Исследования по управлению техническим обслуживанием и ремонту обрабатывающих центров с ЧПУ
Аннотация: В данной статье подробно рассматривается важность управления техническим обслуживанием и обслуживания обрабатывающих центров с ЧПУ, а также проводится глубокий анализ того же содержания управления техническим обслуживанием обрабатывающих центров с ЧПУ и обычных станков, включая систему назначения определенного персонала для эксплуатации, обслуживания и удержания определенных позиций, профессиональное обучение, системы контроля и обслуживания и т. д. При этом особое внимание уделяется уникальному содержанию управления техническим обслуживанием обрабатывающих центров с ЧПУ, такому как рациональный выбор методов обслуживания, создание профессиональных организаций по техническому обслуживанию и сетей сотрудничества по техническому обслуживанию, а также комплексное управление проверками. Также дается подробное описание конкретных точек технического обслуживания на ежедневной, полугодовой, ежегодной и нерегулярной основе с целью предоставления комплексного руководства по управлению техническим обслуживанием и обслуживанию для эффективной и стабильной работы обрабатывающих центров с ЧПУ.
I. Введение
Будучи ключевым оборудованием в современной обрабатывающей промышленности, обрабатывающие центры с ЧПУ объединяют в себе междисциплинарные технологии, такие как машиностроение, электротехника, гидравлика и числовое программное управление, и обладают выдающимися характеристиками, такими как высокая точность, высокая эффективность и высокая степень автоматизации. Они широко используются в различных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, автомобилестроение и производство пресс-форм, и играют решающую роль в обеспечении качества продукции и эффективности производства. Однако обрабатывающие центры с ЧПУ имеют сложную конструкцию и высокотехнологичное оснащение. Возникновение неисправности не только приводит к остановке производства и огромным экономическим потерям, но и может негативно сказаться на качестве продукции и репутации компании. Поэтому научно обоснованное и эффективное управление техническим обслуживанием и ремонтом имеют жизненно важное значение для обрабатывающих центров с ЧПУ.
II. Одинаковые принципы управления техническим обслуживанием обрабатывающих центров с ЧПУ и обычных станков
(I) Система назначения определенного персонала для работы, обслуживания и удержания определенных должностей
При эксплуатации оборудования необходимо строго соблюдать систему назначения персонала на определенные должности, которые будут отвечать за эксплуатацию, обслуживание и занимать определенные должности. Эта система четко определяет операторов и обслуживающий персонал каждой единицы оборудования, их должности и обязанности. Распределение обязанностей по эксплуатации и обслуживанию оборудования между конкретными лицами позволяет повысить уровень знаний и ответственности операторов и обслуживающего персонала. Операторы могут лучше понимать эксплуатационные характеристики и незначительные изменения оборудования при его длительном использовании, а также своевременно выявлять нештатные ситуации. Обслуживающий персонал также может лучше понимать конструкцию и работу оборудования, точнее выполнять техническое обслуживание и устранение неисправностей, тем самым повышая эффективность и стабильность использования оборудования, а также сокращая количество проблем, таких как неправильная эксплуатация оборудования и ненадлежащее обслуживание, вызванные частой сменой персонала или нечеткими обязанностями.
(II) Профессиональное обучение и запрет на несанкционированную эксплуатацию
Проведение комплексного производственного обучения является основой обеспечения нормальной эксплуатации оборудования. Операторы и обслуживающий персонал как обрабатывающих центров с ЧПУ, так и обычных станков должны проходить систематическое обучение, включая спецификации работы оборудования, меры безопасности, базовые знания по техническому обслуживанию и т. д. Несанкционированная эксплуатация строго запрещена. К работе с оборудованием допускаются только лица, прошедшие профессиональную подготовку и прошедшие аттестацию. Неквалифицированный персонал, из-за отсутствия необходимых знаний и навыков по эксплуатации оборудования, с большой вероятностью может стать причиной неисправностей оборудования или даже несчастных случаев из-за неправильного обращения во время эксплуатации. Например, лица, не знакомые с функциями панели управления станка, могут неправильно задать параметры обработки, что приведет к столкновению режущего инструмента с заготовкой, повреждению ключевых компонентов оборудования, что скажется на точности и сроке службы оборудования, а также создаст угрозу безопасности самих операторов.
(III) Системы проверки оборудования и регулярного, поэтапного технического обслуживания
Строгое внедрение системы осмотра оборудования является важным средством своевременного выявления потенциальных проблем. Как обрабатывающие центры с ЧПУ, так и обычные станки должны проходить комплексные осмотры в соответствии с установленными циклами и содержанием проверок. Осмотр охватывает все аспекты оборудования, такие как механические компоненты, электрические и гидравлические системы, включая проверку состояния смазки направляющих станка, надежности соединений компонентов трансмиссии, надежности соединений электрических цепей и т. д. Регулярные осмотры позволяют своевременно выявлять отклонения от нормы до возникновения неисправностей оборудования и принимать соответствующие меры по их устранению, предотвращая распространение неисправностей.
Системы регулярного и дифференцированного технического обслуживания разработаны с точки зрения общего технического обслуживания оборудования. На основе времени использования и условий эксплуатации оборудования разрабатываются планы технического обслуживания различных уровней. Регулярное техническое обслуживание включает в себя такие работы, как очистка, смазка, регулировка и затяжка оборудования для поддержания его надлежащего рабочего состояния. Дифференцированное техническое обслуживание определяет различные уровни стандартов и требований к техническому обслуживанию в соответствии с важностью и сложностью оборудования, чтобы гарантировать, что ключевое оборудование получает более тщательное и комплексное обслуживание. Например, для шпиндельной коробки обычного станка во время регулярного технического обслуживания необходимо проверять качество и количество смазочного масла, а также очищать фильтры. Во время дифференцированного технического обслуживания может потребоваться проверка и регулировка предварительного натяга подшипников шпинделя для обеспечения точности вращения и стабильности шпинделя.
(IV) Ведение документации и управление архивами
Внедрение системы карточных заданий для персонала по техническому обслуживанию, тщательная регистрация подробной информации, такой как явления, причины и процессы обслуживания неисправностей, а также создание полных архивов по техническому обслуживанию, имеют большое значение для долгосрочного управления оборудованием. Записи по техническому обслуживанию могут служить ценным справочным материалом для последующего обслуживания оборудования и устранения неисправностей. При повторном возникновении аналогичных неисправностей обслуживающий персонал может быстро восстановить предыдущие методы устранения неисправностей и информацию о замененных деталях, обратившись к архивам по техническому обслуживанию, тем самым повышая эффективность обслуживания и сокращая время обслуживания. Кроме того, архивы по техническому обслуживанию также помогают анализировать характер неисправностей и надежность оборудования, а также служат основой для разработки обоснованных планов обновления и усовершенствования оборудования. Например, анализ архивов по техническому обслуживанию определенного станка выявил, что определенный компонент его электрической системы часто выходит из строя после определенного периода эксплуатации. В этом случае можно рассмотреть возможность предварительной замены этого компонента или оптимизации конструкции электрической системы для повышения надежности оборудования.
(V) Сеть сотрудничества по техническому обслуживанию и система экспертной диагностики
Создание сети кооперации по техническому обслуживанию и реализация работы экспертной диагностической системы положительно влияют на повышение уровня обслуживания оборудования и решение сложных неисправностей. В пределах предприятия разный персонал по техническому обслуживанию имеет разные профессиональные навыки и опыт. Благодаря сети кооперации по техническому обслуживанию может быть реализован технический обмен и совместное использование ресурсов. При столкновении со сложными неисправностями они могут объединить свои знания и совместно искать решения. Экспертная диагностическая система выполняет интеллектуальную диагностику неисправностей оборудования с помощью компьютерных технологий и базы знаний экспертного опыта. Например, путем ввода распространенных явлений неисправностей, причин и решений обрабатывающих центров с ЧПУ в экспертную диагностическую систему, при возникновении неисправностей оборудования система может выдавать возможные причины неисправностей и рекомендации по техническому обслуживанию в соответствии с введенной информацией о неисправностях, оказывая мощную техническую поддержку обслуживающему персоналу. Особенно для некоторых обслуживающих специалистов с недостаточным опытом это может помочь им быстрее находить и устранять неисправности.
III. На что следует обратить особое внимание при управлении техническим обслуживанием обрабатывающих центров с ЧПУ
(I) Рациональный выбор методов обслуживания
Методы технического обслуживания обрабатывающих центров с ЧПУ включают корректирующее обслуживание, профилактическое обслуживание, корректирующее и профилактическое обслуживание, предиктивное обслуживание или обслуживание по состоянию, а также профилактическое обслуживание и т. д. Рациональный выбор методов технического обслуживания требует комплексного учета различных факторов. Корректирующее обслуживание подразумевает проведение обслуживания после выхода оборудования из строя. Этот метод применим к некоторому некритическому оборудованию или в ситуациях, когда последствия неисправностей незначительны, а затраты на обслуживание невысоки. Например, при выходе из строя вспомогательного осветительного оборудования или некритических вентиляторов охлаждения обрабатывающего центра с ЧПУ можно применить метод корректирующего обслуживания. Их можно заменить своевременно после выхода из строя, и это не окажет существенного влияния на производство.
Профилактическое обслуживание заключается в проведении технического обслуживания оборудования в соответствии с заданной периодичностью и содержанием для предотвращения возникновения неисправностей. Этот метод применим в ситуациях, когда неисправности оборудования имеют очевидную временную периодичность или характер износа. Например, подшипники шпинделя обрабатывающего центра с ЧПУ можно заменять или обслуживать регулярно в соответствии с их сроком службы и наработкой, что позволяет эффективно предотвратить снижение точности шпинделя и неисправности, вызванные износом подшипников.
Корректирующее и профилактическое обслуживание направлено на улучшение работы оборудования в процессе технического обслуживания для повышения его производительности или надежности. Например, если в конструкции обрабатывающего центра с ЧПУ обнаружены необоснованные недостатки, приводящие к нестабильной точности обработки или частым сбоям, конструкция может быть оптимизирована и обновлена в ходе технического обслуживания для повышения общей производительности оборудования.
Прогностическое или основанное на состоянии обслуживание заключается в мониторинге рабочего состояния оборудования в режиме реального времени с помощью передовых технологий мониторинга, прогнозировании возможных неисправностей оборудования на основе данных мониторинга и проведении обслуживания до их возникновения. Этот метод особенно важен для ключевых компонентов и систем обрабатывающих центров с ЧПУ. Например, используя такие технологии, как анализ вибрации, мониторинг температуры и анализ масла для мониторинга шпиндельной системы, при обнаружении аномального увеличения значения вибрации или слишком высокой температуры масла, шпиндель можно своевременно осмотреть и обслужить, чтобы избежать серьезных повреждений шпинделя и обеспечить высокоточную работу обрабатывающего центра. Профилактика обслуживания учитывает ремонтопригодность оборудования с этапов проектирования и производства, чтобы упростить обслуживание оборудования в процессе последующей эксплуатации. При выборе обрабатывающего центра с ЧПУ следует обратить внимание на его конструкцию профилактики обслуживания, например, на модульную конструкцию компонентов и структур, которые легко разбираются и монтируются. При оценке методов технического обслуживания необходимо проводить комплексную оценку таких аспектов, как затраты на ремонт, потери от простоя производства, затраты на организацию технического обслуживания и последствия ремонта. Например, для высокопроизводительного обрабатывающего центра с ЧПУ, требующего больших объемов производства и интенсивной эксплуатации, инвестиции в оборудование для мониторинга и технологии предиктивного обслуживания относительно высоки, но по сравнению с долгосрочными потерями от простоя производства, вызванными внезапными сбоями оборудования, эти инвестиции оправданы. Они позволяют эффективно сократить время простоя оборудования, повысить эффективность производства и обеспечить бесперебойность цикла поставки продукции.
(II) Создание профессиональных организаций по техническому обслуживанию и сетей сотрудничества по техническому обслуживанию
В связи со сложностью и передовыми технологиями обрабатывающих центров с ЧПУ, создание профессиональных организаций по техническому обслуживанию является ключом к обеспечению их нормальной работы. Профессиональные организации по техническому обслуживанию должны быть укомплектованы персоналом, обладающим профессиональными знаниями и навыками в различных областях, таких как машиностроение, электротехника и числовое программное управление. Этот персонал должен не только быть знаком с аппаратной частью обрабатывающих центров с ЧПУ, но и владеть технологиями программирования, отладки и диагностики неисправностей их систем числового программного управления. Внутренние организации по техническому обслуживанию должны иметь полный набор инструментов и испытательного оборудования, включая высокоточные измерительные приборы, электроизмерительные приборы и приборы для диагностики систем числового программного управления, для удовлетворения потребностей в техническом обслуживании при различных типах неисправностей.
Между тем, создание сети кооперации в сфере технического обслуживания может дополнительно повысить возможности технического обслуживания и эффективность использования ресурсов. Сеть кооперации в сфере технического обслуживания может охватывать производителей оборудования, компании, предоставляющие профессиональные услуги по техническому обслуживанию, и службы технического обслуживания других предприятий отрасли. Установление тесного сотрудничества с производителями оборудования позволяет своевременно получать технические материалы, руководства по техническому обслуживанию и информацию об обновлениях программного обеспечения оборудования. В случае серьезных неисправностей или сложных проблем можно получить удаленную поддержку или поддержку на месте от технических специалистов производителей. Сотрудничество с компаниями, предоставляющими профессиональные услуги по техническому обслуживанию, позволяет в случае недостатка собственных ресурсов предприятия привлекать внешних специалистов для быстрого устранения неисправностей оборудования. Кооперация в сфере технического обслуживания между предприятиями отрасли позволяет осуществлять обмен опытом и ресурсами в сфере технического обслуживания. Например, когда предприятие накапливает ценный опыт устранения особых неисправностей определенной модели обрабатывающего центра с ЧПУ, этот опыт может быть передан другим предприятиям через сеть кооперации в сфере технического обслуживания, что позволяет избежать повторного поиска и устранения той же проблемы и повысить уровень технического обслуживания во всей отрасли.
(III) Управление инспекциями
Управление инспекцией обрабатывающих центров с ЧПУ осуществляет комплексное управление оборудованием с точки зрения фиксированных точек, фиксированного времени, фиксированных стандартов, фиксированных позиций, фиксированного персонала, фиксированных методов, проверки, регистрации, обработки и анализа согласно соответствующим документам.
Фиксированные точки относятся к определению частей оборудования, которые необходимо проинспектировать, таких как направляющие, ходовые винты, шпиндели и электрические шкафы управления станка, которые являются ключевыми деталями. Эти детали подвержены таким проблемам, как износ, люфт и перегрев во время работы оборудования. Отклонения могут быть обнаружены вовремя с помощью проверок по фиксированным точкам. Фиксированные стандарты устанавливают нормальные стандартные значения или диапазоны для каждой точки проверки. Например, точность вращения шпинделя, прямолинейность направляющих и диапазон давления гидравлической системы. Во время проверки фактически измеренные значения сравниваются со стандартными значениями, чтобы судить о том, является ли оборудование нормальным. Фиксированные времена служат для уточнения цикла проверки каждого элемента проверки, который определяется в соответствии с такими факторами, как время работы, интенсивность работы и характер износа компонентов, например, элементы проверки с различными циклами, такими как ежедневные, еженедельные и ежемесячные. В разделе «Фиксированные пункты» должны быть определены конкретные виды контроля, такие как проверка стабильности скорости вращения шпинделя, состояния смазки ходового винта и надежности заземления электрической системы. Для обеспечения выполнения контроля персонал, отвечающий за фиксированные пункты, должен назначить ответственных лиц за каждый объект. В разделе «Фиксированные методы» должны быть определены методы контроля, включая использование средств контроля, приборов и этапы контроля, например, использование микрометра для измерения прямолинейности направляющих и использование инфракрасного термометра для измерения температуры шпинделя.
В процессе инспекции инспекторы проводят осмотр оборудования в соответствии с заданными методами и циклами, а также ведут подробные записи. Записи включают в себя такую информацию, как время инспекции, проверяемые детали, измеренные значения и их соответствие нормам. В рамках обработки информации необходимо своевременно принять соответствующие меры для устранения проблем, обнаруженных во время инспекции, таких как регулировка, затяжка, смазка и замена деталей. Некоторые незначительные отклонения могут быть устранены немедленно на месте. Для более серьезных проблем необходимо разработать план технического обслуживания и привлечь квалифицированных специалистов для проведения технического обслуживания. Анализ является важной частью управления инспекциями. Анализируя записи инспекций за определенный период времени, можно получить сводку о рабочем состоянии и характере неисправностей оборудования. Например, если обнаружено, что частота нештатных ситуаций в определенной части постепенно увеличивается, необходимо провести углубленный анализ причин. Это может быть связано с повышенным износом компонентов или изменением условий эксплуатации оборудования. В этом случае можно заранее принять превентивные меры, такие как регулировка параметров оборудования, улучшение условий эксплуатации или подготовка к замене деталей.
- Ежедневный осмотр
Ежедневный осмотр в основном выполняется операторами станков. Он включает в себя осмотр основных компонентов станка, а также устранение и выявление неисправностей, возникающих во время работы станка. Например, необходимо ежедневно проверять указатель уровня масла и количество масла в баке смазочного масла направляющих, чтобы обеспечить своевременное добавление смазочного масла, чтобы смазочный насос мог регулярно запускаться и останавливаться, обеспечивая хорошую смазку направляющих и уменьшая износ. Одновременно необходимо удалять стружку и грязь с поверхностей направляющих осей XYZ, проверять достаточность смазочного масла и проверять наличие царапин или повреждений на поверхности направляющих. При обнаружении царапин следует своевременно принять меры по их ремонту, чтобы предотвратить их дальнейшее ухудшение и влияние на точность работы станка. Проверьте, находится ли давление источника сжатого воздуха в пределах нормы, очистите автоматический фильтр отделения воды и автоматический осушитель воздуха источника воздуха, и своевременно удалите воду, отфильтрованную фильтром отделения воды, чтобы обеспечить нормальную работу автоматического осушителя воздуха и обеспечить чистый и сухой источник воздуха для пневматической системы станка, чтобы предотвратить неисправности пневматических компонентов, вызванные проблемами источника воздуха. Также необходимо проверить уровни масла в газожидкостном преобразователе и усилителе. При недостаточном уровне масла своевременно пополните масло. Обратите внимание на то, достаточно ли количества масла в баке постоянной температуры смазки шпинделя, и отрегулируйте температурный диапазон, чтобы обеспечить стабильную смазку и подходящую рабочую температуру шпинделя, чтобы гарантировать высокоточную работу шпинделя. Для гидравлической системы станка проверьте, нет ли посторонних шумов в масляном баке и гидравлическом насосе, нормальные ли показания манометра, нет ли утечек в трубопроводах и соединениях, а также нормальный ли уровень рабочего масла, чтобы обеспечить стабильную работу гидравлической системы, поскольку гидравлическая система играет ключевую роль в таких действиях, как зажим и смена инструмента станка. Проверьте, нормальны ли показания давления балансировки гидравлической системы балансировки и проследите, нормально ли работает балансировочный клапан при быстром движении станка, чтобы предотвратить дисбаланс движущихся частей станка, вызванный неисправностью системы балансировки, который может повлиять на точность обработки и безопасность оборудования. Для входных и выходных блоков ЧПУ содержите фотоэлектрический считыватель в чистоте, обеспечивайте хорошую смазку механической конструкции и обеспечьте нормальную передачу данных между системой числового программного управления и внешним оборудованием. Кроме того, проверьте устройства отвода тепла и вентиляции различных электрических шкафов, чтобы убедиться в нормальной работе вентиляторов охлаждения каждого шкафа и в отсутствии засорения сеток фильтров воздуховодов, чтобы предотвратить повреждение электрических компонентов из-за чрезмерной температуры внутри электрических шкафов. Наконец, проверьте различные защитные устройства, такие как направляющие и защитные кожухи станка, чтобы убедиться в их надежности и надежности крепления, что обеспечит безопасную эксплуатацию станка и предотвратит попадание внутрь станка посторонних предметов, таких как стружка и охлаждающая жидкость, и повреждение оборудования. - Полная инспекция
Постоянный осмотр проводится штатным обслуживающим персоналом. Основное внимание уделяется проверке ключевых деталей и важных компонентов станка в соответствии с циклом, а также мониторингу состояния оборудования и диагностике неисправностей. Постоянный обслуживающий персонал должен разрабатывать подробные планы осмотров и проводить регулярные осмотры ключевых компонентов, таких как шарико-винтовые передачи, в соответствии с планами. Например, каждые шесть месяцев очищайте шарико-винтовую передачу от старой смазки и наносите новую смазку для обеспечения точности и плавности хода. Для гидравлического масляного контура каждые шесть месяцев очищайте предохранительный клапан, редукционный клапан, масляный фильтр и дно масляного бака, а также заменяйте или фильтруйте гидравлическое масло для предотвращения неисправностей гидравлической системы, вызванных загрязнением масла. Ежегодно проверяйте и заменяйте угольные щетки серводвигателя постоянного тока, проверяйте поверхность коллектора, сдувайте угольный порошок, удаляйте заусенцы, заменяйте слишком короткие угольные щетки и используйте их после обкатки для обеспечения нормальной работы и хорошего регулирования скорости двигателя. Очистите гидравлический насос и масляный фильтр, очистите дно резервуара и замените масляный фильтр, чтобы обеспечить чистоту и нормальную подачу жидкости в систему смазки. Персоналу, работающему полный рабочий день, также необходимо использовать передовое оборудование и технологии для контроля состояния станка. Например, используйте приборы анализа вибрации для контроля шпиндельной системы, анализируйте спектр вибрации для оценки рабочего состояния и потенциальных неисправностей шпинделя. Используйте технологию анализа масла для определения масла в гидравлической системе и системе смазки шпинделя, а также для оценки состояния износа оборудования и степени загрязнения масла по таким показателям, как содержание металлических частиц и изменение вязкости масла, чтобы заранее выявлять потенциальные риски неисправностей и разрабатывать соответствующие стратегии технического обслуживания. Одновременно с этим, составляйте диагностические записи на основе результатов осмотра и мониторинга, проводите глубокий анализ результатов технического обслуживания и вносите предложения по улучшению управления техническим обслуживанием оборудования, такие как оптимизация цикла осмотра, улучшение метода смазки и усиление мер защиты для постоянного повышения надежности и стабильности работы оборудования. - Другие регулярные и нерегулярные пункты технического обслуживания
Помимо ежедневных и постоянных проверок, обрабатывающие центры с ЧПУ также имеют некоторые пункты технического обслуживания, которые проводятся раз в полгода, раз в год,