TPM设备管理培训公司提出关于设备故障诊断中机器设备是工业生产的物质手段，是生产力的重要组成部分。机器设备能否安全、正常运行直接关系到一个企业乃至部门、国家的经济发展。

　　

　　对于设备故障诊断（Fault）的定义目前尚未有统一的说法，各种文献上的定义也都不尽相同。按国标（GB3187-82）规定，给定层次级上的子分系统的故障是指该子分系统“丧失规定的功能”，或者说，给定层次级上的子分系统的输出与所预期的输出不相容。

　　

　　按我国电子工业部部标（SJ-2166-82）的规定，在一般情况下，故障是指：

　　

　　（1）设侧系统）在规定条件下，不能完成规定的功能；

　　

　　（2）设备（系统）在规定条件下，一个或几个性能参数不能保持在规定的上下限值之间：

　　

　　（3）设备（系统）在规定的应力范围内工作时，导致设叙（系统）不熊完成其功能的机械零件，结构件或元器件的破裂，断裂，卡死等损坏状态。

 

机电设备故障诊断

　　

　　除上述对故障一词的定义外，国内外一些学者也提出了各自的看法。一种是从设备维修的角度出发，定义设备的故障为设备运行的功能失常，其功能偏离可以通过参数调节得到恢复，或者认为故障还包括系统的或局部的功能失效，此时，除了更换产生故障原因的零部件外，无法使系统的功能恢复正常。

　　

　　另一种说法是从诊断对象出发，定义一个系统的故障为它的输入与所预期的输出不相容，或系统的观察值与由系统的行为模型所得的预测值之间存在着矛盾。

　　

　　再一种是从状态识别的角度出发，定义设备的故障为它的不正常状态。

　　

　　美国政府《工程项目管理人员测试性与诊断性指南》（AD-A20891刀把故障定义为“造成装置、组件或元件不能按规定方式工作的一种物理状态”。

　　

　　以上几种对设备故障的定义是从不同角度出发的，但也有其共同观点，即当设备出现故障时，其性能达不到规定要求，因而不能进行正常工作。

　　

　　要对设备故障下一个能包含全部含义和内容的定义并非易事，我们仅根据本书编写的旨意进行定义。由于本书内容是紧密结合工程实际，诊断对象以旋转机械为主兼顾其它设备，因而定义设备的故障为设备在运行过程中出现异常，不能达到预定的性能要求，或者表征其工作性能的参数超过某一规定界限，有可能使设备部分或全部丧失功能的现象。

　　

　　有时也应用特定词“失效”（Failure），如设备因腐蚀而失效，也属故障范畴．在一般情况下两者是同义词。但严格地说失效与故障是有区别的，一般地所有失效都属故障，但不是所有的故障都是失效。

　　

　　对设备的故障诊断，实际上自有工业生产以来就己存在。．早期人们依据对设备的触摸，对声音、振动等状态特征的感受，凭借工匠的经验，可以判断某些故障的存在，并提出修复的措施。例如有经验的工人常利用听棒来判断旋转机械轴承及转子的状态。但是故障诊断技术作为一门学科，则是本世纪60年代以后才发展起来的。

　　

　　对设备故障诊断技术的发展情况，己有不少文献进行了回顾和综述。最早开展故障诊断技术研究的是美国。美国1961年开始执行阿波罗计划后出现了一系列设备故障，促使1967年在美国宇航局（NASA）倡导下，由美国海军研究室（ONR）主持美国机械故障预防小组（hfPG），积极从事故障诊断技术的研究和开发•1971年MFPG划归美国国家标准局（NSB）领导，成为一个宫方领导的组织，下设故障机理研究、检测、诊断和预测技术、可靠性设计和材料耐久性评估四个小组，乎均每年召开两次会议，至今己召开40次会议．美国扒械工程师学会（ASME）领导下的锅炉压力容器监测中心（NBBI）对锅炉压力容器和管道等设备的诊断技术作了大量研究，制订了一系列有关静态设备设计、制造、试验和故障诊断及预防的标准规程，目前正在研究推行设备的声发射（Acoustic E-mission ）诊断技术。其他如Johns Mitcl‘公司的超低温水泵和空压机监测技术，SPIRE公司的用于军用机械的轴与轴承诊断技术，TEDEGO公司的润滑油分析诊断技术等都在国际上具有特色．在航空运输方面，美国在可靠性维修管理的基础上，大规模地对飞机进行状态监测，发展了应用计算机的飞行器数据综合系统（AIDS），利用大量飞行中的信息来分析飞机各部位的故障原因并能发出消除故障的命令。这些技术已普遍用于波音747和DC9这一类巨型客机，大大提高了飞机的安全性．据统计，世界班机的每亿旅客公里的死亡率从60年代的0.6降到70年代的0.2左右。在旋转机械故障诊断方面，首推美国西屋公司，从1976年开始研制，到1990年己发展成网络化的汽轮发电机组智能化故障诊断专家系统，其三套人工智能软件（汽轮机TurbinAID，发电机GenAID，水化学ChemAID）共有诊断规则近一万条，已对西屋公司所生产机组的安全运行发挥了巨大的作用，取得了很大的经济效益。还有以Bentley Navada公司的DDM系统和ADRE系统为代表的多种机组在线监测诊断系统等。

　　

　　英国在‘60年代末70年代初，以K.A.Collacorr为首的英＿国机械保健中心（U.K.Mechanical Health Monitoring Center）开始诊断技术的开发研究。1982年曼彻斯特大学成立了沃福森工业维修公司（WIWU），还有M比翻Neale and Associte公司等几家公司，担任政府的顾问、协调和教育工作，开展了咨询、制定规划、合向研究、业务诊断、研制诊断仪器、研制监测装置、开发信号处理技禾、教育培训、故障分析、应力分析等业务活动。在核发电方面，英国原子能机构（UKAEA）下设一个系统可靠性服务站（（SRS）从事诊断技术的研究，包括利用噪声分析对炉体进行监测，以及对锅炉、庄力容器、管道的无损检测等，起到了英国故障数据中心的作用．在钢铁和电力工业方面英国也有柑应机构提供诊断技术服务。设备诊断技术在欧洲其他一些国家也有很大进展，它们在广度上虽不大，但都在某一方面具有特色或占领先地位，如瑞典的SPM轴承监测技术，挪威的船舶诊断技术，丹麦的振动和声发射技术，等等。

　　

　　日本的情况：如果说美国在航空、核工业以及军事部门中诊断技术占有领先地位，那么日本在某些民用工业，如钥铁、化工、铁路等部门发展得很快，占有某种优势。他们密切注视世界性动向，积极引进消化最新技术，努力发展自己的诊断技术，研制自己的诊断仪器．例如1970年英国提出了设备综合工程学后，日本设备工程师协会紧接着在1971年开始发展自己的，Ｍ（全员生产维修），并每年向欧美派遣“设备综合工程学调查团”，了解诊断技术的开发研究工作，经过，6年努力于1976年基本达到实用阶段。日本机械维修学会、计测自动控制学会、电气学会、机械学会也相继设立了自己的专门研究机构。国立研究机构中，机械技术研究所和船舶技术研究所重点研究机械基础件的诊断技术。东京大学、东京工业大学、京都大学、早稻田大学等高等学校着重基础性理论研究。其他民办企业，如三菱重工、川崎重工、日立制作所、东京芝浦电气等以企业内部工作为中心开展应用水平较高的实用项目。例如三菱重工的白木万博在旋转机械故障诊断方面开展了系统的工作，他所研制的“机械保健系统”在汽轮发电机组故障监侧和诊断方面已起到了有效的作用。

　　

　　我国于1983年由原国家经委发布了《国营工业交通设备管理试行条例》，1987年国务院正式颁布的《全民所有制工业交通企业设备管理条例》规定，“企业应当积极采用先‘进的设备管理方法和维修技术，采用以设备状态监测为基础的设备维修方法”，其后冶金、机械、核工业等部门还分别提出了具体实施要求，使我国故障诊断技术的研究和应用在全国普遍展开。自，1985年以来，由中国设备管理协会设备诊断技术委员会、中国振动工程学会机械故障诊断分会和中国机械工程学会设备维修分会分别组织的全国性故障诊断学术会议已先后召开十余次，极大地推动了我国故障诊断技术的发展。现在全国已有数十个单位开展设备故障诊断技术的研究工作。全国各行业都很重视在关键设备上装备故障诊断系统，特别是智能化的故障诊断专家系统，其中突出的有电力系统，石化系统，冶金系统，以及高科技产业中的核动力电站，一航空部门和载人航天工程等。工作比较集中的是大型旋转机械故障诊断系统，已经开发了20种以上的机组故障诊断系统和十余种可用来做现场简易故障诊断的便携式现场数据采集器。一些高等院校己培养了一批以设备故障诊断技术为选题的硕士研究生和博士研究生。我国的故障诊断事业正在蓬勃发展，将在我国经济建、设中发挥越来越大的作用。