港口机电设备实时状态维修方法探析获奖科研报告

港口机电设备实时状态维修方法探析获奖科研报告摘

要：港口是国家与其他国家进行交易的重要窗口，随着我国经济环境的不断变化，我国每年通过港口发行的货物数量不断增加，因此需要大量的港口机械设备对港口货物进行装卸。对于港口机电设备进行管理和维护，可以使港口保持良好的运行状态，同时随着港口业务的对效率要求的不断提高，对于机电设备管理也提出了更加严格的要求。在港口机电设备中，机电设备是对货物进行装载的主要方式，对其进行有效的管理，可以使货物更好的进行装卸和运输。因此，加强港口机电设备实时状态的维修已经十分有必要，可以使港口机电设备更好的运行。

关键词：港口机电;机电设备;实时状态;维修方法

前言

在当前发展过程中，我国港口机电设备的需求量不断增加，港口运输已经逐渐朝着自动化的方向发展，同时也标志着机电设备的好坏，对于港口货物运输产生直接影响，决定其是否可以在安全稳定的环境中进行有效的运输，同时对于我国经济发展也会产生重要的影响。因此对于港口机电设备实时状态进行检修，已经成为工作人员开展工作的重点。

一、港口机电设备的故障分析

港口机电设备从投入生产到寿命终止会经历不同的过程，在时间的变化下，故障也会呈现出一定的规律，一般可以分为三个阶段，在第一个故障阶段，就是设备投入生产初期的“早期故障期”或称“磨合期”，在这一时期，设备发生故障的频率非常高，随后，故障发生的几率会逐渐开始减少，在第二阶段可以称为偶发性故障期或稳定期，在这一阶段的故障发生率，相对来说比较少，设备可以在良好的运行状态下进行运行，第三阶段就是耗损故障期也称为老化期，在这一时期故障发生率呈现不断上升的趋势，并会保持较高的水平。如果能够坚持对机电设备整个运行期间的故障分布情况进行统计，就会得到一条完整的曲线[1]，如图1所示。

图1

机电设备“寿命-故障”浴盆曲线

当然，不同的机电设备，在寿命期内发生故障时都会呈现不同的规律，因为机电设备在制造材料、生产工艺、安装质量等多个方面会存在一定差异。同时，上述三个阶段也可以细分称多个阶段，各细分阶段内发生的故障特点，如位置、类型及所产生的影响，也会有一定的变化性。此时就需要根据其实时状态形成的曲线，进行针对性的维修[2]。例如，在第一阶段产生的故障中，前期设备功能缺失或不能满足工况要求为主要故障点，但经过工程师的逐渐完善，问题逐渐得到解决，操作人员操作不规范造成操作失误或电控系统外围设备如传感器、接线端子等问题可能逐渐凸显。又如，第二阶段时，机电设备会进入相对来说发生故障比较少的时期，在这一时期发生故障，可能是零部件（如钢丝绳、刹车片等）的自然磨损导致，也可能在春、夏季因为气候潮湿造成诸多电气故障等。耗损故障期内设备多处零部件逐渐老化，虽通过定期大修能使设备技术状态得到一定的保持，但无论怎样维修都不能使其恢复到初始的状态。因此需要根据设备在不同的实时状态，采取不同的维修策略。

二、港口机电设备实时状态维修方法的类型及其选择

（一）港口机电设备实时状态维修方法的类型

港口机电设备的维修包括多种类型，目前主要有以下三种：

1、定期维修法，即对设备各机构、部件设置固定的维修周期或者固定对老化的故障设备进行淘汰。其特点是能较好的保持设备的技术性能，但由于设备特性不同，周期设置难，可能造成维护成本高，经济性差等问题。

2、事后维修法，优点是针对性强，不会造成资金浪费，但缺点也非常明显，设备的技术、安全性能无法保障，甚至造成严重机损事故。

3、实时状态维修法，本方法是通过定期检测设备状态和进行故障统计，建立标准模型，分析设备实时状态，以决定是否维修。其针对性、经济性、可靠性最优。

（二）港口机电设备实时状态维修方法的选择

在对港口机电设备实时状态维修时，设备状态和故障分布统计分析是其前提条件。必须事先定期对设备开展检查进行状态统计，同时统计信息应该包括现有故障分布情况、检查中虽未出现故障但已出现初期症状可能发生的故障，以及产生的影响和故障发生的次数等等。检查手段包括目测、手检及仪器检测等。经分析后等统计数据是制定维修方案、设置维修时点的重要依据。

三、维修时点的预测方法

（一）故障率-寿命曲线法

故障率具体来说就是机电设备在固定的时间内发生的次数，随着机电设备，在不同故障阶段所表现出的特性，以及不同寿命曲线的变化，对于维修时点的预测，人们以往会用计算的方式进行，使其可以转换为科学的方程，这种方法更多的是进行估算，并根据不同设备的数据信息进行科学全面的预测，产生的误差相对来说比较大，而且在算法上也比较繁琐和复杂，不利于大范围进行推广[3]。只能用于一些比较小型的设备进行估算，對于非常重要的大型设备，不能采用此种方式进行预测。

（二）时间序列分析法

预测维修时点还可以采用时间序列分析的方法进行，这一方面在应用过程中对时间要求比较多，而时间序列分析，使用的数据又处于不断变化的状态，会受到多种因素的制约。因此，需要结合模型对其进行建模，使其可以保持一定的平衡性，结合模型建模，需要对数据的趋势进行建构统一的模型，所使用的方法必须对数据进行全面的整合，务必确保方法的合理性。另外还应该对剩余不具有固定形式的部分进行模型分析，再次将不同的部分进行结合，使其可以建立完整的模型。这种方法，需要对不同步骤进行有效的衔接，对建构的模型进行综合性的分析，才能提取出更加准确的数据。

结论：综上所述，港口机电设备是保证港口货物正常进行运输的基础，也是促进经贸活动来往的关键，在目前发展过程中，每天都需要通过港口进行大量的货物运输，如果能对港口机电设备进行有效的管理和维护，可以从根本提升港口工作的效率。在港口机电设备产生故障的不同阶段和故障维修方法进行维修后发