Equipment Health Management

設備重要度及失效模式風險評估

設備重要度及失效模式風險評估  

生產線上有著各式各樣的設備並各司其職。藉由華貿專業團隊與技術的協助之下,依照生產重要性,將設備分級管理。透過設備失效模式分析(Failure Mode and Effect Analysis, FMEA)有系統地預測生產線上之設備可能引起的失效及故障等情況,並對這些現象所可能造成的影響解析主要原因,評價各模式之影響性,選出關鍵優先順序,並於事先與客戶討論研擬出對策,管制追蹤矯正措施的執行,以便對所預測可能出現的失效及故障,先做好防範措施,減少生產及設備維護成本提高之風險或不確定性。

風險評估流程圖

  • 收集資訊 收集產線設備種類、數量與規格
  • 列出設備失效模式種類
    • 設備重要度判別分級
    • 彙整設備維護零件清單、價格與交期資訊
  • 成本評估 進行設備維修工時、生產損失等成本評估
  • 風險評估報告 設定設備重要度與提出失效風險評估報告
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設備健康狀況分析

透過先進的專利技術及電子監測配備,華貿提供各式各樣的設備健康狀況檢測機制,以符合各種產業的生產設備需求。您不再需要背著一堆檢測工具,辛苦來回奔波產線與辦公室之間。只需輕鬆的在座位上按下螢幕上的按鈕,便可透過系統整合網路,將生產設備的各項重要健康數據,傳送至螢幕畫面上,進行了解與分析。

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各項監測技術初始/進階警戒值設定

透過先進的專利技術及電子監測配備,華貿提供各式各樣的設備健康狀況檢測機制,以符合各種產業的生產設備需求。您不再需要背著一堆檢測工具,辛苦來回奔波產線與辦公室之間。只需輕鬆的在座位上按下螢幕上的按鈕,便可透過系統整合網路,將生產設備的各項重要健康數據,傳送至螢幕畫面上,進行了解與分析。

警戒值設定流程圖 

  • 確認振動標準依照ISO規範確認設備振動標準
  • 量測振動數值量測設備震波與振動之數值
  • 持續記錄持續記錄量測數值
  • 判斷設備狀況判斷設備狀況是否良好
    • 設定設備
      監測警戒值範圍
    • 進行設備維護
      並重新量測
人工點檢/線上監診系統規劃

人工點檢/線上監診系統規劃

設備狀況監控的執行,需要縝密的事前規劃與設定,才能真正有效率的執行,進而達到設備維護成本控制合理化的成效。華貿憑藉多年專注於設備監控領域所累積的實務經驗與精密設備,協助客戶準確分析設備重要度與風險判斷,規劃出可靠、合理有效的設備監診系統。


人工點檢/線上監診系統規劃流程圖

  • 風險評估報告完成設備重要度與提出失效風險評估報告
  • 決定方式決定設備人工點檢與線上監診方式
    • 人工點檢
      確認設備數量/點檢人力需求
      設備點檢時間
      與排程設定
      人工點檢儀器採購
    • 線上監診
      確認設備規格與監診需求
      進行線上監診
      系統規劃與提案
      監診系統施工與測試
  • 設備監診執行
設備狀況監測
高可靠度
便利度
Accessibility
實用度
Practiclity
關鍵度
Criticality
持續度
Repeatability

設備狀況監測

計畫性狀況監測的概念其實很簡單。設備保養人員其實都知道設備故障的實際原因,要解決設備故障問題,他們真正需要的是:首先,清楚的被告知設備異常初期正在發展的訊息,其次則是設備異常狀況的嚴重程度。您沒有辦法買一台價格合理的儀器,並期待它可以檢測出所有問題。相反的,您應設定目標(哪些異常需採取矯正措施)並決定監測方法,如此一來,您就可以透過合理價格,取得快速又可靠的設備狀況數據。華貿憑藉專業的技術與團隊,提供您最穩定可靠的設備監測解決方案。

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設備故障診斷

設備故障診斷 

為了達到高水準的生產效率,利用具備高準確度、有效的方式監診系統找出設備潛在的異常狀況或是故障因素,進而節省額外生產成本的浪費,降低生產無謂的損失,將產線異常風險因子加以有效控制,以維持設備的高可靠度。

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降低生產損失、節省額外成本浪費

  • 設備故障診斷
  • 設備異常狀況確認
  • 讀取設備監診數據
  • 判定設備異常發生因素
  • 確認零件到貨時間並指定設備停工維護時間、人力
  • 進行設備維護作業
設備安裝與校正

設備安裝與校正 

設備運轉平衡
您可利用機械狀況測試儀平衡設備來隨時取得設備運轉平衡狀態。

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設備軸心校正
不正確的軸對中測量會使設備過度振動,如此不但浪費電力,也對軸承和聯軸器造成損壞。 後果就是設備運轉成本增加、效率降低和利潤的損失。 對此,華貿提供雷射對心儀和不鏽鋼墊片來解決這類問題。

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軸承監測 Bearing monitoring
震波法則 (SPM) 是 Shock Pulse Method 的縮寫,這是一項專利技術, 利用滾動軸承所發出的訊號,有效監控設備狀況。這個方法自1969 年問世以來,一直不斷有人在研發和拓展它的功能,如今它已是世界公認監控滾動軸承狀況和設備
  • 震波和振動的差別 震波和振動的差別 假設您拿一個金屬球,球撞擊到一個金屬棒。在撞擊的片刻,壓力波經由雙方材質傳導(右圖1),這個波是瞬間易逝的,當波峰撞擊到震波感應器,會引起感應器參考質量的阻尼振盪(dampened oscillation),波峰振幅是撞擊速度的函數。 撞擊後的下一個階段,雙邊物體開始振動(右圖2),振動的頻率是撞擊物的質量與形狀的函數。
  • 處理震波訊號 處理震波訊號 震波感應器不僅感應大振幅的震波也能感應微弱的震波,它在共振頻率32k Hz 時就會起反應,頻率低於此的振動則會被過濾掉。
    第一個方框代表感應器,下方是機器的振動訊號和震波所共振頻率的合成波。第二個方框顯示電流通過濾波器,讓一列32kHz的瞬間值,通過它們的振幅依震波能量而定。
    暫態值被轉換成類比電流脈衝(electric pulse)。 最後一個方框顯示轉換後的軸承震波信號,由快速連續的強弱電流脈衝組成。
  • 震波型式 震波型式 過濾後的感應器信號反映軸承滾動介面的壓力變化。當軸承的油膜很厚時,震波值很低,沒有明顯的波峰。當油膜減少時震波值會增加,但是仍然沒有明顯的波峰出現。 損壞則引起強列震波,呈現不規律間隔。
  • 量測運轉狀況 量測運轉狀況 震波量測計量器用震波分貝值dBsv(Shock Value)當刻度,以兩種等級,測量震波信號。微處理器評估訊號時,需要輸入軸承型號(ISO號碼),和滾速 (RPM 和軸承直徑) 的資料。
    軸承表面若損壞,會大幅增加震波強度,並顯著改變強弱震波間的特性,如此一來,就可立即將震波值轉換成相對應的油膜厚度或表面損壞的量測值其中一種。
  • SPM 頻譜 由損壞軸承所發出的震波通常都會和滾珠 通過軌道的頻率有類似的發生模式。 舉例來說,由故障的齒輪所發出的震波 模式就不一樣,若震波的來源有干擾,其產生的震波型式會不固定。
  • 量測訊號 SPM 震波感應器的共振頻率為 32 kHz, 這是最佳的載波,其輸出訊號類型和線性調變訊號一樣,差別在 SPM 感應器的頻率和振幅已被精準的調整過,所以在接受訊號時,再也不用擔心其準確度問題也不需調整設備的共振頻率。
  • 輸入資料 所有模式的識別都需要精確的軸承資料和準確的轉速測量。發現頻譜中的一條線或線的模式僅僅是數學上的一種程序,其中轉速是一因子而尋找軸承異常頻率是另一因子。軸承異常頻率的定義是根據ISO 軸承的號碼連結到CondmasterPro 的軸承目錄而取得。
  • 評估 在CondmasterPro中可預先設定軸承頻率的模式,藉由連結軸承相關徵兆到量測點,使用者點選其名字即以亮點顯示出軸承模式。 您也可依需求加入其它徵兆,例如齒輪嚙合的模式等。當在頻譜發現明確吻合的軸承徵兆時,則可証實所量測到的信號來自軸承。
總量振動量測法總量振動量測法 Vibration Severity 對於監控一般設備問題像是不平衡、結構強度不足、零件鬆動等等,總量振動量測法是一個非常有效的方法,此法所需輸入的資料不多,操作簡便。其評估是依據國際工業標準ISO 10816。統計振動速度值RMS以 mm/s或inch/s為計量單位。
大部分的工業機械設備歸屬於以下三種振動等級: 第二級:中型機械,置於一般基座,15-75kW
第三級:大型機械,置於堅固基座,75-300kW
第四級:大型機械,置於撓性基座,>300kW
振動分析Vibration Analysis EVAM,振動 自動評估法則 (Evaluated Vibration Analysis Method) 結合數個既有量測技術與統計方法,提供簡單易懂的設備狀況資料。此法適用於大規模、符合成本效益的工業設備狀況監控:
  • 量測點設定有快速選單引導
  • 可用手持式數據收集器或線上設備簡易地收集資料
  • 自動狀況評估
  • 振動時間記錄分析 EVAM®運作的三個階段1. 振動時間記錄分析 EVAM®填補總量振動量測法 (ISO 建議的方法) 和傳統譜頻分析(操作者需要受嚴格訓練)的落差。此法使用最原始的資料,比ISO的方法提供更多資料,卻不需投入太多技術和時間。
    自動資料處理會提供最多九個參數(包括旋轉力、衝動波和摩擦力),以提供作用在設備振動力的詳細圖像。
  • 振動頻譜分析2. 振動頻譜分析 譜頻分析為EVAM®軟體的功能之一,可直接對許多特定設備異常做監控。EVAM®使用快速傅立葉變換法(FFT)計算每一個測量設定的頻譜,對於每一個量測設定,使用者皆可從預先設定好的程式裡的故障徵兆選單中選擇特定機械問題,如不平衡、不對心、馬達和齒輪箱故障、軸承損壞等等。
    如此,可免除為了相關狀況資訊而耗費大量時間在搜尋頻譜上,故障癥兆會自動標記在頻譜上,並附上個別參數值。這樣一來可分析特定機器毛病的趨勢,或由軟體直接做評估。
  • 機器特定狀況評估3. 機器特定狀況評估 使用一組於設備正常運作時取得的振動值作為基準資料,與所有受監控的參數及其中間值和標準差做比較。所取得的狀況值用綠黃紅三色刻度表顯示。使用者無須研讀任何細節,就可以立刻得到一份詳盡的狀況報告,內容涵蓋所有自選的狀況參數和設備故障參數。
    EVAM®可用於手持式數據收集器,同時含有SPM軸承監控、ISO振動程度監控,以及其它量測和連續量測功能。SPM也提供一個線上監控單元(unit) ,頻率範圍至20000 Hz。
平衡校正Balancing 您可利用手持式Leonova高階機械分析儀或T30機械狀況測試儀做設備平衡校正。這裡只簡述Leonova的設備平衡功能。若需詳細資料,請諮詢當地SPM代理商或參閱使用手册。
平衡校正手持式儀器資訊
  • 單面平衡、4次量測 做一次量測,不須做試重就可讀取轉子的總量振動量測值(mm/s RMS),並分別在0°、120° 和 240°處加試重,計算配重重量和位置。
  • 單面平衡、2次量測第一次量測,不須試重就讀取轉子的總量振動量測值(mm/s RMS),其次,加試重後量測以計算得到配重的重量和位置。此方法須採用時間同步振動量測 (由 SPM 轉速 計或鄰近開關產生觸發脈衝) 以找到兩次振動量測間的相角。
  • 雙面平衡雙面平衡和單面平衡一樣,差別在前者用兩面的方式量測振動幅度和重量修正值。只須移動振動感應器或連接兩個感應器即可做量測。不管您使用哪一種方法,皆可在最後階段運算平衡結果。若有需要,您也可滙出資料以便做進一步分析。 Leonova 可儲存量測記錄。
    Leonova會逐步指導您做設備平衡。您可以改變旋轉的方向並改變量測參數,由速度改為加速或位移。除了RMS值,頻譜會顯示不平衡的振動。 二次量測方法所需的樣品數量至少四個。
  • Leonova 在矯正設備不平衡方面提供許多替代方案: 
    • 試重:輸入轉子直俓、重量和 RPM 值以取得 適當的試重重量(公克)。
    • 分開加重: 輸入轉子切割數目以在其二處分配修正質量。
    • 減重:依不同 材質的直徑和深度鑽孔
    • 徑向移位性置換:輸入徑向距離的改變以重新計算重量
    • 角度轉換 為長度:將量測轉子圓周的單位由角度改成長度
    • 保留試重:用試重 保留計算修正質量
    • 總合重量值:將所有轉子修正質量 以單一配重取代
軸對心Shaft Alignment
軸對心為 Leonova™ Infinity (高階機械分析儀) 的選配功能,不但快速且操作方便。
  • 雷射對心儀 LineLazer雷射對心儀LineLazer雷射對心儀的配件包括偵測器/發射器、支撐架、鏈條、桿子、纜線和捲尺,這些都裝在一個手提箱裡。他們的用途廣泛,可用於壓縮機、齒輪箱、發電機和幫浦...等等。
    偵測器有位置偵測功能,且收訊範圍廣大,不需做微調。 可輸入熱變位值,此外,精準的傾角器會持續性自動測量偵測器/發射器的轉動角度,且只轉動少於半圍亦可。量測單位為百分之一毫米或千分之一吋。
  • 高階機械分析 Leonova高階機械分析 Leonova 高階機械分析儀的設計理念是儘量將圖解顯示和使用者間的互動簡化,使量測結果易於了解。使用者可在執行軸對心功能同時由螢幕上讀取操作指示。 所有軸對心的記錄會自動儲存在收集器裡供文件歸檔和列印用。 量測程式
    • 針對臥式的設備做校準(自動或手動量測)
    • 針對立式以凸緣架設的設備做校準
    • 軟腳量測
    • 對熱變位補償
    • 腳位鎖緊功能
    • 軸對心收集器
關閉

設備故障診斷

設備故障診斷

主要經營項目為生產早期偵錯儀器和提供設備診斷服務。 產品內容廣範,包括手持式儀器、 永久固定式警示裝置和經由SPM 軟體控制的大型線上監控系統。

手持式儀器 SPM 的手持式儀器用途廣範,包括用於震波量測,振動量測和頻譜振動分析。很多儀器可多功使用。
連續監控 固定安裝的狀況監測裝置可掃描單一機械設備和在遠端無人控管的工廠設備。 如此不但沒有作業 成本且設備運轉一旦超過您預設的警設值,警報器會自動響起或者系統會自動斷電。
機器對中 不正確的軸對中測量會使設備過度振動,如此不旦浪費電力,也對軸承和聯軸器造成損壞。 後果 就是成本增加、效率降低和利潤減少。 對此,SPM 提供雷射對心儀和不鏽鋼墊片來解決這類問題。
維修工具 SPM 提供一系列體積小又不貴的維修工具。
配件 感應器、無線量測點標籤。
軟體 SPM 自行開發一系列軟體套件用於有效監控工業設備狀況。
訓練 SPM 學院提供一系列設備監控訓練課程,上課對象包括主管、產線和設備維修人員。