TPM如何預測機械設備壽命?淺聽精卓咨詢TPM管理專家概述：很多企業在生產產品的過程中或出現一個問題，那就是機械設備的使用壽面到底是多久，是等機械壞掉了之后換新的還是等設備快要達到它的使用壽面后再進行維修呢？這點對于企業來講真的很重要，那么TPM如何預測機械設備壽命呢?

常見故障模式：

損壞類型——斷裂、開裂、裂紋、燒結擊穿、短路、彎曲、過度變形、點蝕、熔融。

損壞類型——斷裂、開裂、裂紋、燒結擊穿、短路、彎曲、過度變形、點蝕、熔融。

松脫類型——松動、脫落、脫焊。

失調類型——間隙不當、流量不當、壓力不當、行程不當、響度不當、照度不當。

堵塞與滲漏類型——堵塞、粘合、污染、不暢、泄油、滲油、漏氣、漏水。

整機及子系統——性能不穩、功能不正常、功能失效、啟動困難、供油不足、怠速不穩、總成異響、剎車跑偏。

TPM如何預測機械設備壽命?

故障的定義：機械設備在使用過程中，不可避免地會發生磨損、斷裂、腐蝕、疲勞、變形、老化等情形，使設備性能劣化而喪失規定的功能甚至生產能力，這種設備性能劣化而喪失規定的功能的現象即“故障”與“失效”。一般情況下，“故障”與“失效”是同義詞。但嚴格來說， “失效是指產品喪失規定的功能，對于可修復產品通常稱為故障”。

1、壽命預測的基本概況

機械重大裝備的壽命預測，也被稱為剩余服役壽命預測或剩余使用壽命預測，顧名思義就是指在規定的運行工況下，能夠保證機器安全、經濟運行的剩余時間。它被定義為條件隨機變量

tr={t'-t|t't，Z（t）|} （1）

式中，t'表示失效時間的隨機變量，t是機器的當前年齡，Z（t）是指當前時刻之前的有關該機器的所有歷史使用情況，tr是機器的剩余壽命。

壽命預測可分為早期預測和中晚期預測。早期預測是確定設備的設計壽命或計算壽命，主要以理論和試驗的方法進行。中期預測是為了避免設備運行期間出現意外事故，通過對當前還處于設計壽命之內的設備進行狀態監測實現剩余壽命預測。由于通常設計壽命偏于保守，設備壽命往往沒有得到充分利用就認為已經到壽從而造成很大的浪費，對累計運行時間已經超過設計壽命的設備進行剩余壽

命預測就屬于晚期預測。中晚期預測主要以分析設備當前與歷史運行狀況，用無損探傷及金相檢驗等多種方法檢驗鑒定損傷程度、以斷裂力學等理論計算及其他直接或間接的壽命預測技術作為科學依據，評估設備還能夠繼續安全運行的時間。壽命預測是建立在對大量積累壽命資料的分析、試驗、實地檢驗等技術基礎之上。值得指出的是：壽命預測應該建立在合理合適的破壞（失效）理論基礎之上，

壽命預測與破壞（失效）理論既有聯系又有區別。在過去的一百余年里，人們針對不同材料與結構的破壞（失效）規律建立了壽命預測理論。總體來看，壽命預測的研究發展大致經歷了以下幾個過程。

（1） 技術開創期。1847 年，德國 WHLER 用旋轉疲勞試驗機首先對疲勞現象進行了系統的研究，提出了著名的 S -N 疲勞壽命曲線及疲勞極限的概念，從而奠定了疲勞破壞的經典強度理論基礎。在此后的很長一段時間里，人們逐步深入研究，形成了目前工程中廣泛應用的經典疲勞強度理論。

（2） 技術發展期。19 世紀末到 20 世紀初，人們利用金相顯微鏡觀察金屬微觀結構，發現了破壞的過程可分為 3 個階段：疲勞裂紋形成階段、疲勞裂紋擴展階段、疲勞裂紋失穩擴展階段。在此后的一個多世紀中，基于裂紋擴展規律的研究一直是人們關注的焦點。1920 年英國的 GRIFFITH提出了裂紋擴展的能量理論。到 20 世紀 50 年代，誕生了建立在裂紋尖端應力場強度理論基礎上的斷裂力學。

（3） 技術完善期。通過一百多年對疲勞斷裂的不斷研究，以及日新月異的新技術與新發現，壽命預測技術研究理論在 21 世紀前后取得了極大的發展與豐富。首先研究者通過對疲勞斷裂研究的不斷補充與完善，提出了諸如非線性連續損傷力學模型、金屬全壽命模型、等效應變能密度壽命預測方法、基于小裂紋理論的疲勞全壽命預測方法、基于指數模型的裂紋擴展速率與壽命預測技術等模型方法。

2、壽命預測研究對象概況

通過對壽命預測研究的對象進行歸納總結，可以得出如下結論：機械重大裝備壽命預測研究對象幾乎存在于諸如發電設備、航空航天、石油化工、汽車、鐵路運輸、數控加工、冶金工業、武器裝備等行業與領域。具體如表 1 所示。從研究對象的歸納分析可以看出：當前壽命預測研究的對象雖然涉及到社會生產與生活的各個領域與針對各種機械設備，但是絕大多數壽命預測研究還是停留在各種材料試件或者機械裝備的各種零部件；距離實現機械重大裝備整體壽命預測還需要不斷深入研究，這是值得未來探索的一個重要的研究內容。

3、壽命預測方法概況

多年來，人們以不同行業領域內的機械重大裝備為研究對象，分別從零部件和整體機械設備入手，并針對不同的金屬材料，在理論上和試驗上進行了深入、系統的研究，并形成了多種預測方法。歸納起來，壽命預測方法大致可以分為以下三大類：基于力學的壽命預測方法、基于概率統計的壽命預測方法、基于信息新技術的壽命預測方法。

4、TPM管理培訓公司結語

經過不斷發展，有關壽命預測的研究從起步到逐步深入的發展為人類科技進步和社會發展做出了巨大貢獻。在這浩瀚的研究成果中，著重通過在壽命預測研究對象與研究方法兩個方面綜述國內外相關研究文獻所取得的成就，運用比較和總結的分析手段，提綱挈領地指出當前機械重大裝備壽命預測研究的熱點、難點以及存在的問題，為今后進行壽命預測研究提供可以借鑒的研究方向。

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