傳統(tǒng)維護(hù)模式中的故障后維護(hù)與定期維護(hù)將影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量,并大幅提高制造商的成本。隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)與傳感器等技術(shù)的成熟,預(yù)測性維護(hù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。以各類如電機(jī)、軸承等設(shè)備為例,目前已發(fā)展到較為成熟的在線持續(xù)監(jiān)測階段,來實(shí)現(xiàn)查看設(shè)備是否需要維護(hù)、怎么安排維護(hù)時間來減少計(jì)劃性停產(chǎn)等,并能夠快速、有效的通過物聯(lián)網(wǎng)接入到整個網(wǎng)絡(luò),將數(shù)據(jù)回傳至管理中心,來實(shí)現(xiàn)電機(jī)設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)。電動機(jī)是機(jī)械加工中不可或缺的必備工具,電動機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中常產(chǎn)生各種故障,為保證電動機(jī)運(yùn)行安全,對電動機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測尤為重要。
以三相異步電動機(jī)為研究對象,采用傳感器獲取電動機(jī)運(yùn)行中的重要參數(shù)(振動、噪聲、轉(zhuǎn)速及溫度等),由時/頻域分析及能量分析等方法提取電動機(jī)運(yùn)行特征量,構(gòu)成特征向量,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練的方法建立狀態(tài)識別模型,通過BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識別方法,判斷電動機(jī)運(yùn)行的狀態(tài),在此基礎(chǔ)上,利用LabVIEW軟件構(gòu)建可視化監(jiān)測系統(tǒng),將電動機(jī)運(yùn)行參數(shù)及狀態(tài)實(shí)時顯示在可視化界面中,完成在線智能監(jiān)測。 工業(yè)監(jiān)測技術(shù)可以幫助企業(yè)提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。寧波監(jiān)測公司
狀態(tài)監(jiān)測就是給機(jī)器體檢,故障診斷就是給機(jī)器看病。醫(yī)生給病人看病,首先是進(jìn)行體征檢查,例如先查體溫,再進(jìn)行驗(yàn)血、X光、心電圖、B超、甚至CT等各種理化檢驗(yàn),然后根據(jù)檢查結(jié)果和病史,利用醫(yī)生的知識及經(jīng)驗(yàn),對病情做出診斷。對機(jī)器故障的診斷,類似于醫(yī)生看病,首先對機(jī)器的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,例如先看振動值,再進(jìn)行頻譜、波形、軸心軌跡、趨勢、波德圖等各種檢測分析,然后結(jié)合設(shè)備的原理、結(jié)構(gòu)、歷史狀況等,利用專業(yè)人員的知識及經(jīng)驗(yàn),對故障進(jìn)行綜合分析判斷。1滾動軸承故障振動的診斷方法異步電動機(jī)的常見故障主要可以分為定子故障、轉(zhuǎn)子故障及軸承故障。其中軸承故障占70%以上,如果我們有辦法對軸承情況能實(shí)時進(jìn)行監(jiān)測,那么異步電動機(jī)故障率會**減低。滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的方法有多種,例如振動分析法、油液分析法(磁性法、鐵譜法、光譜法)、聲發(fā)射分析法、光纖診斷法等。各種方法都有自己的特點(diǎn),其中振動分析法以其實(shí)用和相對簡單方便,應(yīng)用*為**,以下*介紹振動信號分析法。滾動軸承不同于其它機(jī)械零件,其振動信號的頻率范圍很寬,信噪比很低,信號傳遞路途上的衰減量大,因此,提取它的振動特征信息必須采用一些特殊的檢測技術(shù)和處理方法。嘉興動力設(shè)備監(jiān)測公司監(jiān)測結(jié)果的比較可以幫助我們評估不同銷售渠道的效果和效益。
故障診斷可以根據(jù)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)提供的信息來查明導(dǎo)致系統(tǒng)某種功能失調(diào)的原因或性質(zhì),判斷劣化發(fā)生的部位或部件,以及預(yù)測狀態(tài)劣化的發(fā)展趨勢等。電機(jī)故障診斷基本方法主要有:1、電氣分析法,通過頻譜等信號分析方法對負(fù)載電流的波形進(jìn)行檢測從而診斷出電機(jī)設(shè)備故障的原因和程度;檢測局部放電信號;對比外部施加脈沖信號的響應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)等;2、絕緣診斷法,利用各種電氣試驗(yàn)裝置和診斷技術(shù)對電機(jī)設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)和參數(shù)、工作性能是否存在缺陷做出判斷,并對絕緣壽命做出預(yù)測;3、溫度檢測方法,采用各種溫度測量方法對電機(jī)設(shè)備各個部位的溫升進(jìn)行監(jiān)測,電機(jī)的溫升與各種故障現(xiàn)象相關(guān);4、振動與噪聲診斷法,通過對電機(jī)設(shè)備振動與噪聲的檢測,并對獲取的信號進(jìn)行處理,診斷出電機(jī)產(chǎn)生故障的原因和部位,尤其是對機(jī)械上的損壞診斷特別有效。5、化學(xué)診斷的方法,可以檢測到絕緣材料和潤滑油劣化后的分解物以及一些軸承、密封件的磨損碎屑,通過對比其中一些化學(xué)成分的含量,可以判斷相關(guān)部位元件的破壞程度。
目前設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及故障預(yù)警若干關(guān)鍵技術(shù)可歸納如下:(1)揭示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)機(jī)械動態(tài)特性劣化演變規(guī)律。設(shè)備由非故障運(yùn)行狀態(tài)劣化為故障運(yùn)行狀態(tài),其機(jī)械動態(tài)特性通常有一個發(fā)展演變過程(2)提取設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)發(fā)展趨勢特征。在役設(shè)備往往具有復(fù)雜運(yùn)行狀態(tài),在長歷程運(yùn)行中工況和負(fù)載等非故障因素會造成信號能量變化,故障趨勢信息往往被非故障變化信息淹沒,需較大程度上消除非故障變化造成的冗余信息,進(jìn)而構(gòu)建預(yù)測模型。動力裝備全壽命周期監(jiān)測診斷方面:實(shí)現(xiàn)了支持物聯(lián)網(wǎng)的智能信息采集與管理、全生命周期動態(tài)自適應(yīng)監(jiān)測、早期非線性故障特征提取。優(yōu)化重構(gòu)出綜合體現(xiàn)裝備運(yùn)行工況及表現(xiàn)的新參數(shù),提高異常狀態(tài)辨識的適應(yīng)性與可靠性,基于運(yùn)行過程信息反映裝備劣化趨勢與故障發(fā)展規(guī)律,來提高故障早期辨識能力?;谖锫?lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測診斷將產(chǎn)品監(jiān)測診斷與運(yùn)行服務(wù)支持有機(jī)集成一體,在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)動力裝備常見故障診斷準(zhǔn)確率達(dá)80%以上??蓱?yīng)用于風(fēng)力大電機(jī)、空壓機(jī)等大型動力裝備的集群化診斷領(lǐng)域。提供了基于物聯(lián)網(wǎng)的動力裝備全生命周期監(jiān)測與服務(wù)支持創(chuàng)新模式,提供了其生命周期的遠(yuǎn)程監(jiān)測診斷與維護(hù)等專業(yè)化服務(wù)。監(jiān)測結(jié)果的反饋可以幫助我們改進(jìn)售后服務(wù)和客戶關(guān)系管理。
針對刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中難以在線監(jiān)測這一問題,提出一種通過通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù),對當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識別的方法。通過采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際加工情景緊密結(jié)合,能直接反映當(dāng)前的加工狀態(tài)。將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于構(gòu)建刀具磨損狀態(tài)識別模型,直接將采集到的數(shù)據(jù)作為輸入,得到了和傳統(tǒng)方法精度近似的預(yù)測模型,模型在訓(xùn)練集和在線驗(yàn)證試驗(yàn)中的表現(xiàn)都符合預(yù)期。刀具磨損狀態(tài)識別的方法在投入使用時還有一些問題有待解決:①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測得的,而實(shí)際加工過程中,加工參數(shù)以及加工情景是不斷變化的,因此需要在下一步的研究中,進(jìn)行變參數(shù)試驗(yàn),考慮加工參數(shù)對于刀具磨損的影響,并針對常用的一些加工場景,建立不同的模型庫。變換加工場景,通過獲取當(dāng)前場景,及時匹配相應(yīng)的預(yù)測模型即可。②本研究中的模型是一個固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時的信號以及已知的磨損狀態(tài),對模型進(jìn)行實(shí)時更新,從而在實(shí)時監(jiān)測過程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí),不斷提升模型的精度和預(yù)測效果。工業(yè)廢氣排放的監(jiān)測檢測對于環(huán)境保護(hù)至關(guān)重要,只有達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)才能減少對環(huán)境的污染。寧波監(jiān)測公司
監(jiān)測工作需要定期進(jìn)行,以保持對市場的敏感度和洞察力。寧波監(jiān)測公司
故障預(yù)測與健康管理是以工業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)概率、信號處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)等技術(shù)搭建模型算法,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和裝備的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷及壽命預(yù)測,為產(chǎn)品和裝備的正常運(yùn)行保駕護(hù)航,從而提高其安全性和可靠性。故障預(yù)測與健康管理是以工業(yè)監(jiān)測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過高等數(shù)學(xué)、數(shù)學(xué)優(yōu)化、統(tǒng)計(jì)概率、信號處理、機(jī)器學(xué)習(xí)和統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)等技術(shù)搭建模型算法,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品和裝備的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷及壽命預(yù)測,為產(chǎn)品和裝備的正常運(yùn)行保駕護(hù)航,從而提高其安全性和可靠性。近年來我們提出的標(biāo)準(zhǔn)化平方包絡(luò)和數(shù)學(xué)框架以及準(zhǔn)算數(shù)均值比數(shù)學(xué)框架指引了稀疏測度構(gòu)造的新方向,同時發(fā)現(xiàn)了大量與基尼指數(shù)、峭度、香農(nóng)熵等具有等價性能的稀疏測度?;跇?biāo)準(zhǔn)化平方包絡(luò)和數(shù)學(xué)框架以及凸優(yōu)化技術(shù),提出了在線更新模型權(quán)重可解釋的機(jī)器學(xué)習(xí)算法,可以利用模型權(quán)重來實(shí)時確認(rèn)故障特征頻率,解決了狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷領(lǐng)域傳統(tǒng)機(jī)器學(xué)習(xí)只能輸出狀態(tài),而無法提供故障特征來確認(rèn)輸出狀態(tài)的難題。寧波監(jiān)測公司