前面我们了解了故障原因的分类相关内容接下来我们了解一下故障处理的思路方法。

图1 设备突发故障（异常）作业流程

本章主要内容：

1，浴盆曲线

2，故障处理的通用步骤

3，维修人员的“问望听闻切拽”六字诀

4，设备故障排除七字经

5，电气故障排除的10个原则

6，快速故障检查与排除的KNOW-HOW

7，日企设备故障五大成因对策

8，从事后维修到主动维修

通过故障曲线了解排除故障

通过对设备故障进行研究，发现大部分机械设备故障率曲线如图2所示。这种故障曲线常被叫做浴盆曲线。按照这种故障曲线，设备故障率随时间的变化而变化，大致分为初始故障期、偶发故障期和耗损故障期。

图2 设备故障浴盆曲

初始故障期对于机械产品又叫磨合期。在此期间，开始的故障率很高，但随时间的推移，故障率迅速下降。

进入偶发故障期，设备故障率大致处于稳定状态。在此期间，故障发生是随机的，其故障率最低，而且稳定，这是设备的正常工作期或最佳状态期。在设备使用后期，由于设备零部件的磨损、疲劳、老化、腐蚀等，故障率不断上升，进入耗损故障期。

设备的浴盆曲线有点像人的一生。初始故障期相当于人的童年、幼年时期，偶发故障期相当于人的青壮年时期，而耗损故障期则相当于人的老年时期。中年以上的人群通过积极养生和锻炼保持身体健康，是为了自己的“耗损故障期”晚点到来。对设备而言也是如此，良好的维护体系也可以使偶发故障期延长，让耗损故障期晚些到来。

设备在不同役龄阶段的特点不同，因而其维修策略也应该有不同的设计。

在初始故障期，此期间发生的故障主要是设计、制造上的缺陷所致，或使用不当所造成的。为此我们一方面应积极地协同厂家制定相应的弥补计划，另一方面应该注意设备的紧固、调整和磨合期的油品替换，特别要注意此阶段的状态记录。初始故障期，厂家提供必要的甚至进场的服务，为此设备管理人员更应抓住这个机会，好好了解设备、摸清设备的脾气。

在建设期间，凡是陪同厂家进行安装、调试，务必进行过程拍照记录，并在内部进行必要的经验分享。组立设备安装过程中，积累了有关设备的调整知识、润滑知识，并且这部分积累将为后期的设备管理奠定了坚实的基础。

不少设备管理人员认为新设备出问题很正常，出了问题在保修期间可以直接找厂家，实际这是一个错误的观念。如果长期在错误的观念指导下作业，极易将初始故障的磨合期变成设备寿命的耗损期。

在偶发故障期发生的故障多是因为设计、使用不当及维修不力产生的，为此我们除了做好常规的清扫、检查、润滑、保养之外，还可以通过提高设计质量、改进管理，对周期性的损害进行定期维修，同时要导入设备健康管理概念，注意研究设备劣化的源头，加以控制和消除，使故障率降到最低。

在耗损故障期，我们认为如果在耗损故障期开始时进行大修，对损坏部分做可裁剪式的纠正性维修，可经济而有效地降低故障率。如果经过技术分析，发现设备需要淘汰，就要主动淘汰落后设备，引进新设备以强化企业的竞争力。

故障处理的通用步骤

第一步：观察整机状况、各项运行参数

①有无明显的异常现象？零件有无卡阻损伤？各种管线有无松动或泄漏？电缆电线有无破裂、擦伤或烧毁？

②设备运行参数有何变化？有无明显的干扰信号？有无明显的损坏信号？

③关于工作环境方面的状况，包括照明、温度、流量、压力等的仪表读数；

④检查过滤器、报警器及连锁装置或显示器是否正常？

第二步：检查设备零件部件系统线路

①插头插座有无异常？电机或泵的运转是否正常？控制调整位置是否正确？有无起弧或烧焦的痕迹？液体有无泄漏？润滑油路是否畅通？

②设备振动情况，原件的热度，油管的温度机械运动的状态；

③有无异常声响；

④有无焦味、漏气味、其他异味；

⑤设备性能参数的变化，线路异常检查。

第三步：故障位置的确定

①故障在什么位置？

②故障位置是否模糊？

③方不方便进行维修？

第四步：修理或更换

①从何处动手？

②换什么？

第五步：进行性能测定

启动设备、调节负载变化，扩大性能试验范围。

第六步：记录并反馈

①何时何地？是何故障？

②停机多长？修理多久？

③所换零件费用、待解决的问题；

④是否需要将该故障的处理对策水平展开到其他项目？

维修人员的“问望听闻切拽”六字诀

“望、闻、问、切”是中医用语。望，指观气色；闻，指听声息；问；指询问症状；切，指摸脉象，合称四诊（Four Diagnostic Methods）。电气故障也可以通过人的手、眼、鼻、耳等器官，借用医学看病“望、闻、问、切”的手段，直接感知故障设备异常的温升、振动、气味、响声等，确定设备的故障部位。

3.1 问即询问

“问”，就是对设备操作人员进行询问，听取他们所掌握的设备隐患和故障汇报。设备有了毛病，出现了故障，设备使用人员是最清楚的。因为他们每天都操作设备，比较熟悉设备的性能结构。当设备出现问题，有异常情况发生时，如联接螺丝脱落、设备出现噪音或发热、管路出现跑冒滴漏、设备性能下降等，他们是第一发现者。

尤其是在设备故障产生的初期，外观表现得不明显时，维护人员可能察觉不到，但是操作人员可能已经发现了。如果能够第一时间获得这些信息，无疑对设备维修有极大的好处，既能降低设备维修成本，又能节约检修时间促进生产，还能避免发生更大的设备事故，做到防患于未然。“问”的好处在于把故障目标缩小，甚至直接锁定目标，为我们快速准确地发现和解决问题提供方便，所以“问”这种方法是很重要的。

为此，当一台设备的电气系统发生故障后，维修人员应和医生看病一样，首先要了解详细的“病情”。通过询问故障设备的操作人员故障发生前有无异常现象出现，设备运转时有什么异常的状况，设备损坏时有没有伴随什么异常声响、动作，故障前的操作过程中是否有操作不当、操作失灵或误动作等情况，可能这些就是导致设备损坏的“元凶”。

例如，车间一台水泵不能抽水，问操作工，说按下按钮时听到电机有振动声而泵不动。

根据所述情况判断：电机有振动声说明电机已通电；电机不转动一是断相、二是负荷重；最可能的原因是电机或电源断相。首先查看配电柜保险是否熔断，如完好，查一下控制电机的接触器进线是否三相有电；如有，通电核实所述情况。

对于日班作业、夜班维护的企业，可以通过异常发生前作业员的作业记录来了解相应的情况，实现“询”问。

总的来讲，了解情况要尽可能详细和真实，这些往往是快速找出故障原因和部位的关键。

详细内容回顾一下课堂01 现状调查

3.2 望即看

根据所问到的情况，从故障征兆外观方面入手，即维修设备之前先观察维修外观，有无较大变化，设备损坏情况如何，是不是这些损坏导致设备不能正常运转的，例如，设备的外形、颜色有无异常，熔丝有无熔断；电气回路有无烧伤、烧焦、开路、短路，机械部分有无损坏以及开关、刀闸、按钮插接线所处位置是否正确，空气开关或接触器的触点是否烧熔或烧灼，改过的接线有无错误，更换的元件是否相符等；还要观察信号显示和仪表指示等，如图3所示。

接着看图纸资料，按图分析故障原因与故障发生的部位，出现的故障与控制线路中的哪一部分、哪些电气元件有关，产生了什么毛病才能有所述现象。接着，再分析决定检查哪些地方，逐步查下去就能找出故障之所在了。

此外对于无人值守的设备，观察的过程最好是按照一定的顺序和方法有序进行，不要盲目无序、没有目标地走和看。因为一般的生产设备都比较大或由几部分组成，不能够一目了然，需要点检的部位也分散在设备不同的地方。只有按照一定的点检顺序进行，才不至于出现漏检现象。观察的顺序可按照如下次序进行。

图3 某电控柜故障诊断“望”

①按设备的构成进行，如按原动机构、传动机构、执行机构等的顺序查看。

②按设备的类别进行，如按机械部分、电气部分、液压部分等的顺序进行查看。

③按照设备的方位进行，即由前到后、由下到上、由外向内等的顺序查看。

按照这样的顺序检查，设备外部存在的问题，如水风油气的跑、冒、滴、漏；零部件的腐蚀、损坏和脱落；各部位联接螺丝的松动；各种指示仪器仪表的显示异常；各种摩擦副，面、链、杆和箱体缺油等问题一般都能被发现并得到解决。

3.3 听即听

设备在运行中会有一定噪声，这种噪声一般较均匀且有一定规律。带病运行的电气设备其噪声通常也会发生变化，用耳细听往往可以区别它与正常设备运行的噪声的差异。通过这些声音，维修就能顺藤摸瓜找到出问题的地方。但是在设备故障初期，故障部位发出的声音可能较小，判断起来比较困难，这时就需要采取一些辅助的方法来帮助判断设备问题。

例如，在检查设备内部零部件运转是否正常时，可以用一根金属棒（螺丝刀，有条件还可以用听诊器），一端顶住需要检查的设备外壳，如减速机、轴承座的外壳，另一端贴近耳朵，就能够清楚地听清来自内部较小的异常声音，从而判断出内部零件运转是否正常、有没有问题发生；对于轧辊和轴这些重要零部件来说，经常出现的问题就是轴肩或辊肩出现裂纹。这些裂纹有时非常细小，用肉眼很难看出来，这时我们可以用铁锤敲击轴或轧辊的端部，仔细倾听发出的声音，根据发出的声音来判断内部是否有损伤。一般来说，发出的声音洪亮、清脆、声音持续时间较长就没有问题，反之可能存在裂纹等缺陷，需要进一步检查。

利用听觉判断故障，虽说是经验之谈，但只要本着“实事求是”的科学态度，从实际出发，善于摸索规律，予以科学的分析，就能诊断出电气设备故障的原因和部位。

影响电动机声响的因素如下：

①温度——电动机响声是随着温度变化的；

②负荷——负荷对声响是有很大影响的，响声随着负荷的增大而增强，这是声响的一般规律；

③润滑——不论什么响声，当润滑条件不佳时，一般都响得严重。

利用听诊器具判断故障的方法如下。

用螺丝刀、金属棍、细金属管等听诊器具触到测试点，响声变大，以利诊断。用听诊器具直接触在发响声部位听诊，叫做“实听”，用耳朵隔开一段距离听诊，叫做“虚听’，两种方法要配合使用。

3.4 闻就是通过鼻子闻

闻设备有没有不正常的味道。此方法适合对设备的内部故障和易燃易爆气体的泄漏进行检查和诊断。有时设备故障不是出现在表面上，而是在设备的内部，如设备的齿轮箱轮齿磨损、折断；轴承箱内部轴承的损坏；轧辊和各种主轴内部出现的裂纹；各种电机及电气元件线圈烧毁；煤气、天然气等可燃气管路泄漏等都是外观看不出来的，但是能够产生或大或小的异常气味。

通过闻有没有烧焦的味道，来判断电动机、线路、元器件等是否有绝缘漆、塑料、橡胶等过热、烧焦，如果有，可能是什么地方有击穿、烧毁的故障。如塑料、橡胶、油漆、润滑油等受热挥发的气味非常明显。对于注油设备，内部短路、过热时其气味也会发生变化，出现酸味、臭味等。查清楚后，对症维修。

3.5 切即摸，感知脉搏

“切”就是用手触摸设备的点检部位，感知其表面的温度。适用于对电机、轴承箱、齿轮箱、泵、阀等设备部件的辅助检查。我们知道，设备在正常工作时发热量是很低的，表面温度一般不会超过60℃。但是当设备在超负荷工作或润滑条件不好的情况下，有可能会造成内部零部件变形、磨损甚至破裂的严重后果。这些零件损坏后，运转过程中产生的摩擦阻力会大大增加，摩擦产生的热量能够使机体的外壳温度明显上升，高于正常温度，用手触摸就能感觉到。这一方法可以为我们判定设备是否有故障提供一个依据。在对这些零部件排查时，有时仅靠看和听可能不太容易判断设备内部的零件是否有异常。这时如果用“触摸”这个方法来检查，当某处温度明显高于正常温度时，我们就有理由推断，问题已经出现，应该检修了。电动机机壳表面温度与手感关系见表1。

表1 电动机机壳表面温度与手感关系

注意：实际操作中应掌握触摸的方法和技巧，该摸的摸，不能摸的切不能乱摸。手摸时，只能用手背去摸，不能用手掌摸。

此外感知“脉搏”的方法就是用电工专用的仪表仪器来测量设备的各个电量数据是否正常。比如用万用表测量各个线端的电压、各线路的电流、各个元件的电阻状况等，用示波器观察电路的波形是否有变化，看看各个电量是不是正常，是否有较大变化，对比一下以往的数据是否属于正常，如不正常就需从这些地方入手查出故障原因。

3.6 扯或拽

拽或者扯是维修工必备的技能之一。在进行此项操作的时候，注意切断电源，保证自我安全。轻拽电线是否松动，各接线端有无接触不良的现象。如果要实现顺畅的拽或者扯，那就要求设备管理者，平时做到线路走线横平竖直不交叉。如果电控柜线缆走线交叉过多，或者断线临时对策处理后，未进行常规处理，那么极有可能在扯拽的时候，带来新的设备故障。图4展示的某企业电控柜内部状况，这种电控柜不利于扯或拽，这点需要注意！

图4 某企业电控柜写实

通过调查研究，一般来说，具有直观性的各类电气故障可以通过外部的故障现象直接查找出来，对较熟悉的电气设备的电路还可大致确定故障范围，此外也可以通过相应的仪器仪表来检查、判断，有关这点可以参考前面专业维护关于状态监测篇章的内容。图5为设备电机异常的判断“问望听闻切拽”举例。

图5 某电机异常的判断“问望听闻切拽”举例

设备故障排除七字经

依据故障排除的相关心得，从中医“望闻问切”出发，维修专家将故障排除采用七字经的方式，系统讲解了设备故障排除的方法，同时有利于设备管理新人掌握。七字经内容如图6与表2所示。

图6 故障排除七字经

表2 故障排除七字经解读

附：

七经首位应推谁，手脑五官应并列，各种手段不分裂，皆为排障把难解；

献身钻研修理业，理论实践需兼学，排障方法多掌握，当用之时从容越。

电气故障排除的10个原则

毛泽东曾经说过，调查研究就像“十月怀胎”，解决问题就像“一朝分娩”。调查若无主题，犹如瞎子摸象，随便到一个地方去乱抓一把，不但不能收到效果，反而会浪费人力物力。每次调查最好是围绕一个中心展开，即客观事物发展过程中的主要矛盾，抓住了这个主要矛盾，一切问题就迎刃而解了。同样，电气维修人员经过一系列的分析，实现从查找到确定故障点以后，进入解决故障环节就会简单得多了。在修复或者更换、对故障进行处理的过程中，应逐步养成“先动脑、后动手”的习惯，这样，正确的分析和判断对我们处理故障能起到事半功倍的效果。一般来说，电气设备故障排除可遵循以下10个原则，见表3。

表3 电气设备故障排除的10 个原则

快速故障检查与排除的KNOW-HOW

维修人员应在故障检查与排除过程中注意积累相应的小经验、小技巧，以促进故障的快速排除。表4为某企业总结的快速故障检查与排除的KNOW——HOW。

表4 某企业快速故障检查与排除的KNOW—HOW

同时，处理工作的过程中，切忌不要一遇到故障，在没有充分了解故障的情况下，拿起表就测，拿起工具就拆，拿起锤子就敲。要知道，往往好多故障的原始数据都是在乱测、乱拆、乱敲的过程中被破坏了，为此，我们一定要养成良好的分析、判断习惯，要做到每次测量均有明确的目的，即测量的结果能说明什么。

带有故障点的元器件被确定了以后，应该根据元器件所起到的作用分析判断出引起故障的根本原因。要是不能准确判断故障点时，可以在不扩大故障范围、不损坏电气和机械设备、保证人身和设备安全的前提下，根据故障现象，结合电气原理图，采用通电试验法以分析故障可能发生的部位。如需电动机运行，则应使电动机在空载下运行。故障排除完成，恢复正常后，一定要对设备进行调试，检查维修效果，观察设备运转工作情况等。

无论是机修工还是电气工，都必须要有找到产生故障的源头并将它解决的恒心，此外也不能动不动就充当设备维修的“消防战士”，随时等待抢修，而不会进行预防性修理与预防性维护。

某一家工厂，每隔两三个月，同一机器的一根轴就会断掉。一旦断掉就要停工4小时。维修人员唯一能做的事就是把断掉的轴赶快换掉。但是，从来就没有人去追查这个轴为什么会断掉。后来有位专家在辅导的过程中发现，原来故障设备是高速振动的机器，固定轴的那个螺栓经过高速振动就会变松，松到一定程度，轴就会被打断。原因找到以后，定期去拧紧螺栓，结果轴就一直没有断过。

其实这个问题只要维修人员用心观察，一定能够发现，或者说采用土办法双螺丝抱死的做法，防止螺丝松动，如果这个振动无法解决，那么就可以将这个受到震动的螺丝作为自主点检的项目，增加到自主点检项目表上，请员工点检即可。

图7 烧毁的马达

还有一家工厂有4个人专门负责修马达。工厂有几百部机器，每部机器上都有很多部马达，这些马达平均一天要烧坏8个，修一个马达需要4小时，所以4个人固定修马达。图7为烧毁的马达。他们以为马达用久了就会烧坏，这是正常现象。后来专家发现不是这个原因，而是加工产生了很多金属粉尘并弥漫在空气中，金属粉尘被马达的吸风口吸进去，导致散热不良，然后就烧坏了。后来，他们就给马达装了一个防尘罩，结果故障率大幅下降。

所以说作为维修人员，只会抢修还是不够的，必须从源头发现产生故障的原因并将它解决。

日企设备故障五大成因对策

作为企业的管理干部谁都不希望天天救火，究竟有没有哪些常用的方法可以避免故障发生呢？如前文所述，对设备出现故障的问题总结出自然劣化、强制劣化、对劣化之放任、对应力之放任、设计缺陷计五大原因，相应的日企也给出了相应的对策，见表5。

表5 故障五大成因及对策思路

基本条件的整备是指针对设备自主保养的三大基本条件，即清扫、给油和螺栓再紧固、制定操作基准并进行培训。避免出现因气候、腐蚀介质和其他有害介质影响工作对象的状况等，如温度升高、磨损和腐蚀加剧；过高的湿度和空气中的腐蚀介质存在，造成腐蚀和磨损；空气中含尘量过多，工作条件恶劣都会影响机械设备的损坏。为此在日常管理中应做好现场6S管理工作。

清扫

灰尘虽小，但它潜移默化的破坏作用却很大。机器上有灰尘，就会造成氧化，就会腐蚀设备而生锈。腐蚀、生锈易造成接口松动、脱落、零部件变形甚至断裂，发生故障，所以灰尘的危害很大。清扫它就是要让我们的岗位以及机器设备完全没有灰尘。

灰尘的影响解读如图8所示。

图8 灰尘的影响

设备清扫是指擦去粘附在机器设备上的垃圾、脏污、灰尘、切屑等异物，使生产现场处于无垃圾、无灰尘的整洁状态。设备清扫并不单纯是为了干净，更重要的是通过对设备各个部位的清扫、抚摸、观察，易于发现其温度、声音、螺栓的松动等异常情况，以及潜在的缺陷或损坏，及时进行处理。为此在企业里面，员工要去关心并注意设备的微小变化，细致地维护好设备，为设备创造一个无尘化的使用环境，设备才有可能做到“零故障”。如果设备有灰尘，那故障自然也会相应地增加。因此，从某种意义上说，“清扫就是点检”，清扫也是设备基本条件整备的最基础的工作。

润滑

新设备的合理润滑同样十分重要，根据设备技术说明书，在不同的部位，采用不同的润滑油脂，按照不同的周期、不同的润滑油脂量，由规定的人员，用不同的润滑方式来加脂加油，这是从设备引进一开始就要确定下来的，而且要有手段来保证这一润滑过程的有效实施。有的设备技术说明介绍的润滑内容不详细或者不准确，那就需要设备使用单位咨询润滑技术专家以设计合理的润滑流程和内容。总之，有机械运动的设备，合理科学润滑永远是十分重要的。

紧固

有人会怀疑在设备运行初期的紧固有什么作用。其实这是不容忽视的。为什么？设备在运行初期，由于一切都是新的，紧固件如螺丝、螺母都是含油的，即使按照要求紧固好了，随着设备的振动，也容易松弛或者脱落。

某大型核电站因为一个螺丝的脱落，损失达几千万元；飞机的失事就是因为起落架上一个锁紧螺丝的脱落；游乐场设施将游人摔落致死，也是因为某个螺丝的松弛掉落……这样的例子俯拾皆是，尤其容易在设备运行初期发生。也许，随着时间推移，螺丝有些生锈，反而不容易松动了。所以我们再一次强调，初期的紧固十分重要。

清扫、给油和螺栓再紧固看似简单的工作，实际上并不简单，企业必须找到最易操作和最有效率的基准，才能在现实工作中坚持下去，这在丰田公司中被称为“防呆措施”。如丰田公司关于清扫的规定，就会讲清一台设备要清扫很多的死角，即清扫设备的困难部位。这个困难部位怎么解决？用什么方法能让工人每天都能扫到应该清扫的死角？关于这个问题，丰田公司有着自己独特而有效的方法。

丰田公司的机器面板上，有一种很简单的拆卸和复原方法，可以教会工人怎样进行清扫。在实行这种看似简单的方法后，丰田公司保证了清扫的效率。

使用条件的遵守

建立合理的维护保养制度，严格执行技术保养和使用操作规程，是保证机械设备工作的可靠和提高使用寿命的重要条件，此外，需要对人员进行培训，提高职业素质和工作水平。

劣化复原的展开

首先发现和预知劣化，通过人的感官对通用部件进行点检并发现劣化部位；对设备的固有项目进行感官检查并发现劣化部位；制订日常点检基准；对各种故障部位进行MTBF分析并预测其寿命；确定更换极限值；制订点检、检查、更换基准；探讨和掌握异常征兆方法；探讨预知劣化的数据与测定方法。其次设定修理方法，解体、安装、测定、更换方法的标准化；零件的通用化；工具、器具的改善和专用化；从结构入手对易于修理的设备加以改进；确定备品备件保管基准。这里最重要、最关键的是合理选择和运用修复工艺、注意修复前准备、修复过程中按规程执行操作、做好修复后的处理工作。

弱点对策的实施

为延长设备寿命，提高强度的措施从下列几方面入手：机构、结构、材质、形状、尺寸精度、装配精度、装配强度、耐磨强度、耐腐蚀性、表面粗糙度、容量……采取措施减少工作应力，对过大应力的零部件采取保护性设计，对超负荷运转采取相应对策。实际上世界第一流的企业基本上都买不到最合适的生产设备，必须自己进行改造。像丰田公司，它的设备从外面买来以后，基本上都要经过改造，这就要求企业要有一个很强的设备改造部门。这个改造部门会关注设备设计上的弱点，然后进行相应的改造。此外一些企业从技术保密角度或者成本角度出发，选择自制设备。为防止设备先天不足，一些企业也从设计规划、材料选择、制造工艺、装配质量进行自制设备的要求并解读，详细见表6自制设备故障成因解读。当然一个企业足够强大，也可以要求设备供应商进行出厂前的更改，也就是设备的前期管理要做到位。

表6 自制设备故障成因解读

从事后维修到主动维修

设备早期故障的故障根源一般如图9所示。为此维修工作不应局限于解决表面故障问题，而应认真推敲深层次的原因，力求从根本上解决问题，这就需要做到主动维修。

图9 设备早期失效原因

所谓主动维修（ProactiveMaintenance）是相对于被动维修（ReactiveMaintenance）而言。被动维修又称为反射式维修，顾名思义是当发生故障或者设备异常时的对应处理。主动维修需要事先分析故障根源，立足于根除故障的活动。换句话说，如果你修好了设备，恢复了设备的固有功能，说明你完成了维修任务，但不代表你完成了主动维修。如果你能够回答说：类似的故障再不发生了，那才是主动维修。

主动维修主要是针对频发故障而采取的维修活动，通过分析故障根源、小技术改造，修复并根除故障的活动。

鉴于主动维修的这种特性，主动维修是不拘泥于设备原有设计、制造结构的。为了根除故障，维修人员在经过分析论证的前提下，可以改动原有设计结构，改变部件、零件形状特点，例如，增加导槽、开孔、添加挡板、更换新型密封等，以避免某类频发故障的再次发生。

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了解了故障处理的思路方法，将在下一节分享如何提升维修效率