机械设备管理之有效提高机械设备寿命降低维修成本

有效提高设备寿命降低维修成本设备部***•认真开展设备点检活动•确定重点设备，实行重点管理•开展生产现场管理的五项活动•采用不同的维修方式安排修理计划•做好设备故障管理工作•做好设备原始记录及整理分析工作•开展生产维修小组活动•主要应用领域主要内容确定重点设备，实行重点管理所谓重点设备，是指设备发生故障后停机修理时对产品的产量、质量、成本、安全和交货期有较大影响的设备。确定重点设备最简单的方法是分类评分法，即把对上述五项有影响的因素列出，并规定具体的评分标准，然后根据评分结果把设备划分为A、B、C三级。A级为重

点设备，B级为重要设备，C级为一般设备。

通常，A级设备一般占10%左右，B级设备一占75%左右，C级设备一般占15%左右.认真开展设备点检活动设备点检是全员设备管理的核心。所谓设备点检，是指操作工人和专职维修人员为了维护设备的规定机能，根据规定标准设备运行有无异状和劣化情况所进行的检查，以便及时发现问题，早期采取预防维修措施，避免因突出故障而造成停产损失，增大维修费用，影响人身和设备安全，降低设备寿命。设备点检通常分日常点检、定期点检、精密点检三种。•日常点检。即以操作工人为主，每日每班靠五官和简单测试仪器对设备规定部位在运行前、运行中、运行后

进行的技术状态检查，以及时发现故障征兆和事故隐患。认真开展设备点检活动•定期点检。即由专职维修人员按预先确定的周期，在设备不解体的情况下用五官和相应的仪器工具按规定项目、内容、方法、标准进行的检查目的是测定设备的性能和劣化程度，进行必要的调整，以保持设备的性能。•精密点检。即由专业技术部门采用专门仪器装备定期或不定期地对设备部分或全部解体情况下所进行的鉴定检查，目的是定量地测定设备的精度和劣化程度，对设备技术状态作出鉴定。开展生产现场管理五项活动生产现场管理五项活动简称5S活动，即整理、整顿、清扫、清洁、素养。全员设备管理把开展5S活动视为工厂管理的必要条件。5S活动体现了生产现场管理对物和人的要求。采用不同维修方式安排修理计划计划修理分别采用预防修理、改善修理与同步修理三种方式。•预防修理是根据日常点检、定期点检结果所提出的设备修理要求，在设备发生故障之前有计划地进行修理，以恢复设备的精度和性能。•改善修理是对经常发生重复性故障的设备，或由于设计上有缺陷，需要对设备的可靠性、维修性、操作性等加以改进时所采用的针对性改善修量方法。•同步修理是为减少停机修理时间，将故障周期近似和停机修理时间基本相同的零部件安排在同一时间内进行检修的方法。做好设备故障管理工作·故障数据和信息管理·故障考核·故障预防加强点检做好维护和修理工作对于记录所得的资料，应进行整理分析。其中最重要的是进行平均故障间隔时间分析（简称MTBF分析）做好设备原始记录及其整理分析工作生产维修小组简称PM小组,是由生产工人、管理人员、技术人员自愿结合组成的，以

消除设备故障和缺陷、提高生产率为目的，集体开展活动的小组。PM小组的活动内容和程序大致为：找出关键问题

决定改善目标

对现状进行分析

提出改善方案

试行对策

确定结果，进行规范化实施

总结

发表成果开展生产维修小组活动主要应用领域它适用于各种所有制的工业、交通及其它行业的企业，特别是大中型工业企业更应积极推广这种科学管理方法设备保养法定义：对机械设备按规定时间、项目、要求实施的预防性技术保障作业。基本原理机械设备在长期的运行时间中，由

于零部件之间相对运动的磨擦，会

使机械设备的技术状况逐渐劣化，

性能逐渐下降，工作经济性、安全

性、可靠性降低，并成为设备隐患，导致发生运转故障。保养的作业内容主要包括：清洁、紧固、润滑调整、防腐，简称“十字作业”保养的分类定期保养特殊保养定期保养·日常保养.又称例行保养或运行保养,日常保养作业在运行班内或在班前、班后的交接班时间内进行。作业的内容是“十字作业”，重点是润滑系统、冷却系统以及操作、转向、制动、行走等部位。日常保养的项目一般都在要害部位或易损部位，大多数位

于设备外部。·定期分级保养。定期分级保养的级别是按执行保养作业的时间间隔周期与作业的广度和深度划分的。·走合保养。在使用初期要采取措施，减少磨损，延长设备使用寿命。这种措施称为“走合”，又称

“磨合”。执行走合的这段时期称为“走合期”·换季保养。换季保养作业的重点是润滑系统、冷却系统、起动部分。·停放保养。在停用时间内每周要进行一次检查保养。·封存保养。封存保养包括：封存前的保养、封存期内的定期保养和封存设备启用前的检查和保养特殊保养定期保养周期的确定各行业的设备维修规章制度规定有设备大修、中修和定期分级保养的间隔周期。

连续运转设备的大修、中修间隔周期以时间为基准。大修每年一次或若干年一次，中修在两次大修间隔期内进行一次或若干次。非连续运转设备的大修、中修间隔周期以实

际运转时数为基准。|

设备备件管理是一项以技术管理为基础、以经济效

益为目标的管理工作，是

设备管理的重要组成部分。|设备备件又称备品、配件，是指用于更换被磨损或被

损坏的机器零件的新制零

件或修复的零件。|

备件的技术管理|

备件的计划管理|

备件仓储管理|

备件的现代化管理|

编制事故备件储备定额。|

审核备件需用计划|测绘、审定及管理备件图纸|解决备件加工定货中的技术问题。|组织管理备件的修旧利废工作。|

备件供应计划的种类|

编制备件供应计划的原则|

编制备件供应计划的依据|

备件供应计划的编制程序1、准备工作；2、确定需求量；3、确

定周转储备量；4、汇总平衡与核算。|

备件供应计划的修改|

备件的储备管理：备件的储范围；备件的储备方式；备件储备量的计算；备件的储备定额。|

备件的仓库管理：备件的验收；备件的发放；备件的退库；备件的保管；备件库的安全管理；|

ABC分类法（重点管理法）；A类备件品种少、价值高；C类备件品种多、价值低；其余归B类。|

价值工程理论；|

定置管理；|

计算机在备件管理中的应用。|

定义；|

基本原理|

主要内容与应用规则|

主要应用领域|

定义：设备的计划修理（又称计划预修、计划保修、定期修理）是根据设备磨损规律建立的一种在设备没有发生故障前即有计划地进行相应级别的维护和修理的制度。|

基本原理设备计划修理的理论基础是设备磨损规律和补偿理论。设备在使用或闲置过程中都会发生有形磨损（物理磨损）和无形磨损（经济磨损）主要内容与应用规则设备计划修理的内容如下：•一级保养：清洗设备，内脏及外表，疏通油路，更换密封件整间隙。设备每运转500小时进行一次。•二级保养：包括一级保养的全部内容外，还需进行机械、电统的全面检查，进行一般修理调整，更换磨损件。设备每运转22800小时进行一次•点检：运用听、摸、看、闻诊断仪器分班、天、月进行检查检记录是分析故障发生征兆，进行预防的有效工具•定期综合检查。•项修。•大修。设备计划修理广泛应用于机械、电子、通信、轻工、农机、交通运输、军工等

各种行业。|

设备系统的可靠性是指设备在规定

时间内和规定条件下完成规定功能的可能性。|所谓规定时间一般是指设备的经济寿命，即在考虑陈旧期或经济磨损期的条件下，设备正常发挥功能的总时间。|所谓规定条件一般是指使用条件与环境条件。环境条件包括：温度、湿度、振动等。|

使用条件：使用方法、使用频次、使用者的操作技术水平、维修方法、运输条件、保管条件等。第3讲医学超声成像技南方医科术大学汇报人姓名主要内容超声成像基本原理——超声回波法医学超声设备的分类超声诊断仪的主要参数6/30/2023医学超声仪器原理讲义44Part

.01超声成像基本原理——超声回波法超声回波法把几兆赫至几十兆赫的高频声脉冲发射到生物体内，再接收反射波（回波），这种方法称为超声脉冲回波法。脉冲宽度：几微秒脉冲间隔：几百微秒（接收放大器处理回波的时间）脉冲回波法最早较早是应用于雷达和声纳。回波时间t、探测距离L的关系，c为声速6/30/2023医学超声仪器原理讲义466/30/2023医学超声仪器原理讲义476/30/2023医学超声仪器原理讲义48超声回医学波超声仪器法原理讲示义

意图6/30/202349仪器基本框图发射通道：时钟电路（同步脉冲发生器）、发射器（高频脉冲发生器）、换能器（探头）接收通道：接收换能器、射频放大器（RFA）、6/3检0/2023

波及抑制电路、视频医学超声放仪器原大理讲义器（UFA）50Part

.022医学超声设备的分类A型超声A型超声诊断仪因其回声显示采用幅度调制

(Amplitude

Modulation)而得名。A型显示是超声诊断仪最基本的一种显示方式，即在阴极射线管(CRT)荧光屏上，以横坐标代表被探测物体的深度，纵坐标代表回波脉冲的幅度，故由探头(换能器)定点发射获得回波所在的位置可测得人体脏器的厚度、病灶在人体组织中的深度以及病灶的大小。根据回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，6/3还0/2023

可在一定程度上对病医学超声灶仪器原进理讲义行定性分析。526/30/2023医学超声仪器原理讲义53由于A型显示的回波图，只能反映局部组织的回波信息，不能获得在临床诊断上需要

的解剖图形，且诊断的准确性与操作医师

的识图经验关系很大，因此其应用价值已

渐见低落，即使在国内，A型超声诊断仪也很少生产和使用了。6/30/2023医学超声仪器原理讲义54M型超声6/30/2023医学超声仪器原理讲义55M型超声成像诊断仪适用于对运动脏器，如心脏的探查。由于其显示的影像是由运动回波信号对显示器扫描线实行辉度调制，并按时间顺序展开而获得一维空间多点运动时序（motion-time）图，故称之为M型超声成像诊断仪，其所得的图像也叫做超声心动图。6/30/2023医学超声仪器原理讲义566/30/2023医学超声仪器原理讲义57M型超声诊断仪发射和接收工作原理与A型有些相似，不同的是其显示方式。对于运动脏器，由于各界面反射回波的位置及信号大小是随时间而变化的，如果仍用幅度调制的A型显示方式进行显示，所显示波形会随时间而改变，得不到稳定的波形图。因此，M型超声诊断仪采用辉度调制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮点形式在显示器垂直扫描线上显示出来，随着脏器的运动，垂直扫描线上的各点将发生位置上的变动，定时地采样这些回波并使之按时间先后逐行在屏上显示出来。图中可以看出，由于脏器的运动变化，活动曲线的间隔亦随之发生变化，如果脏器中某一界面是586/3静0/2023

止的，活动曲线将变医学超声为仪器原水理讲义平直线。6/30/2023医学超声仪器原理讲义59M型超声诊断仪对人体中的运动脏器，如心脏、胎儿胎心、动脉血管等功能的检查具有优势，并可进行多种心功能参数的测量，如心脏瓣膜的运动速度、加速度等。但M型显示仍不能获得解剖图像，它不适用于对静态脏器的诊查。6/30/2023医学超声仪器原理讲义60B型超声6/30/2023医学超声仪器原理讲义61为了获得人体组织和脏器解剖影像，继A型超声诊断仪应用于临床之后，B型、P型、BP型、C型和F型超声成像仪又先后问世，由于它们的一个共同特点是实现了对人体组织和脏器的断层显示，通常将这类仪器称为超声断层扫描诊断仪。虽然B型超声成像诊断仪因其成像方式采用辉度调制(Brightness

Modulation)而得名，其影像所显

示的却是人体组织或脏器的二维超声断层图(或称

剖面图)，对于运动脏器，还可实现实时动态显示。6/30/2023医学超声仪器原理讲义626/30/2023医学超声仪器原理讲义63C型超声C型扫查，又称C型显示，“特定深度扫查”

(constant

depth

mode)。与B型扫查一样都是辉度调制的二维切面象显示方式，所不同的是B型扫查所获得的是超声波束扫查平面本身的切面象，即纵向切面象。可惜由于C型扫查的灵敏度较低，显象速度不易提高，使C型扫查技术的发展受到6/3限0/2023

制。医学超声仪器原理讲义

646/30/2023医学超声仪器原理讲义656/30/2023医学超声仪器原理讲义66D型超声D型超声成像诊断仪也即超声多普勒诊断仪，它是利用声学多普勒原理，对运动中的脏器和血液所反射回波的多普勒频移信号进行检测并处理，转换成声音、波形、色彩和辉度等信号，从而显示出人体内部器官的运动状态。超声多普勒诊断仪主要分为3种类型：即连续式超声多普勒(continuous

wave

doppler)成像诊断仪脉冲式超声多普勒(pulsed

wave

doppler)成像诊断仪实时二维彩色超声多普勒血流成像(color

doppler676/30/2023

flow

image)诊断仪。医学超声仪器原理讲义F型超声68F型扫查，又称F型显示。它与C型扫进原理上是相似的。区别仅在于：在扫查一幅图像的过程中，

C型扫查平面距探头的深度是不变的，而F型扫查面距探头的深度是一变量，不是一个常量。根据成像需要可作相应变动，从而可获得6/3斜0/2023

面、曲面的F型医图学超声仪像器原理讲义6/30/2023医学超声仪器原理讲义69P型超声6/30/2023医学超声仪器原理讲义70又称P型显示，它可视为一种持殊的B型显示，超声换能器置于圆周的中心，径向旋转扫查线与显示器上的径向扫描线作同步的旋转。主要适用于对肛门、直肠内肿瘤、食道癌及子宫颈癌的检查，亦可用于对尿道、膀胱的检查。P型超声诊断仪所使用的探头称为径向扫描探头，如尿道探头，直肠探头都属于径向扫描探头。扫

描时探头置于体腔内，如食道、胃或直肠等。6/30/2023医学超声仪器原理讲义716/30/2023医学超声仪器原理讲义72Part

.013超声诊断仪的主要参数主要参数6/30/2023医学超声仪器原理讲义74表征超声诊断仪性能的参数，从大的方面可分为三类，这就是：声系统参数图

像特性参数电气特性参数在众多的参数中，我们只讨论其中几个主

要参数。声系统参数：声输出的强度、总功率等；

超声场的时频特性，如波型、持续时间、脉冲重复频率、脉冲形状、频率、脉冲带宽等；

声场分布特性，如换能器类型、波束形状、聚焦特性、景深等。6/30/2023医学超声仪器原理讲义75图像特性参数：分辨力；位置记录精度；深度测量精度；帧频；存贮器的容量；图像处理能力。6/30/2023医学超声仪器原理讲义76电气特性参数：灵敏度；增益及TGC指标；压缩特性及动态范围；显示器的动态范围；系统的带宽等。6/30/2023医学超声仪器原理讲义77Part

.02几个主要参数动态范围显示信号的最大水平与最小水平的比称为动态范围(Dynamic

Range,DR)，DR描述了信号幅度变化的大小，一般用分贝[dB]值表示。式中：Umax—信号最大值，Umin

—信号最小6/30/2值02379医学超声仪器原理讲义生物组织的声界面特性，组织吸收（超声衰减）特性及探测深度决定了信号的动态范围6/30/2023医学超声仪器原理讲义80因此动态范围DR通常由两个部分组成：声界面特性（声阻抗差）所确定的信号幅度变化（SDR）超声在组织传播过程中衰减所引起的信号幅度变化，超声传播衰减取决于组织特性（超声衰减系数

）与传播距离（L）由此超声回波总动态范围可写为：DR

=

2 L

+

SDR对动态范围的影响因素6/30/2023医学超声仪器原理讲义81超声在生物组织中传播所产生的全部回波；

超声发射功率、接受放大器的等效输入噪声；终端显示装置的动态范围；动态压缩方法时间增益控制——补偿传输衰减幅度增益控制——使有用信号相对压缩线形范围线性范围，一般指的是仪器中放大器线性范围，它给出放大器输入信号和输出信号之间成线性关系的区域。即Uo

=

KUi线性关系也用分贝值来表示式中：Umax—信号最大值，Umin

—信号最小值，可6/30/20见23线性放大器的线性医学范超声仪围器原理讲即义

是动态范围826/30/2023医学超声仪器原理讲义83当输出信号的最大幅度保持不变时，输入信号的线性范围将随着K值的减小而增大。6/30/2023医学超声仪器原理讲义84分辨率6/30/2023医学超声仪器原理讲义85分辨力指成像系统能分辨空间尺寸的能力，即能把两点区分开来的最短距离。超声显像仪的分辨力是衡量其质量好坏的最重要的指标，分辨力越高，越能显示出脏器的细小结构。6/30/2023医学超声仪器原理讲义86超声成像的分辨力有横向分辨力和纵向分辨力之分。前者是指垂直于超声脉冲束方向上的分辨力，后者是沿波束轴方向上的分辨力。这两种分辨力的大小差别很大，纵向分辨力总是优于横向分辨力。而且，垂直于波束轴的两个维上的横向分辨力也往往不同。影响横向分辨力和纵向分辨力的因素各不相同，6/30/2023医学超声仪器原理讲义87横向分辨力又称侧向分辨力，它表示区分处于声束轴垂直的平面上的两个物体的能力。超声波束直径尺寸直接影响横向分辨力，波束直径越细，能分辨的尺度越小，横向分辨力越高。6/30/2023医学超声仪器原理讲义88影响横向分辨率的因素显示荧光点尺寸的影响波束直径尺寸的影响

动态范围的影响6/30/2023医学超声仪器原理讲义896/30/2023医学超声仪器原理讲义906/30/2023医学超声仪器原理讲义91仪器的图像质量主要取决于横向分辨力。横向分辨力好，图像细腻，小结构就能显示清楚。横向分辨力主要由换能器的尺寸、形状、发射频率、聚焦等因素决定。当显示屏光点尺寸较大时，也会影响横向分辨力。此外，随着深度的增加，脉冲频谱中的各种频率成分的衰减情况也不同，这个因素也潜在地影响着横向分辨力。现代化的显像仪横向分辨力可优于2mm。6/30/2023医学超声仪器原理讲义92纵向分辨力又称轴向分辨力或距离分辨力，表示在声束轴线方向上对相邻两回声点的分辨力。纵向分辨力与发射超声频率有关，因为声波的纵向分辨力理论极限为声波的半波长。频率越高，波长越短。纵向分辨力与超声脉冲的持续时间有关，脉冲持续时间越短，即脉冲越窄，纵向分辨力越高。超声脉冲持续时间与发射电脉冲宽度及换能器阻6/3尼0/2023

有关。医学超声仪器原理讲义

93影响纵向分辨率的因素脉冲宽度的影响增益大小的影响6/30/2023医学超声仪器原理讲义946/30/2023医学超声仪器原理讲义956/30/2023医学超声仪器原理讲义96色散吸收对横向、纵向分辨率的影响6/30/2023医学超声仪器原理讲义97吸收与频率的关系——频率越高，吸收越强；频谱中心向低频偏移；波束变宽；前沿变坏；理想的情况下，工作频率越高，分辨率越高；生物组织的平均衰减系数接近1dB/cm·MHz；频率3MHz—深度20

cm—衰减60dB，94%频率10MHz—深度20

cm—衰减200dB，99.5%在大多数情况下，最佳工作频率就是超声波穿透深度不超过200个波长时就能达到被探测脏器的

那个频率；例如：频率为3MHz时，波长是0.51mm它能够像。6/3形0/2023

成102mm深处组织的医学良超声仪好器原理讲图义98带宽6/30/202399医学超声仪器原理讲义工作频率超声诊断仪的工作频率，根据两个方面因素作最佳的选择。首先，从分辨力的角度说，增高频率，可以改善分辨力。频率越高，波长越短，则波束的指向性越好（近场距离大，而发散角小），横向和纵向分辨力都能提高。其次，从穿透深度的角度来看，工作频率越高，则衰减成正比地增加，必然使探测深度减小。若6/3要0/2023

求较大的穿透深度，医学超声就仪器原得理讲义取较低的工作频率。100因此，在设计中不得不在工作深度与频率之间取合理的折衷。比如眼科应用中，所要求深度小，可以用高频率以提高分辨力，一般用10MHz。而

要穿透较大深度（如腹腔）时，则只能取较低工作频率。通用B型超声诊断仪的工作频率一般在

3.5MHz，有些诊断仪配有多种不同频率的的需要。6/3探0/2023

头以满足不同检医查学超声仪深器原理讲度义101常用超声诊断仪的超声频率；动态范围分辨率(波长mm)频率(MHz)10dB1.520dB2.530dB3.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.910学0.2750.3750.45作用距离（穿透深度）指仪器发射的超声波束可以穿透并能显示出回声图像的被测介质深度。超声医学成像系统的作用距离，通常要满足处于相当深度上的各种器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距离，而用于眼球的深度为

10cm。影响作用距离的主要因素是脉冲信号在传播途中的衰减，这是由于组织的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。6/30/2023

医学超声仪器原理讲义

103要提高仪器的探测深度，有三个方面的途径。

降低工作频率。但降低工作频率，则分辨力也随之降低，这是一个限制。

提高接收机的灵敏度和扩大动态范围，使能接收较远距离的微弱的反射信号，但这要受到换能器噪声的限制，信噪比极限对诊断超声的最大穿透深度上的限制为300个波长左右。

加大发射功率，使远距离的微小声阻抗差也能产生较强反射，从而使更远距离的病灶也能被探测到，但要考虑安全剂量的限制。6/30/2023

考虑到各方面的指医标学超声，仪器原理应讲义合理选取作用距离。104脉冲重复频率6/30/2023医学超声仪器原理讲义105指脉冲工作方式超声仪器每秒钟重复发射超声脉冲的次数，即探头激励脉冲的频率。重复频率主要取决于所需探测的最大深度以及扫描的回扫时间。设最大深度L=20cm，超声速度c=1540/s，则探测最大深度所需时间为2L/c，最大重复频率为：6/30/2023医学超声仪器原理讲义106重复频率过高，会造成多重界面的重复反射而互相干扰，使回波图形混乱和模糊。通常选用频率在50~2000Hz之间。M型超声多采用1000次/s，脉冲持续时间1.5微秒。断层显像仪为了提高帧频，选用3000Hz6/30/2023医学超声仪器原理讲义107帧频6/30/2023医学超声仪器原理讲义108