李源(濟(jì)南澳海炭素有限公司，山東 濟(jì)南 250403)

0 引言

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備主要應(yīng)用在電氣工程領(lǐng)域，其突出特點(diǎn)是減少了勞動(dòng)力的使用，在使用較少人員或者不使用人員的情況下，能夠按照控制設(shè)備設(shè)定的計(jì)劃和程序，讓設(shè)備自動(dòng)的完成對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品的一系列生產(chǎn)性操作、生產(chǎn)過程的監(jiān)控以及對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的控制。電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行過程中所出現(xiàn)的故障，大致分為隨機(jī)性故障和系統(tǒng)性故障：隨機(jī)性的故障，需要通過改良、改善設(shè)備，進(jìn)一步降低故障發(fā)生的概率；而系統(tǒng)性的故障，多數(shù)由于人員操作的不規(guī)范以及維護(hù)工作的不到位而造成的。在嚴(yán)格按照操作規(guī)范的情況下進(jìn)行設(shè)備使用時(shí)，設(shè)備的維護(hù)工作就變成了重中之重。在維護(hù)電氣自動(dòng)化設(shè)備時(shí)，要著重注意元器件的選擇以及使用，還要關(guān)注于在設(shè)備運(yùn)行過程中的條件改變情況，盡可能地保持應(yīng)用環(huán)境的穩(wěn)定。要想實(shí)際提高其設(shè)備的可靠性，首先要保證設(shè)計(jì)的可靠性。同時(shí)在設(shè)備的生產(chǎn)過程中，要選用合適的、優(yōu)質(zhì)的零部件，盡可能完善電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性。設(shè)備的可靠性測(cè)試則是設(shè)備出廠、運(yùn)行使用、檢測(cè)維修等階段的主要任務(wù)，以測(cè)試的結(jié)果來(lái)判斷電氣自動(dòng)化設(shè)備能否正常運(yùn)行，并對(duì)電氣自動(dòng)化設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供第一手的檢測(cè)數(shù)據(jù)，是產(chǎn)品進(jìn)行改善與改良的重要依據(jù)[1]。

1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試

1.1 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的意義

電氣自動(dòng)化專業(yè)已經(jīng)有了較長(zhǎng)的發(fā)展歷史，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要貢獻(xiàn)力量。而電氣自動(dòng)化控制設(shè)備要求要在一定的時(shí)間、范圍以及特定的環(huán)境條件下，控制設(shè)備可以按照預(yù)訂的程序成功的執(zhí)行任務(wù)，最終以生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量來(lái)判斷是否能優(yōu)秀地完成任務(wù)，產(chǎn)品效果越好、質(zhì)量越高，該設(shè)備的可靠性也就越強(qiáng)。自動(dòng)化控制設(shè)備的可靠性，主要目的是為了提高生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。因?yàn)閮?yōu)秀品質(zhì)的產(chǎn)品將為企業(yè)獲得用戶的信賴，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，為帶來(lái)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。一個(gè)良性的競(jìng)爭(zhēng)模式將會(huì)有效地推動(dòng)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備行業(yè)的快速發(fā)展。目前來(lái)看，該行業(yè)的各類設(shè)備都具備有長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展空間。提高設(shè)備的可靠性，對(duì)我國(guó)的科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步有著十分重要的意義。

1.2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的現(xiàn)狀

伴隨著電氣自動(dòng)化的高速發(fā)展，現(xiàn)階段存在著許多問題，主要是使用環(huán)境不確定以及設(shè)備的后續(xù)維護(hù)問題，成為了阻礙電氣自動(dòng)化發(fā)展的主要因素。

在設(shè)備的使用時(shí)，通常受使用環(huán)境的影響，主要包括場(chǎng)地的溫度、氣壓、降水、空氣濕度等。例如在溫度過低、過高的情況下，對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)作帶來(lái)了直接影響，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備零件的作用失效，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)的損壞，縮短設(shè)備使用壽命。再者，設(shè)備使用過程中，意外受到撞擊以及振動(dòng)等物理作用，會(huì)導(dǎo)致電氣自動(dòng)化控制設(shè)備自身器件的損壞或電通路的破壞。最后，由于電氣自動(dòng)化控制是屬于電氣工程，而在工作的環(huán)境中，充滿了不可見的電磁波。此類因素將會(huì)干擾設(shè)備的正常作業(yè)，降低了設(shè)備的穩(wěn)定性以及工作的安全性，導(dǎo)致實(shí)際的可靠性降低[2]。

除了其自身的工作環(huán)境外，其自身內(nèi)部零件的質(zhì)量也是影響設(shè)備可靠性的重要原因。在控制設(shè)備生產(chǎn)的元器件選擇時(shí)，不同的元器件質(zhì)量所產(chǎn)生的生產(chǎn)成本不同，部分企業(yè)為了節(jié)約生產(chǎn)成本而不惜降低產(chǎn)品元器件質(zhì)量。不僅使得電氣自動(dòng)化設(shè)備的可靠性降低，也大大降低了設(shè)備的使用年限，長(zhǎng)此以往惡性循環(huán)，甚至?xí)绊懳覈?guó)電氣自動(dòng)化行業(yè)的良好發(fā)展。因此，我國(guó)現(xiàn)階段在提高科技力量的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)市場(chǎng)的監(jiān)管力度，保證電氣自動(dòng)化控制設(shè)備產(chǎn)業(yè)鏈的良好環(huán)境。由此進(jìn)行的可靠性測(cè)試是判斷產(chǎn)品品質(zhì)合格與否的關(guān)鍵，找到更加適用于市場(chǎng)實(shí)際情況的可靠性測(cè)試方法，是當(dāng)前生產(chǎn)企業(yè)及監(jiān)管部門急需解決的問題。

2 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的方法

電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的方法，主要為：實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法、保證實(shí)驗(yàn)法。

2.1 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法

這種實(shí)驗(yàn)方法是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法，結(jié)合特定的實(shí)驗(yàn)室處理，對(duì)即將投入使用的設(shè)備進(jìn)行使用環(huán)境的模擬，并形成一系列的設(shè)備可靠性測(cè)試報(bào)告。此種方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求較高，需要模擬真實(shí)的工作環(huán)境。這些實(shí)驗(yàn)室設(shè)備往往造價(jià)昂貴，在測(cè)試過程中需要實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)數(shù)量較多，適用在其用于生產(chǎn)大量產(chǎn)品的廠家。由于實(shí)驗(yàn)室是對(duì)工作環(huán)境的模擬，有較強(qiáng)的限制性，該模擬并不能完全代表實(shí)際工作環(huán)境的變化，這是實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法的最突出缺點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室對(duì)實(shí)際工作環(huán)境模擬的真實(shí)度是提高實(shí)驗(yàn)所得結(jié)論正確性的重要因素，可以進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)，來(lái)提高測(cè)試數(shù)據(jù)差異的穩(wěn)定性、可靠性測(cè)試的可信度。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法所得測(cè)試數(shù)據(jù)較為簡(jiǎn)單易懂，雖然成本較高但總體而言測(cè)試的質(zhì)量也較為優(yōu)質(zhì)[3]。

2.2 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法是現(xiàn)階段應(yīng)用最廣泛的測(cè)試方法，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單、操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)成本低以及測(cè)試真實(shí)性高是最突出的優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是指直接在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備工作環(huán)境中進(jìn)行檢測(cè)。這種方法不僅能檢測(cè)實(shí)際的可靠性，也可以用于記錄使用過程中設(shè)備維護(hù)、保養(yǎng)等方面所采取的一系列技術(shù)措施，同樣是運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的論證。在實(shí)際測(cè)試過程中，可以通過停機(jī)測(cè)試、脫機(jī)測(cè)試、在線檢測(cè)三種檢測(cè)方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試：停機(jī)測(cè)試和脫機(jī)測(cè)試較為簡(jiǎn)單，是將設(shè)備停止運(yùn)行后檢測(cè)或取出目標(biāo)檢測(cè)零部件進(jìn)行單獨(dú)檢測(cè)，但是對(duì)于電氣自動(dòng)化控制設(shè)備的運(yùn)行系統(tǒng)來(lái)看，這兩種測(cè)試方法無(wú)法檢測(cè)出設(shè)備自身存在的故障；對(duì)比前兩種檢測(cè)方法，在線檢測(cè)對(duì)自動(dòng)化控制設(shè)備的故障排查有著較好效果，通過對(duì)正常運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行在線檢測(cè)，也會(huì)使檢測(cè)數(shù)據(jù)更加真實(shí)可靠。雖然現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試有著很強(qiáng)的真實(shí)性，但是在實(shí)際檢測(cè)過程中，檢測(cè)設(shè)備的使用有一定難度。為保證現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試所得結(jié)果的準(zhǔn)確性，測(cè)試設(shè)備相關(guān)的設(shè)計(jì)、作業(yè)過程自然會(huì)不斷地提高復(fù)雜度。與此同時(shí)，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試設(shè)備的匹配及適用，需要有一定的技術(shù)磨合，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試所使用的儀器設(shè)備，相較于實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的設(shè)備，水平不盡相同，這就對(duì)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的工作人員有著較高的要求。要想獲得高質(zhì)量的測(cè)試報(bào)告就需要不斷改進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的方式方法，提高測(cè)試人員運(yùn)用測(cè)試設(shè)備的手段。

2.3 保證實(shí)驗(yàn)法

保證實(shí)驗(yàn)法是在電氣自動(dòng)化控制設(shè)備出廠之前進(jìn)行的運(yùn)行無(wú)障礙實(shí)驗(yàn)。這種方法是對(duì)其設(shè)備在投入使用前的最終有效性地檢測(cè)，是對(duì)運(yùn)行可靠性的直接保障，可以有效降低設(shè)備出廠后在短時(shí)內(nèi)的維修率。由于多數(shù)情況下，電氣自動(dòng)化控制設(shè)備較多的元器件運(yùn)用的材料不一，供應(yīng)不同甚至規(guī)格也存有差異，這就需要對(duì)控制設(shè)備的最終檢測(cè)進(jìn)行嚴(yán)格控制。使用過多的電氣元器件，也會(huì)使得電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在運(yùn)行過程中發(fā)生不確定的問題。由于數(shù)量因素使得零部件發(fā)生故障的可能性較大，且有一定的隨機(jī)性。通過保證實(shí)驗(yàn)法所得的檢測(cè)結(jié)果，可以進(jìn)一步分析控制設(shè)備故障的部位、時(shí)間等概率分布情況。這種檢測(cè)方法不僅可以控制實(shí)際運(yùn)行的可靠性，而且還可以在投入使用前通過測(cè)試結(jié)果對(duì)控制設(shè)備行系統(tǒng)、零部件、自身結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以進(jìn)一步嚴(yán)格控制設(shè)備的生產(chǎn)制造標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于此類檢測(cè)方法，通常適用于出廠的控制設(shè)備較少、對(duì)設(shè)備要求較高以及擁有較大的企業(yè)生產(chǎn)線的情況[4]。

3 電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試時(shí)需確定的客觀因素

在實(shí)際的可靠性測(cè)試中，除了控制設(shè)備自身的因素外，實(shí)驗(yàn)測(cè)試的實(shí)際環(huán)境，實(shí)驗(yàn)測(cè)試的操作過程以及測(cè)試控制設(shè)備的實(shí)驗(yàn)樣品選定等客觀因素，也是決定可靠性測(cè)試結(jié)果的重要因素。實(shí)際環(huán)境不同，檢測(cè)方法也要相對(duì)應(yīng)的不同，要遵守相適相合的原則、嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度進(jìn)行檢測(cè)[5]。首先，對(duì)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所的確定，要從實(shí)際檢測(cè)的目的來(lái)進(jìn)行選擇。除了要適應(yīng)控制設(shè)備的工作環(huán)境，還要選擇有一定代表性的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，這樣得出的結(jié)論更具有真實(shí)性以及客觀性。其次，對(duì)于檢測(cè)的控制設(shè)備來(lái)說，在進(jìn)行針對(duì)性檢測(cè)時(shí)，應(yīng)選擇特定類型的控制設(shè)備對(duì)應(yīng)于適合的檢測(cè)方法，這往往需要與企業(yè)實(shí)際情況以及檢測(cè)條件的結(jié)合。最后，在測(cè)試實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作過程中，要著重注意規(guī)范性、嚴(yán)謹(jǐn)性，要時(shí)刻記錄檢測(cè)過程中的條件變化。這就要求測(cè)試工作人員有一定的技術(shù)水平以及相關(guān)專業(yè)的理論知識(shí)，在對(duì)控制設(shè)備的測(cè)試過程中，人為因素是最為重要的變化因素[6]。

通過以上分析可知：在現(xiàn)階段，我國(guó)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試還是以現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法方法為主；展觀未來(lái)，保證實(shí)驗(yàn)法將會(huì)進(jìn)一步提高檢驗(yàn)測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)，其應(yīng)用必將會(huì)越來(lái)越廣泛；實(shí)驗(yàn)室測(cè)試法這種檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量高、檢測(cè)過程較為細(xì)致性的測(cè)試方法將是大勢(shì)所趨[7]。在了解電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性測(cè)試的意義以及當(dāng)今現(xiàn)狀后，為促進(jìn)本行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，這就要求測(cè)試工作的專業(yè)化、系統(tǒng)化、有效化，這不僅要求選擇可靠性測(cè)試的方法合乎實(shí)際性，也要求行業(yè)中各企業(yè)嚴(yán)于律己；在政府部門的大力監(jiān)管下，提高電氣自動(dòng)化控制設(shè)備在實(shí)際的運(yùn)行運(yùn)作過程中的自身可靠性，努力在初級(jí)階段的設(shè)計(jì)源頭進(jìn)行對(duì)電氣自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性的改善；這就要求使用過程中規(guī)范操作、在日常設(shè)備的維護(hù)中定時(shí)檢驗(yàn)、監(jiān)測(cè)，多方面高效地提高自動(dòng)化控制設(shè)備可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)設(shè)備的檢查、測(cè)試的相關(guān)手段在運(yùn)用過程中，結(jié)合實(shí)際是重中之重。高質(zhì)量的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試方法在未來(lái)將會(huì)有著更強(qiáng)的適用性。