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DOI：10.19392/j.cnki.16717341.201722105
摘要：随着技术的进步，自动化生产线广泛应用于机械制造、化工、汽车、食品、医药等行业。由于自动化生产线是由多台设备组成，任何单一的设备故障都会造成整条自动线带病运行或停机，造成生产出大批的不合格产品或高额的故障停机损失。直接影响到企业经济效益。通过对当前企业自动生产线维修管理存在问题的分析，提出相应的解決办法，从而达到减少停机时间、降低停机损失的目的。
关键词：自动生产线；故障
自动生产线是根据产品的加工或装配顺序，由工件传送系统把一组自动机床和相关辅助设备组合在一起，由一控制系统进行控制而成的生产系统，它能自动完成产品全部或部分制造或装配过程的生产系统。由于自动化生产线具有高效率、产品质量可靠，工人劳动强度低，环保安全的特点，给企业带来了显著的经济效益和良好的社会效益。但同时在自动化生产线运营过程中，维修困难，故障停机损失和维修 、维护费用居高不下，成为企业沉重负担。如何做到设备计划外故障停机时间为零，减少预防性维修的时间，确保设备寿命周期费用最低是我们每一个设备管理及维修从业人员职责，对此国内外不同企业各有一些不同的理念和方法，根据以往的工作经验，我有如下见解。
一、自动生产线设备故障的特点
自动生产线设备与普通设备相比，其故障呈现出不同的特点，主要表现在以下方面：
（1）设备故障造成的损失大。由于自动生产线是由多台机床或设备组成，生产效率极高，其中一台的故障即可引起全线停机或生产大量的不合格品，造成巨大的经济损失。
（2）复杂性。自动化生产线是集成化系统，大多包含电气、液压、气动、机械、和自动检测及控制系统，涉及面广，关联性强，零件集成化程度及设备技术含量高，零部件较多，故障概率大，故障诊断难度大， 预防性保养内容确定较复杂。
（3）由于自动线设备较多，为了减少停机时间，一般都是由多人同时进行保养，这样组织协调复杂。
（4）零部件较多，配件计划较复杂。
（5）危害性。主要表现在故障停机伴随着一系列环境和安全问题。由于生产线结构比较复杂，各设备以及零部件关联较为密切，往往某处微小故障就可能引发连锁反应，导致整条生产线乃至有关的环境遭受灾难性的毁坏。
二、自动生产线设备维修管理
（1）人员配备。目前国内公司一般都设有专门的维修部门，当设备发生故障，由生产部门报修，维修部门接到报修后再派维修人员进行维修，这过程中浪费很多时间。针对自动生产线的特点，除了专职的保养及维修人员外，可把维修综合能力强的维修人员直接配置在生产线，负责部分生产任务及设备故障的紧急抢修，可大大缩短故障抢修反应时间，同时在设备生产过程运行中可密切了解设备状态，通过仔细的观察和对比可在第一时间发生异常，为预防性保养提供第一手信息。
（2）做好自动化生产线的程序备份。自动化生产线大多由PLC、工控机或数控系统控制，是自动化生产线的指挥中心，虽然这一部分发生故障的机会较少，但每一次程序丢失或损坏都会造成长时间的停机。要养成定时备份的良好习惯。
（3）加强故障维修技能培训，除基础知识和技能外，针对自动化生产线的维修要做沙盘推演，根据其结构特点，罗列出可能会出现的故障及其表现出的故障现象，并列出每一故障产生的可能原因，解决方法，所需工具和配件。这样在真正解决问题时才会有条不紊，高效迅速。
（4）预防性保养的针对性。①首先对自动化生产线的重要零部件和关键部位制定保养及检查的SOP，明确每个重要零部件的保养操作步骤，检查、检测方法及标准。②根据设备的运行状态把握好预防性保养的周期，避免发生过度维修保养，造成人力及物力的浪费。同时要对生产线故障隐患集中式批量处理，减少分散维修的停机时间，保养范围要根据自动化生产线的状态而变化，并有重点。③保养的内容主要来源于：产品质量状况的变化、生产线操作人员及维修人员的有关设备运行状态监测信息、设备精度变化的信息。
（5）如何又快又准判断故障的原因是缩短设备故障维修时间的关键因素。①熟悉自动化设备的原理，对设备有一个整体的概念，无分机械和电气，熟悉其动作的顺序和动作的条件及其所有零部件正常的运行状态。②充分利用各种检测及状态监测手段，配置先进的检查和检测设备，对重要设备和零部件及自动线所生产的产品质量进行实时监测，定期分析，准确掌握设备故障的信息和征兆为如下决策提供依据常。常用状态监测方法如下：
a、振动分析法：是对设备所产生的机械振动进行信号采集、数据处理后，根据振幅、频率、相位及相关图形所进行的故障分析
b、润滑油分析法：是对自动生产线在用润滑油的油液本 身及油中微小颗料所进行的理化分析，通过对润滑油的粘度、闪点、酸值 、破乳化度、水分、机械杂质、液相锈蚀试验、氧化安全性等各种主要性能指标的检验分析，掌握润滑油本身的性能信息的同时了解到生产线轴承、密封的工作状态。
c、以及各种温度、压力、流量、速度、转速、力、计数的监测及在线显示和报警。
d、生产产品的质量监测：产品尺寸、相互位置精度及其它特征的变化，可反应出自动生产线相关部位性能的劣化程度。为预防性保养及维修提供可靠的方向。
③故障诊断。是根据自动化生产线状态检测所得到的信息，结合设备的工作原理、结构特点、运行参数及其历史运行状况，对设备可能发生的故障进行分析、预报，对设备已经或正在发生的故障进行分析、判断，以确定故障的性质、类别、程度、部位及趋势，从而找出必要的对策的技术。是立即停机抢修、防止事态扩大，还是维持运行、待机修理，或是采取措施以消除或减轻后继续运行，既要保证设备的带病运行时安全、不发生重大设备故障，又要保证停机保养时消除设备问题，合理延长设备的预防性保养的周期，避免过度维修产生的损失。它是一门综合性技术，涉及多门基础学科，是对基础理论的综合应用。 a、辨别故障的真伪。机械设备本身是否真的发生了故障，是否为仪表失灵或工艺系统波动所造成的假象，是故障诊断首先应解决的问题， 首先应查询故障发生时生产工艺系统有无较大的波动或调整。系统的异常变化会造成机组一些监测数据的变化但此时机组未必发生机械故障。其次應查看探头的间隙电压是否真实可信仪表故障造成的各种假象屡见不鲜，在进行故障诊断时，首先应确认仪表所显示的信息是否真实可信、仪表本身有无故障，相关运行参数有无相应的变化，现场有无人可直接感受到的异常现象，进行综合分析。
b、确认故障的类型。发生了什么类型的故障，是何种原因所造成的故障，是故障诊断的核心，查找故障时，首先，收集尽可能多的信息，然后对所收集的信息进行分析，剔除一些未发生变化的数据。然后对余下的有疑问可能引起自动化生产线设备故障的信息采用排除法，根据故障发生现象去寻求故障本质，去伪存真，同时要注意排除那些因发生故障所连带产生的假象，反复验证，确保万无一失。在确实无法短时间内找到故障原因时，可根据可能发生的概率，由易到难，由高概率的原因入手，逐一按顺序排查。从而找出导致故障发生的根本原因，进而判断故障可能造成的危害程度，对确定是否需要立即停机、能否维持运行、是否需要减少负荷运行做出决策。
c、故障部位的诊断。自动生产线较长，设备较多，判断故障所发生的具体部位的准确性，对故障抢修、保养的针对性，保养效率，维修费用高低具有决定性的影响。判断时，一定要结合自动生产线的具体结构组成，各自结构特点并参考各方面的故障现象加以综合考虑。
d、故障发展及演化的趋势判断。故障的发展及演化趋势的判断，是确定自动化生产线要立即停机进行维修，还是继续运行或降低负荷运行的依据。应着重所发生故障的自身特点及故障发生后短时间内所呈现的特征来进行判断。面对故障，只要分析透彻、判断准确，正确的处理意见就会有分析、判断的过程中自然形成。基于判断要提出可靠、稳妥、切实可行的处理意见。
（6）加强维修质量，避免故障重复发生。①维修过程中的质量管理。首先每项维修都需制订详细的方案，工艺流程、过程检测方法。其次，设立专职的质量检验人员。然后要对每个维修人员进行质量教育培训，树立质量第一的意识。要求严格按工艺要求进行施工作业。确保维修质量。
②故障维修完工的质量管理。在自动化生产线维修完工后需要进行整机检验，在检验中需要对照国家和行业标准，按照一定的程序和方法进行检测，对于检测计量仪表则需按国家规定的时间间隔在使用前由国家质量检验检测单位或有资质的检测单进行校准或检定。
③自动化生产线试运行的质量管理。在完成维修或保养后要对设备进行试运行，检查生产线各运行参数及监控数据，合格后再进行试生产，检测所生产产品相关尺寸的重复性和再现性。合格后正式投入生产。
（7）配件。为确保设备寿命周期费用最低，备品配件的管理也是极为重要的一环。
a、为减少故障维修时间而准备的组件，在从自动生产线上更换下来后应立即修复，并进行检测，合格后留待下次使用。
b、从过往的故障记录，配件使用记录对配件需求做出预测，确保最低库存。
c、对进口配件，在保证质量的前提下，积极的实行国产化，如有可能也可使用替代品。
d、对采购周期长的配件，一定要早作计划。
e、一定要配件供应商资质进行考查，确保配件质量。
（8）持继改进。是减少自动化生产线故障及延长预防性保养周期极为重要的一环， 平时应准意收集自动化生产线故障多发点，装拆零部件的困难点，产品质量不稳定点，预防性保养耗时多的地方，群策群力进行持继的改进。每个都应树立没有最好只有更好思想。
摘要：随着技术的进步，自动化生产线广泛应用于机械制造、化工、汽车、食品、医药等行业。由于自动化生产线是由多台设备组成，任何单一的设备故障都会造成整条自动线带病运行或停机，造成生产出大批的不合格产品或高额的故障停机损失。直接影响到企业经济效益。通过对当前企业自动生产线维修管理存在问题的分析，提出相应的解決办法，从而达到减少停机时间、降低停机损失的目的。
关键词：自动生产线；故障
自动生产线是根据产品的加工或装配顺序，由工件传送系统把一组自动机床和相关辅助设备组合在一起，由一控制系统进行控制而成的生产系统，它能自动完成产品全部或部分制造或装配过程的生产系统。由于自动化生产线具有高效率、产品质量可靠，工人劳动强度低，环保安全的特点，给企业带来了显著的经济效益和良好的社会效益。但同时在自动化生产线运营过程中，维修困难，故障停机损失和维修 、维护费用居高不下，成为企业沉重负担。如何做到设备计划外故障停机时间为零，减少预防性维修的时间，确保设备寿命周期费用最低是我们每一个设备管理及维修从业人员职责，对此国内外不同企业各有一些不同的理念和方法，根据以往的工作经验，我有如下见解。
一、自动生产线设备故障的特点
自动生产线设备与普通设备相比，其故障呈现出不同的特点，主要表现在以下方面：
（1）设备故障造成的损失大。由于自动生产线是由多台机床或设备组成，生产效率极高，其中一台的故障即可引起全线停机或生产大量的不合格品，造成巨大的经济损失。
（2）复杂性。自动化生产线是集成化系统，大多包含电气、液压、气动、机械、和自动检测及控制系统，涉及面广，关联性强，零件集成化程度及设备技术含量高，零部件较多，故障概率大，故障诊断难度大， 预防性保养内容确定较复杂。
（3）由于自动线设备较多，为了减少停机时间，一般都是由多人同时进行保养，这样组织协调复杂。
（4）零部件较多，配件计划较复杂。
（5）危害性。主要表现在故障停机伴随着一系列环境和安全问题。由于生产线结构比较复杂，各设备以及零部件关联较为密切，往往某处微小故障就可能引发连锁反应，导致整条生产线乃至有关的环境遭受灾难性的毁坏。
二、自动生产线设备维修管理
（1）人员配备。目前国内公司一般都设有专门的维修部门，当设备发生故障，由生产部门报修，维修部门接到报修后再派维修人员进行维修，这过程中浪费很多时间。针对自动生产线的特点，除了专职的保养及维修人员外，可把维修综合能力强的维修人员直接配置在生产线，负责部分生产任务及设备故障的紧急抢修，可大大缩短故障抢修反应时间，同时在设备生产过程运行中可密切了解设备状态，通过仔细的观察和对比可在第一时间发生异常，为预防性保养提供第一手信息。
（2）做好自动化生产线的程序备份。自动化生产线大多由PLC、工控机或数控系统控制，是自动化生产线的指挥中心，虽然这一部分发生故障的机会较少，但每一次程序丢失或损坏都会造成长时间的停机。要养成定时备份的良好习惯。
（3）加强故障维修技能培训，除基础知识和技能外，针对自动化生产线的维修要做沙盘推演，根据其结构特点，罗列出可能会出现的故障及其表现出的故障现象，并列出每一故障产生的可能原因，解决方法，所需工具和配件。这样在真正解决问题时才会有条不紊，高效迅速。
（4）预防性保养的针对性。①首先对自动化生产线的重要零部件和关键部位制定保养及检查的SOP，明确每个重要零部件的保养操作步骤，检查、检测方法及标准。②根据设备的运行状态把握好预防性保养的周期，避免发生过度维修保养，造成人力及物力的浪费。同时要对生产线故障隐患集中式批量处理，减少分散维修的停机时间，保养范围要根据自动化生产线的状态而变化，并有重点。③保养的内容主要来源于：产品质量状况的变化、生产线操作人员及维修人员的有关设备运行状态监测信息、设备精度变化的信息。
（5）如何又快又准判断故障的原因是缩短设备故障维修时间的关键因素。①熟悉自动化设备的原理，对设备有一个整体的概念，无分机械和电气，熟悉其动作的顺序和动作的条件及其所有零部件正常的运行状态。②充分利用各种检测及状态监测手段，配置先进的检查和检测设备，对重要设备和零部件及自动线所生产的产品质量进行实时监测，定期分析，准确掌握设备故障的信息和征兆为如下决策提供依据常。常用状态监测方法如下：
a、振动分析法：是对设备所产生的机械振动进行信号采集、数据处理后，根据振幅、频率、相位及相关图形所进行的故障分析
b、润滑油分析法：是对自动生产线在用润滑油的油液本 身及油中微小颗料所进行的理化分析，通过对润滑油的粘度、闪点、酸值 、破乳化度、水分、机械杂质、液相锈蚀试验、氧化安全性等各种主要性能指标的检验分析，掌握润滑油本身的性能信息的同时了解到生产线轴承、密封的工作状态。
c、以及各种温度、压力、流量、速度、转速、力、计数的监测及在线显示和报警。
d、生产产品的质量监测：产品尺寸、相互位置精度及其它特征的变化，可反应出自动生产线相关部位性能的劣化程度。为预防性保养及维修提供可靠的方向。
③故障诊断。是根据自动化生产线状态检测所得到的信息，结合设备的工作原理、结构特点、运行参数及其历史运行状况，对设备可能发生的故障进行分析、预报，对设备已经或正在发生的故障进行分析、判断，以确定故障的性质、类别、程度、部位及趋势，从而找出必要的对策的技术。是立即停机抢修、防止事态扩大，还是维持运行、待机修理，或是采取措施以消除或减轻后继续运行，既要保证设备的带病运行时安全、不发生重大设备故障，又要保证停机保养时消除设备问题，合理延长设备的预防性保养的周期，避免过度维修产生的损失。它是一门综合性技术，涉及多门基础学科，是对基础理论的综合应用。 a、辨别故障的真伪。机械设备本身是否真的发生了故障，是否为仪表失灵或工艺系统波动所造成的假象，是故障诊断首先应解决的问题， 首先应查询故障发生时生产工艺系统有无较大的波动或调整。系统的异常变化会造成机组一些监测数据的变化但此时机组未必发生机械故障。其次應查看探头的间隙电压是否真实可信仪表故障造成的各种假象屡见不鲜，在进行故障诊断时，首先应确认仪表所显示的信息是否真实可信、仪表本身有无故障，相关运行参数有无相应的变化，现场有无人可直接感受到的异常现象，进行综合分析。
b、确认故障的类型。发生了什么类型的故障，是何种原因所造成的故障，是故障诊断的核心，查找故障时，首先，收集尽可能多的信息，然后对所收集的信息进行分析，剔除一些未发生变化的数据。然后对余下的有疑问可能引起自动化生产线设备故障的信息采用排除法，根据故障发生现象去寻求故障本质，去伪存真，同时要注意排除那些因发生故障所连带产生的假象，反复验证，确保万无一失。在确实无法短时间内找到故障原因时，可根据可能发生的概率，由易到难，由高概率的原因入手，逐一按顺序排查。从而找出导致故障发生的根本原因，进而判断故障可能造成的危害程度，对确定是否需要立即停机、能否维持运行、是否需要减少负荷运行做出决策。
c、故障部位的诊断。自动生产线较长，设备较多，判断故障所发生的具体部位的准确性，对故障抢修、保养的针对性，保养效率，维修费用高低具有决定性的影响。判断时，一定要结合自动生产线的具体结构组成，各自结构特点并参考各方面的故障现象加以综合考虑。
d、故障发展及演化的趋势判断。故障的发展及演化趋势的判断，是确定自动化生产线要立即停机进行维修，还是继续运行或降低负荷运行的依据。应着重所发生故障的自身特点及故障发生后短时间内所呈现的特征来进行判断。面对故障，只要分析透彻、判断准确，正确的处理意见就会有分析、判断的过程中自然形成。基于判断要提出可靠、稳妥、切实可行的处理意见。
（6）加强维修质量，避免故障重复发生。①维修过程中的质量管理。首先每项维修都需制订详细的方案，工艺流程、过程检测方法。其次，设立专职的质量检验人员。然后要对每个维修人员进行质量教育培训，树立质量第一的意识。要求严格按工艺要求进行施工作业。确保维修质量。
②故障维修完工的质量管理。在自动化生产线维修完工后需要进行整机检验，在检验中需要对照国家和行业标准，按照一定的程序和方法进行检测，对于检测计量仪表则需按国家规定的时间间隔在使用前由国家质量检验检测单位或有资质的检测单进行校准或检定。
③自动化生产线试运行的质量管理。在完成维修或保养后要对设备进行试运行，检查生产线各运行参数及监控数据，合格后再进行试生产，检测所生产产品相关尺寸的重复性和再现性。合格后正式投入生产。
（7）配件。为确保设备寿命周期费用最低，备品配件的管理也是极为重要的一环。
a、为减少故障维修时间而准备的组件，在从自动生产线上更换下来后应立即修复，并进行检测，合格后留待下次使用。
b、从过往的故障记录，配件使用记录对配件需求做出预测，确保最低库存。
c、对进口配件，在保证质量的前提下，积极的实行国产化，如有可能也可使用替代品。
d、对采购周期长的配件，一定要早作计划。
e、一定要配件供应商资质进行考查，确保配件质量。
（8）持继改进。是减少自动化生产线故障及延长预防性保养周期极为重要的一环， 平时应准意收集自动化生产线故障多发点，装拆零部件的困难点，产品质量不稳定点，预防性保养耗时多的地方，群策群力进行持继的改进。每个都应树立没有最好只有更好思想。