軋鋼機械設備運行監測與維護分析

葉晶晶

（萍鄉萍鋼安源鋼鐵有限公司，江西 萍鄉 337000）

軋鋼機械設備在運行過程中經常出現故障，嚴重影響設備的生產效率和質量，所以對軋鋼機械設備運行監測與維護成為保證設備生產效率的有效手段。但傳統的軋鋼機械設備運行監測與維護主要是依靠人工測量來完成，這種方式時效性較差，精度較低，并且還存在一定的危險性。為此提出軋鋼機械設備運行監測與維護分析，提高對軋鋼機械設備運行監測與維護的準確性和安全性。

1 軋鋼機械設備運行監測分析

對軋鋼機械設備運行監測的主要內容包括設備整體運行狀態、狀態特征參數、狀態運行指標三方面的監測，其中設備整體運行狀態分為正常工作狀態、危險報警狀態、停止運行狀態等；狀態特征參數監測主要包括溫度、振動、運行時間、噪聲、電壓等；軋鋼機械設備運行狀態指標監測包括故障率、磨損率以及摩擦系數等。

在軋鋼機械設備運行監測過程中主要應用到無線傳感技術。傳感器作為軋鋼機械設備運行監測的關鍵裝置，其是獲取軋鋼機械設備運行狀態、狀態特征參數、狀態運行指標等數據的主要手段之一[1]。該技術是一種電子通信識別技術，其對軋鋼機械設備運行監測原理是利用射頻信號、無線通訊等技術手段讀取到軋鋼機械設備運行數據，快速地對軋鋼機械設備進行狀態追蹤和數據采集，整個監測過程可實現無人化管理、自動化監測。

利用傳感器采集到軋鋼機械設備的外部實時信息，將收集到的傳感信號轉化為計算機或者可視化設備可以識別的數據，然后將其存入到統一的數據庫中[2]。具體監測流程：運用無線傳感技術為每個軋鋼機械設備設計一個條形碼標簽，改標簽類似于軋鋼機械設備的“身份證”，每個身份標簽都只標識唯一一臺軋鋼機械設備。軋鋼機械設備在進行生產產品時，一旦有產品觸碰到軋鋼機械設備，傳感器都會自動掃取軋鋼機械設備上的條形碼標簽，進而將設備的數據信息讀取和記錄，并且該類信息都與軋鋼機械設備的一一對應，當一個軋鋼機械設備完成一個產品生產周期后，各標簽中的數據信息也將被釋放，傳感器將會進入到下一步信息的讀取工作[3]。無線傳感技術處理條形碼標簽信息步驟如下：①條形碼標簽信息初始化：處于待加工的軋鋼機械設備從上線單元開始進入生產，將軋鋼機械設備的相關信息編輯成條形碼標簽，并且有標識碼唯一標識一臺待生產軋鋼機械設備，開始記錄整個軋鋼機械設備的運行信息。②條形碼標簽信息采集：軋鋼機械設備帶著電子標簽經過各個生產單元，當到達某個生產單元時，生產單元的工位控制器發出無線信號，該生產單元的工位及軋鋼機械設備組件參數將被寫入該標簽中，完成無線信號采集功能。③條形碼標簽信息讀?。很堜摍C械設備運行信息的交互集成包括寫入和讀出，軋鋼機械設備每個生產單元完成時，需要對設備運行信息進行識別，并且以可視化的方式標識在工控機上[4]。④條形碼標簽信息清除：當軋鋼機械設備完成一個生產任務時，需要對該條形碼標簽進行及時清除。該條形碼標簽不是一次性標簽，是可以無線循環使用的，但當再次使用時，需要根據軋鋼機械設備狀態進行更改，保證對軋鋼機械設備運行監測精度。

除此之外，還要根據軋鋼機械設備出廠信息或者實際生產需求，將軋鋼機械設備運行指標設定在一定的閾值范圍內，如果傳感器采集到的信息數據超出事先設備的閾值范圍，傳感器會自動采取報警狀態，表示軋鋼機械設備出現異常運行狀況，并且異常的數據和信息會被錄入到軋鋼機械設備運行管理數據庫中。最后根據傳感器采集到的數據，及時調整軋鋼機械設備運行狀態。

2 軋鋼機械設備運行維護分析

圖1 軋鋼機械設備運行維護流程

運用AI技術對軋鋼機械設備運行進行維護。AI技術主要以軋鋼機械設備運行信息作為依據，對其進行人工智能維護。AI技術接收傳感技術對軋鋼機械設備的監測信息，通過網絡將設備運行過程中的數據匯集到云端數據分析中心對數據進行處理[5]。

AI機器將主動學習軋鋼機械設備維護知識，然后將其吸收轉化。當軋鋼機械設備各個部件發生故障時，AI機器將對軋鋼機械設備進行有效故障診斷、隱患故障診斷，可以快速、精準地識別到軋鋼機械設備出現故障的原因和部位，并將診斷結果立即在可視化平臺上顯示出來，然后軋鋼機械設備將進入維護狀態[6]。AI技術對軋鋼機械設備運行維護過程，屬于一個人工智能維護流程，全程無需人員參與，可以有效降低軋鋼機械設備運行維護成本，提高維護效率，其具體維護過程如圖1所示。

在軋鋼機械設備運行維護整個流程中，最核心關鍵的環節就是對設備運行數據的分析，軋鋼機械設備運行數據一般分為兩種，一種信息包括設備名稱、編號、品牌、開機時間、當前時間、備用工件、加工產品件數等，這些基本數據對軋鋼機械設備生產影響較小。另一種設備運行信息包括：設備運行溫度、濕度、電壓、振幅、電流、負載、最大轉速、刀具磨損量等，這些數據對軋鋼機械設備生產具有重要影響，因此這些重要數據對基于AI的軋鋼機械設備運行維護非常重要。通過運用程序開發語言，經過傳輸協議從軋鋼機械設備接口采集大量運行數據，并對其進行大數據深入分析和挖掘。對軋鋼機械設備刀具的維護，以刀具的磨損量、使用時間、負載等數據作為指標參數，一旦超出指標參數，自動更換軋鋼機械設備刀具；對軋鋼機械設備主軸運行維護，以主軸電壓、轉速、前后軸承溫度等信息作為指標參數，同樣，在運行過程中，設備主軸運行數據超出參數范圍，將自動對軋鋼機械設備主軸進行維護，實現對軋鋼機械設備運行實時維護。

3 結語

此次對軋鋼機械設備運行監測與維護進行了簡要分析，先進的數據分析與檢測技術的應用，使軋鋼機械設備運行監測與維護流程更加精準可靠，軋鋼機械設備運行監測與維護正在向智能化、信息化和數字化時代邁進。由于此次研究時間有限，雖然在該方面取得了一定的研究成果，但軋鋼機械設備運行監測與維護是一個值得深入探討的問題，今后還要對其進行深入研究，為制造業企業提供理論依據。