TPM設備管理培訓公司提出關于設備故障診斷中機器設備是工業(yè)生產(chǎn)的物質手段，是生產(chǎn)力的重要組成部分。機器設備能否安全、正常運行直接關系到一個企業(yè)乃至部門、國家的經(jīng)濟發(fā)展。

　　

　　對于設備故障診斷（Fault）的定義目前尚未有統(tǒng)一的說法，各種文獻上的定義也都不盡相同。按國標（GB3187-82）規(guī)定，給定層次級上的子分系統(tǒng)的故障是指該子分系統(tǒng)“喪失規(guī)定的功能”，或者說，給定層次級上的子分系統(tǒng)的輸出與所預期的輸出不相容。

　　

　　按我國電子工業(yè)部部標（SJ-2166-82）的規(guī)定，在一般情況下，故障是指：

 

全方面設備管理決策

　　

　?。?）設側系統(tǒng)）在規(guī)定條件下，不能完成規(guī)定的功能；

　　

　?。?）設備（系統(tǒng)）在規(guī)定條件下，一個或幾個性能參數(shù)不能保持在規(guī)定的上下限值之間：

　　

　?。?）設備（系統(tǒng)）在規(guī)定的應力范圍內工作時，導致設敘（系統(tǒng)）不熊完成其功能的機械零件，結構件或元器件的破裂，斷裂，卡死等損壞狀態(tài)。

　　

　　除上述對故障一詞的定義外，國內外一些學者也提出了各自的看法。一種是從設備維修的角度出發(fā)，定義設備的故障為設備運行的功能失常，其功能偏離可以通過參數(shù)調節(jié)得到恢復，或者認為故障還包括系統(tǒng)的或局部的功能失效，此時，除了更換產(chǎn)生故障原因的零部件外，無法使系統(tǒng)的功能恢復正常。

　　

　　另一種說法是從診斷對象出發(fā)，定義一個系統(tǒng)的故障為它的輸入與所預期的輸出不相容，或系統(tǒng)的觀察值與由系統(tǒng)的行為模型所得的預測值之間存在著矛盾。

　　

　　再一種是從狀態(tài)識別的角度出發(fā)，定義設備的故障為它的不正常狀態(tài)。

 

　　美國政府《工程項目管理人員測試性與診斷性指南》（AD-A20891刀把故障定義為“造成裝置、組件或元件不能按規(guī)定方式工作的一種物理狀態(tài)”。

　　

　　以上幾種對設備故障的定義是從不同角度出發(fā)的，但也有其共同觀點，即當設備出現(xiàn)故障時，其性能達不到規(guī)定要求，因而不能進行正常工作。

　　

　　要對設備故障下一個能包含全部含義和內容的定義并非易事，我們僅根據(jù)本書編寫的旨意進行定義。由于本書內容是緊密結合工程實際，診斷對象以旋轉機械為主兼顧其它設備，因而定義設備的故障為設備在運行過程中出現(xiàn)異常，不能達到預定的性能要求，或者表征其工作性能的參數(shù)超過某一規(guī)定界限，有可能使設備部分或全部喪失功能的現(xiàn)象。

　　

　　有時也應用特定詞“失效”（Failure），如設備因腐蝕而失效，也屬故障范疇．在一般情況下兩者是同義詞。但嚴格地說失效與故障是有區(qū)別的，一般地所有失效都屬故障，但不是所有的故障都是失效。

　　

　　對設備的故障診斷，實際上自有工業(yè)生產(chǎn)以來就己存在。．早期人們依據(jù)對設備的觸摸，對聲音、振動等狀態(tài)特征的感受，憑借工匠的經(jīng)驗，可以判斷某些故障的存在，并提出修復的措施。例如有經(jīng)驗的工人常利用聽棒來判斷旋轉機械軸承及轉子的狀態(tài)。但是故障診斷技術作為一門學科，則是本世紀60年代以后才發(fā)展起來的。

　　

　　對設備故障診斷技術的發(fā)展情況，己有不少文獻進行了回顧和綜述。最早開展故障診斷技術研究的是美國。美國1961年開始執(zhí)行阿波羅計劃后出現(xiàn)了一系列設備故障，促使1967年在美國宇航局（NASA）倡導下，由美國海軍研究室（ONR）主持美國機械故障預防小組（hfPG），積極從事故障診斷技術的研究和開發(fā)•1971年MFPG劃歸美國國家標準局（NSB）領導，成為一個宮方領導的組織，下設故障機理研究、檢測、診斷和預測技術、可靠性設計和材料耐久性評估四個小組，乎均每年召開兩次會議，至今己召開40次會議．美國扒械工程師學會（ASME）領導下的鍋爐壓力容器監(jiān)測中心（NBBI）對鍋爐壓力容器和管道等設備的診斷技術作了大量研究，制訂了一系列有關靜態(tài)設備設計、制造、試驗和故障診斷及預防的標準規(guī)程，目前正在研究推行設備的聲發(fā)射（Acoustic E-mission ）診斷技術。其他如Johns Mitcl‘公司的超低溫水泵和空壓機監(jiān)測技術，SPIRE公司的用于軍用機械的軸與軸承診斷技術，TEDEGO公司的潤滑油分析診斷技術等都在國際上具有特色．在航空運輸方面，美國在可靠性維修管理的基礎上，大規(guī)模地對飛機進行狀態(tài)監(jiān)測，發(fā)展了應用計算機的飛行器數(shù)據(jù)綜合系統(tǒng)（AIDS），利用大量飛行中的信息來分析飛機各部位的故障原因并能發(fā)出消除故障的命令。這些技術已普遍用于波音747和DC9這一類巨型客機，大大提高了飛機的安全性．據(jù)統(tǒng)計，世界班機的每億旅客公里的死亡率從60年代的0.6降到70年代的0.2左右。在旋轉機械故障診斷方面，首推美國西屋公司，從1976年開始研制，到1990年己發(fā)展成網(wǎng)絡化的汽輪發(fā)電機組智能化故障診斷專家系統(tǒng)，其三套人工智能軟件（汽輪機TurbinAID，發(fā)電機GenAID，水化學ChemAID）共有診斷規(guī)則近一萬條，已對西屋公司所生產(chǎn)機組的安全運行發(fā)揮了巨大的作用，取得了很大的經(jīng)濟效益。還有以Bentley Navada公司的DDM系統(tǒng)和ADRE系統(tǒng)為代表的多種機組在線監(jiān)測診斷系統(tǒng)等。

　　

　　英國在‘60年代末70年代初，以K.A.Collacorr為首的英＿國機械保健中心（U.K.Mechanical Health Monitoring Center）開始診斷技術的開發(fā)研究。1982年曼徹斯特大學成立了沃福森工業(yè)維修公司（WIWU），還有M比翻Neale and Associte公司等幾家公司，擔任政府的顧問、協(xié)調和教育工作，開展了咨詢、制定規(guī)劃、合向研究、業(yè)務診斷、研制診斷儀器、研制監(jiān)測裝置、開發(fā)信號處理技禾、教育培訓、故障分析、應力分析等業(yè)務活動。在核發(fā)電方面，英國原子能機構（UKAEA）下設一個系統(tǒng)可靠性服務站（（SRS）從事診斷技術的研究，包括利用噪聲分析對爐體進行監(jiān)測，以及對鍋爐、莊力容器、管道的無損檢測等，起到了英國故障數(shù)據(jù)中心的作用．在鋼鐵和電力工業(yè)方面英國也有柑應機構提供診斷技術服務。設備診斷技術在歐洲其他一些國家也有很大進展，它們在廣度上雖不大，但都在某一方面具有特色或占領先地位，如瑞典的SPM軸承監(jiān)測技術，挪威的船舶診斷技術，丹麥的振動和聲發(fā)射技術，等等。

　　

　　日本的情況：如果說美國在航空、核工業(yè)以及軍事部門中診斷技術占有領先地位，那么日本在某些民用工業(yè)，如鑰鐵、化工、鐵路等部門發(fā)展得很快，占有某種優(yōu)勢。他們密切注視世界性動向，積極引進消化最新技術，努力發(fā)展自己的診斷技術，研制自己的診斷儀器．例如1970年英國提出了設備綜合工程學后，日本設備工程師協(xié)會緊接著在1971年開始發(fā)展自己的，Ｍ（全員生產(chǎn)維修），并每年向歐美派遣“設備綜合工程學調查團”，了解診斷技術的開發(fā)研究工作，經(jīng)過，6年努力于1976年基本達到實用階段。日本機械維修學會、計測自動控制學會、電氣學會、機械學會也相繼設立了自己的專門研究機構。國立研究機構中，機械技術研究所和船舶技術研究所重點研究機械基礎件的診斷技術。東京大學、東京工業(yè)大學、京都大學、早稻田大學等高等學校著重基礎性理論研究。其他民辦企業(yè)，如三菱重工、川崎重工、日立制作所、東京芝浦電氣等以企業(yè)內部工作為中心開展應用水平較高的實用項目。例如三菱重工的白木萬博在旋轉機械故障診斷方面開展了系統(tǒng)的工作，他所研制的“機械保健系統(tǒng)”在汽輪發(fā)電機組故障監(jiān)側和診斷方面已起到了有效的作用。

　　

　　我國于1983年由原國家經(jīng)委發(fā)布了《國營工業(yè)交通設備管理試行條例》，1987年國務院正式頒布的《全民所有制工業(yè)交通企業(yè)設備管理條例》規(guī)定，“企業(yè)應當積極采用先‘進的設備管理方法和維修技術，采用以設備狀態(tài)監(jiān)測為基礎的設備維修方法”，其后冶金、機械、核工業(yè)等部門還分別提出了具體實施要求，使我國故障診斷技術的研究和應用在全國普遍展開。自，1985年以來，由中國設備管理協(xié)會設備診斷技術委員會、中國振動工程學會機械故障診斷分會和中國機械工程學會設備維修分會分別組織的全國性故障診斷學術會議已先后召開十余次，極大地推動了我國故障診斷技術的發(fā)展?，F(xiàn)在全國已有數(shù)十個單位開展設備故障診斷技術的研究工作。全國各行業(yè)都很重視在關鍵設備上裝備故障診斷系統(tǒng)，特別是智能化的故障診斷專家系統(tǒng)，其中突出的有電力系統(tǒng)，石化系統(tǒng)，冶金系統(tǒng)，以及高科技產(chǎn)業(yè)中的核動力電站，一航空部門和載人航天工程等。工作比較集中的是大型旋轉機械故障診斷系統(tǒng)，已經(jīng)開發(fā)了20種以上的機組故障診斷系統(tǒng)和十余種可用來做現(xiàn)場簡易故障診斷的便攜式現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集器。一些高等院校己培養(yǎng)了一批以設備故障診斷技術為選題的碩士研究生和博士研究生。我國的故障診斷事業(yè)正在蓬勃發(fā)展，將在我國經(jīng)濟建、設中發(fā)揮越來越大的作用。