部件的维护管理。在使用过程中，需要根据机械的工艺及精度确定维护措施，使其能够在最优环境下使用，提高效率；同时，由于是机械设备，只要暴露在空气中都会造成不同程度的磨损，需要定期进行润滑处理，在使用润滑油时有三点注意事项。一是尽量选配与机械类型匹配的润滑油，并且选用优质品牌。二是润滑剂与天气有关，如在冬季及夏季在保养过程中需要选择不同类型的润滑剂。三是定期更换过期的润滑剂，以防止润滑剂干燥造成二次损坏。

机械设备除了润滑处理，还需要确定使用人员的操作标识，标准操作能够避免不必要的措施，延长设备的使用周期，在天文机械设备使用中还可提高最终获取数据的精度。最后需要注意的是使用过程中的安全培训，虽然天文机械设备不会有火灾等安全影响，但是大型天文机械设备若螺丝松动，会造成各部件脱落，从而有一定的安全影响，这样要求在使用大型机械设备之前需要确保各部件螺丝是否有松动，加强对安装、使用及维护人员的安全培训工作，有针对性、目标性的进行安全意识教育。

在天文设备维护过程中，需要重点对以下事项进行分析。

（1）建立一支有效的设备维护管理队伍。上面已经分析了，出于科研单位由于经济效率等考虑，本单位没有专门的维护管理人员，而将管理维护工作外包，针对这类现象，单位需要专门针对管理维护外包人员制定严格的管理制度，确保其定期对设备进行安全及保养维护，周期性对设备进行巡查，填写必要的巡查单；针对重要的零配件，需要专门配置，设备在发生零配件失效时可及时替换；同时，加强外包的维护管理人员与使用人员之间的交流，由于设别维护人员往往是厂家的，对设备的各类故障较为熟悉，可让维护管理人员定期对本单位使用人员进行培训，从而避免由于人为错误使用设备造成的故障。有条件的单位，建议配置专门的设备管理维护人员队伍，这样可以针对本单位天文机械设备使用的实际情况，制定科学的管理维护体系。在管理维护人员专业队伍建设中，要培养专业过硬、责任心较大的骨干力量；在维护工作量制定过程中，除了结果导向，还需要有合理的奖惩措施，如管理维护人员除了分析解决各类故障同时，要以预防为主，制定详细的保养措施，针对机械设备这一特点，以“定期巡检，按需维修”为原则，制定巡检时间及巡检部件。传统的机械设备精度较低，各部件之间耦合度低，其故障定位检测主要依靠人的经验来判决。但随着机械设备部件及密度的增加，其检测率及检测精度降低，针对现阶段机械设备精密度的不断提高，故障排除需要依靠各类检测设备，所以维护管理人员需要及时学习新知识。

（2）完善维护保养制度。从本文机械设备实际情况出现，如设备的精度、体积、结构等不同，需要针对每个设备制定不同的保修计划及周期；维护保养人员制定保养计划完成后，每次循环还需要做好专门的记录，除了靠人员自身责任心外，还需要有一定的监督机制，在循环过程中需要全程监控，避免违规情况发生；根据每次巡检报告，需要制定专门的设备部件更换清单，对重要的零部件还需要专门进行配置。

（3）针对维护人员的管理体系建设。制定管理体系中，最重要的是明确部门的责任和义务，划分边界行为；同时，在部门内部，需要对每个人制定其考核机制，并且考核机制需要量化，提高维护管理部门人员之间的责任边界，这样在发生具体故障时，可以对应相应的责任人，提高了工作效率；最后，责任要与激励相配合，合理的奖励机制，会极大调动员工的积极性。