“设备健康管理”概念与方法简介

 　　设备健康管理有二个最重要的特征，一是全寿命周期健康的设计，二是采用高新科技实现设备优质、高效、节能、节材、环保的目标。健康管理主要集中在以下三个方面。

　　1）自身素质强健：设备具有良好的机件材料的耐用性、系统配合的平衡性、持久运行的稳定性、高强度运用的可靠性、低成本运行的经济性。

　　2）机能机制完善：全寿命周期过程中的自监控、自养护、自修复、自强化、自补偿、自调整、自适应等仿生机能和预防、保健、康复的健康机制。

　　3）科学模式管理：运用科学模式管理，如信息化网络管理、表面工程动态维修养护等，使设备的动力性、经济性、安全性、可靠性、净化性在全寿命周期中始终保持或超过设计状态。

　　根据设备健康概念，设备分为三类技术状态：健康-亚健康-故障。设备的使用寿命是由健康--亚健康--故障--报废，即由量变到质变的动态过程。

　　传统设备管理，着眼于质变管理，即故障管理和静态维修，形成了故障发生后（预知的或已发生的）故障诊断和停机解体换件修理的维修模式，其特点是阶段性恢复和保持健康。

　　设备健康管理，着眼于量变管理，即健康管理和亚健康状态的监控。注重机械微观和动态损伤过程的演变、特点、规律、事前预防、过程监控、动态养护维修，其特点是全寿命周期健康运用和减免维修。

　　"设备健康管理"提出"法治+人治+机治"三结合的全面新型设备管理模式。

　　法治包括：相关的法规、标准、制度、规范等；

　　人治包括：企业文化，人力资源，教育培训，人的思想、觉悟、素质、技能；

　　机治包括：机械设备的自监控、自养护、自修复、自强化、自补偿、自调整、自适应等仿生机能和预防、保健、康复的健康机制等自我管理的能力。

　　"设备健康管理"通过人机双相结合的管理机制，不断弥补现行设备研制、生产、管理模式和技术中的缺陷，提升设备的性能和生产效率。

　　"设备健康管理"是采用高新科技方法对现行设备管理、维修养护等进行科学的优化，包括：

　　设备健康管理制度和相关规范。

　　设备信息化网络管理、健康动态监测预警等技术与方法

　　设备健康维护、性能优化、损伤自动康复等技术与方法

　　"设备健康管理"把复杂的机械设备类型，综合为--机、电、油、水、气"五大结构要素"，任何机械设备都是这五大结构要素的不同组合。在设备全寿命周期的四个阶段，采用高新科技对"五大结构要素"进行提高和优化，使设备的结构、性能和工作状态超越设计水平，实现健康运用。

　　"五大结构要素"无论在设备健康管理还是在设备节能环保中，都是整机与总成、系统与子系统的关系，互相配合、平衡、制约。任何一个系统的变异，都会影响其他系统以致整个机械系统的正常工作和节能环保效果。

　　"五大结构要素"都具有资源能源节约和环保效益的极大潜力，在设备健康管理过程中，广泛采用新材料、新技术、新模式，从零部件的表面强化，到结构和性能的综合提高，从仿生功能的建立到设备各系统的整体优化，使设备超越设计的质量和性能水平与使用效果。

　　"设备健康管理"的目的是以科学的管理模式、先进的技术手段实现"设备综合效率和企业经济效益"的最大化，通过有效的控制应用成本，提高经济效益。综合效益如下：

　　（1）健康效益

　　医学的健康观是"防病胜于治病"，医学的治疗观是"不治已病治未病，上工也"。设备管理需要贯彻这种科学理念。"设备健康管理"的重要意义在于从新机开始，就不断的实施设备健康管理过程，不断的创造设备健康，用磨合期健康管理减少维修，用在用期设备健康管理减少报废，以较少的投入，简便易行的技术，大大延长设备的技术寿命、经济寿命和使用寿命。

　　（2）节能效益

　　通过采用材质强化、结构优化、性能提升等一系列高新技术，从"法治、人治、机治"的结合上控制"人的不节能行为和物的不节能状态"，节能效果显著。综合节油率约10-15%，节省润滑油50%以上。在不增加成本的基础上实现节能。

　　（3）减修效益

　　为机械设备建立"自监控、自养护、自修复、自强化、自补偿、自调整、自适应"等仿生机能和预防、保健、康复机制后，机械在运行中微损微修，控制着机件损伤的量变过程，始终保持优于设计的结构和性能状态，大大延长了使用寿命。减免维修，节省维修费用30%以上，减少零备件库存和资金占压。

　　（4）延寿效益

　　设备的使用寿命与主要总成的寿命相关，例如矿车发动机。因此，延长发动机等主要总成的使用寿命，就等于延长设备的使用寿命和服役期，减少报废的经济价值远远超过发动机自身的价值，企业也将节省大量的设备更新资金，保持良好的经济效益。

　　再例如铅酸蓄电池，运用"铅酸蓄电池再生增益技术"显著提高蓄电池性能和使用寿命，可使80%以上被"误判"报废的蓄电池恢复使用性能和价值。节省了企业资金。

　　（5）增产效益

　　设备建立健康机制后，在运行中自行动态维修保养，减免停机解体换件修理，增加生产时间，提高设备利用效率和生产效率。例如：154吨载重的大型矿用汽车，减免一次发动机总成大修，除节省40多万元大修资金，还可减少近一个月的驻厂维修时间，多运输矿石约10万吨。

　　（6）安全效益

　　安全事故给企业和人员造成的危害及损失非常严重。机械设备故障是重要原因之一，有相当一部分是因为对突发性机械故障难以监控造成的。

　　机械故障是由于机件的磨损、腐蚀、疲劳由量变积累到质变而导致的，损伤量变常表现为渐进性，而质变却多为偶然性和突发性。现行设备管理的缺陷在于缺少"机治"对设备机件损伤量变的控制，因此，设备由健康劣化为亚健康和故障，机械性安全事故就难以避免。

　　设备健康管理以"法治+人治+机治"的人机结合体系，对设备健康保持，亚健康和故障的全面监控，是消除和减少设备安全事故发生，减少经济损失和生产损失的有效途径。

　　（7）环保效益

　　车辆机械排污正在逐渐成为我国大气的主要污染源，国家有关发动机环保标准的法规，只对新生产的发动机提出严格的要求，但问题是：新品发动机在运用一段时间后，随着健康状态的劣化，尾气就难以保持规定标准，在用发动机排污是环保治理的真正难点。