数控加工中心预防性维护效益探究

李蕾

【摘要】数控加工中心作为常见的数控设备，是集机械、电气、液压、气动、计算机技术、控制技术、检测和测量技术、电力托动技术、PLC等高新技术于一身的高科技产品，并正在逐步向更高的智能化迈进。随着科技的不断发展，数控加工中心凭借着经济性好、生产效益高的优势，已成为当今制造业的主要力量。它的工作情况直接决定了生产质量和生产进度，特别是进入故障高发期时，其高故障率和长维修期对于加工生产的影响不容忽视。一些故障等到出现时，往往已到了不可挽回的地步，甚至导致事故的发生，如果在故障发生之前有所预防，对薄弱环节进行经常性的维护，损失将会减少很多。

【关键词】数控加工中心 预防性维护 效益

为探究预防性维护带来的实际效益，特对十台立式加工中心近三年的故障情况进行整理和统计分析，调查及统计结果如下：

一、故障分类统计及数据分析

（1）从结构和组成来看，数控系统故障占20%、电气系统故障占13%、机械系统故障占43%、液压气动系统故障占15%、综合系统故障占9%；从电气系统故障来看，供电部分占9%、照明部分占38%、监测部分占11%、伺服部分占5%、驱动部分占7%、操作连接部分占30%；从机械系统故障来看，换刀装置占64%、主轴占24%、加工轴占12%；从液压气动冷却系统故障来看，液压部分占56%、气动部分占43%、冷却装置占2%。

根据故障统计数据得出：故障主要集中在机械系统和数控系统两部分，故障多发部位主要集中在：换刀装置、主轴部分、监测部分、操作连接部分、气动部分、冷却部分和照明部分。

（2）为进一步评估各类故障对科研、生产的影响，特针对各类故障的停机时间进行了统计分析，其中，停机时间2小时以内的故障次数占全部故障的38.6%，停机48小时以上的故障次数占全部故障的25.4%，停机时间超过10天的故障次数占全部故障的2.5%。

根据数据统计，反查故障情况，结果显示：常见多发性故障一般在2小时以内均可解决，较为复杂的故障修复时间基本保持在48小时以内，停机时间超过10天的故障主要集中在：主轴、轴承、主板、电源、冷却系统这几部分。

经原因分析，主轴、轴承等较复杂的机械故障需对设备主轴部分进行拆装，由于机械零件繁多且结构复杂，对于装配精度要求极高，一般所需维修时间较长。主板、电源以及冷却系统的故障需要对控制器件、电机、泵类等器件进行维修和更换，由于器件对专用特性和型号匹配度要求较高，其中一些器件的修复率较低，购買途径比较单一或己停产。由此可见造成大部分停机时间超过10天的故障原因，基本集中在备件修复和购买过程中。

二、预防性维护相关措施

（1）规范设备日常管理及常规保养，从设备投入使用开始，按照规范要求制定了保养和周期检查计划，并定期组织专业人员进行定期保养和维护；严把一级保养质量关，亲临现场检查，对不符合要求的通知对方相关负责人要求操作者重新进行维护保养直到合格为止；提高维修质量，争取将问题彻底解决，不留返工隐患。

（2）结合故障统计分析，对设备故障多发部位进行重点观察，并加强维护，针对需要经常更换和极易损坏的器件进行备件的提前储备；在易损器件的备件选购上，严把备件质量关；细化备件储备和保养工作，减少备件因储备不当而坏损的现象；对在交接班设备日常保养存在的问题及时向相关负责人通报要求严格管理。

（3）加强日常巡检，实时掌握设备使用状况，实行设备点检制。对设备规定部位，用“五定（定内容、定标准、定周期、定责任人、定考核办法）”的模式，按预先设定好的技术标准和观察周期，对该点进行逐项检查，查找缺陷和隐患，使其得到早期发现、早期预防、早期修复。

（4）在推行点检制的基础上实施定修，以预防维修为主，预知维修、改进维修、事后维修为辅的管理原则。针对设备实际状况，在平衡生产、能源、物流和维修资源的条件下，以提高设备综合效益为目标的设备检修方式，是对检修项目的提出与确定、工程委托、工程实施、工程验收所形成的一整套科学严密的管理制度。设备的维护保养更能有的放矢，使维护保养工作节约高效。

（5）坚持“始于素养，终于素养”的以人为本的管理理念，从培训和引导两个环节入手，通过建立健全一线作业人员安全操作培训及主人翁意识培养，提升员工的自主维修能力和综合素质。设备投入使用前，根据设备涉及的职业危害因素、危险源以及设备使用说明书组织对设备操作人员进行安全技术操作规程培训，确保一线作业人员在会用的基础上用好设备，避免以操作不当产生的设备故障和生产安全事故。

三、预防性维护产生的效益

（1）在经济效益方面，预防性维护在降低设备故障率的同时，以较高的设备完好率，满足了更多产量和生产能力需求，充分发挥了数控设备的先进性和高效性，提高了产品的生产效率和质量，为企业经济增长提供了有力保障。同时，预防性维护还能及时控制故障扩大，有效避免了设备因故障产生的高能耗，减少了能源上的浪费。

（2）在安全效益方面，预防性维护可及时消除安全隐患，巩固安全薄弱环节，从源头提高设备设施的本质安全性，使设备设施长期保持安全稳定的运行状态，避免设备故障造成的人员伤亡和财产损失。

（3）在社会效益方面，预防性维护保障了生产能力的发展态势，能够及时针对发现的问题进行调整改良，促进了数控设备的智能性和人性化提升。同时，生产能力的稳定从一定程度上保持了员工的积极性，减少社会不稳定因素，充分激发出机器为人类带来的便捷。

四、结语

数控设备是精密、昂贵的设备，此类设备的日常维护，对其正常使用有很大影响，对正常生产有着极其重要意义；预防性维护比单纯的事后维修更加科学合理，只有正确的使用，以全系统的预防维修为过程，全体人员参与为基础的设备保养和维修管理体系，才能保证设备的安全运行，延长设备使用寿命，实现预防性维护提高设备综合效率的目标。