基于狀態(tài)的維護（Condition-Based Maintenance，CBM）是一種先進的維護策略，通過實時監(jiān)測和分析設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，預(yù)測設(shè)備故障并采取相應(yīng)的維護措施。CBM基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法，能夠提高設(shè)備的可用性、降低維修成本，并優(yōu)化生產(chǎn)計劃。

本文將介紹CBM的基本原理、關(guān)鍵優(yōu)勢以及應(yīng)用案例。

一、CBM的基本原理

基于狀態(tài)的維護的核心原理是實時監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)分析和算法模型進行故障預(yù)測和健康評估。主要步驟包括：

1. 數(shù)據(jù)采集：通過傳感器、監(jiān)測設(shè)備等獲取設(shè)備關(guān)鍵參數(shù)的實時數(shù)據(jù)，如振動、溫度、電流等。

圖.通過傳感器采集設(shè)備數(shù)據(jù)（PreMaint）

2. 數(shù)據(jù)分析：對采集到的數(shù)據(jù)進行處理和分析，應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法、機器學(xué)習(xí)和人工智能等技術(shù)，提取有關(guān)設(shè)備狀態(tài)的信息。

3. 故障預(yù)測：基于數(shù)據(jù)分析的結(jié)果，利用模型和算法預(yù)測設(shè)備的故障發(fā)生時間和類型，以提前采取維護措施。

4. 維護決策：根據(jù)故障預(yù)測和設(shè)備健康評估結(jié)果，制定相應(yīng)的維護計劃和策略，包括預(yù)防性維護、修復(fù)維護等。

二、CBM的關(guān)鍵優(yōu)勢

1. 提高設(shè)備可用性：CBM能夠?qū)崟r監(jiān)測設(shè)備狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)潛在故障，并采取預(yù)防性維護措施，從而減少計劃外停機時間，提高設(shè)備可用性和生產(chǎn)效率。

2. 降低維修成本：通過故障預(yù)測和定期維護，CBM能夠減少緊急維修和故障修復(fù)的成本，降低備件庫存和人力資源的需求，優(yōu)化維修資源的利用效率。

3. 延長設(shè)備壽命：CBM通過及時的維護和故障預(yù)測，能夠降低設(shè)備的運行負(fù)荷、延長零部件壽命，從而延長設(shè)備的整體壽命，提高資產(chǎn)的投資回報率。

4. 提升生產(chǎn)計劃準(zhǔn)確性：CBM的故障預(yù)測和維護計劃可以幫助制造商優(yōu)化生產(chǎn)計劃，減少設(shè)備故障造成的生產(chǎn)中斷，提高生產(chǎn)計劃的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

5. 支持?jǐn)?shù)字化轉(zhuǎn)型：CBM基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法，與數(shù)字化技術(shù)如物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、大數(shù)據(jù)分析、人工智能等結(jié)合，為制造商提供更精確的設(shè)備監(jiān)測和預(yù)測能力，推動企業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

三、CBM的應(yīng)用案例

1. 風(fēng)力發(fā)電機維護：CBM技術(shù)可以實時監(jiān)測風(fēng)力發(fā)電機的振動、溫度等參數(shù)，預(yù)測主軸和齒輪等關(guān)鍵部件的故障，幫助提前規(guī)劃維護計劃，降低維修成本和設(shè)備停機時間。

圖.風(fēng)力發(fā)電機（iStock）

2. 制造業(yè)設(shè)備維護：CBM可應(yīng)用于制造業(yè)的各種設(shè)備，如機床、壓力機等。通過實時監(jiān)測關(guān)鍵參數(shù)，CBM可以提前預(yù)測設(shè)備故障，優(yōu)化維護計劃，提高生產(chǎn)效率和設(shè)備可靠性。

3. 鐵路運輸系統(tǒng)維護：CBM可以監(jiān)測列車的輪軸溫度、制動器狀態(tài)等關(guān)鍵參數(shù)，預(yù)測輪軸故障和制動器磨損，優(yōu)化維護計劃，提高鐵路系統(tǒng)的安全性和運行效率。

在國內(nèi)工業(yè)制造業(yè)中，CBM技術(shù)已有廣泛應(yīng)用。PreMaint已在十多個行業(yè)的100多家標(biāo)桿客戶得到應(yīng)用，包括半導(dǎo)體、新能源、石化、電力、冶金、礦山和機械等行業(yè)，積累了大量實踐經(jīng)驗，并得到國家和行業(yè)的多項榮譽認(rèn)證。