设备机械故障预测技术

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出版者:西南交通大学出版社
作者:唐德修
出品人:
页数:183
译者:
出版时间:2007-3
价格:25.00元
装帧:
isbn号码:9787811045802
丛书系列:
图书标签:
  • 故障预测
  • 工程
  • 故障预测
  • 设备维护
  • 机械工程
  • 预测性维护
  • 状态监测
  • 振动分析
  • 油分析
  • 红外热像
  • 机器学习
  • 工业物联网
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具体描述

《智能制造的基石:工业设备健康管理与诊断》 在飞速发展的工业4.0时代,设备的高效稳定运行是企业生存与发展的关键。本书深入探讨了工业设备健康管理和诊断的理论体系与实践应用,旨在为读者提供一套系统、前沿的解决方案,以应对日益复杂的工业生产挑战。 核心内容概述: 本书聚焦于工业设备的“健康”状态,从多个维度对其进行深入剖析。我们不涉及具体的故障预测技术本身,而是将重点放在如何建立一个全面的、面向未来的工业设备健康管理框架,以及如何在此框架下进行科学的诊断分析。 第一部分:工业设备健康管理体系构建 现代工业生产对设备健康管理的需求分析: 详细阐述了大数据、物联网、人工智能等技术如何重塑工业生产模式,以及在此背景下,传统设备管理方式的局限性。分析了提升设备可靠性、延长使用寿命、降低运营成本、保障生产安全对于现代企业的重要性。 工业设备健康管理的核心要素: 介绍了健康管理的关键组成部分,包括资产信息管理、状态监测、性能评估、维护策略优化以及知识库构建等。强调了各要素之间的相互关联与协同作用。 建立全生命周期设备健康档案: 阐述了如何系统地收集、整理和管理设备从采购、安装、运行、维护到报废的全生命周期数据。重点关注数据的质量、标准化和可追溯性,为后续分析奠定坚实基础。 风险评估与管理在健康管理中的作用: 探讨了如何识别、量化和管理与设备健康相关的风险,包括运行风险、维护风险、环境风险等,并提出了相应的风险应对策略。 第二部分:工业设备状态监测与诊断基础 多维度数据采集技术概览: 介绍了当前主流的工业设备状态监测数据采集技术,包括但不限于温度、压力、振动、声学、电流、电压、油液分析等传感器的原理、应用场景及数据接口。强调了数据采集的准确性、实时性和全面性。 工业设备运行特性分析: 深入分析了不同类型工业设备(如旋转机械、往复机械、液压系统、电气系统等)的典型运行参数及其变化规律。讲解了如何通过分析这些参数的稳态和动态特征来初步判断设备的运行状况。 状态基线建立与偏差识别: 阐述了如何根据设备在正常运行状态下的各项参数,建立可靠的“健康基线”。重点讲解了如何通过对比实时监测数据与健康基线,识别出可能存在的异常偏差,并分析偏差的潜在原因。 工业诊断学的基本原理与方法: 介绍了故障诊断的基本逻辑和常用方法,包括基于经验的诊断、基于模型的诊断以及基于数据分析的诊断等。强调了逻辑推理、因果分析在诊断过程中的重要性。 第三部分:工业设备健康评估与维护策略优化 设备健康指数(RUL)概念与意义: 引入了设备健康指数(Remaining Useful Life)的概念,阐述了其在量化设备剩余寿命、指导维护决策中的关键作用。 设备健康评估模型构建思路: 探讨了构建设备健康评估模型的多种思路,包括基于专家系统的评估、基于统计模型的评估以及基于机器学习模型的评估(此处仅为模型构建思路,不涉及具体预测算法)。重点在于模型的泛化能力和可解释性。 智能维护策略的演进: 介绍了从被动维护、预防性维护到预测性维护(此处为概念介绍,不涉及具体预测技术)的演进过程。强调了如何根据设备的健康状态和评估结果,制定最优的维护计划。 维护决策支持系统的设计原则: 提出了设计一个能够辅助维护人员进行决策的支持系统的基本原则,包括数据集成、信息可视化、预警生成、维护建议等功能模块。 本书的独特价值: 本书区别于市面上众多侧重于具体故障预测算法的书籍,它回归工业设备健康管理和诊断的本质,从宏观框架构建、基础理论分析和应用策略制定三个层面,为读者提供了一套完整、系统且可操作的知识体系。我们注重的是“知道哪里有问题”、“为什么会有问题”以及“如何合理地解决问题”,而非仅仅聚焦于“何时会发生问题”。 通过阅读本书,您将能够: 理解 现代工业设备健康管理的重要性与复杂性。 掌握 构建全面设备健康管理体系的关键要素和方法。 熟悉 工业设备状态监测数据的采集、分析与基线建立。 学会 运用基础诊断学原理对设备运行状态进行初步判断。 了解 设备健康评估的思路与维护策略优化的原则。 本书适用于工业生产管理者、设备工程师、维护技术人员、质量控制人员以及对工业设备健康管理感兴趣的研究人员和学生。它将帮助您构建更稳健、更智能的设备管理能力,为企业的可持续发展注入强大动力。

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目录信息

读后感

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用户评价

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作为一名设备管理领域的初学者,我一直在寻找能够系统性地提升我专业知识的书籍。这本《设备机械故障预测技术》,以其全面的视角和深入浅出的讲解,给了我极大的帮助。我特别欣赏书中关于“故障模式与影响分析(FMEA)”与“故障树分析(FTA)”等传统可靠性工程方法的介绍,并着重探讨了如何将这些方法与现代数据分析技术相结合,形成更强大的预测体系。书中详细列举了不同类型机械设备的常见故障模式,并分析了导致这些故障的根本原因。然后,它进一步阐述了如何通过收集相关的运行参数,例如振动、温度、压力、声音等,来监测这些潜在的故障迹象。书中对如何建立预测模型进行了详细的指导,包括特征工程、模型选择、参数优化以及模型评估等关键步骤。我印象最深刻的是,书中并没有回避实际应用中可能遇到的挑战,例如数据质量不高、模型泛化能力不足等问题,并提供了切实可行的解决方案。它让我明白,设备故障预测并非一蹴而就,而是一个持续优化和迭代的过程。书中还对不同行业(如航空航天、汽车制造、能源生产等)的故障预测应用案例进行了深入剖析,让我能够看到不同领域是如何利用这些技术来解决实际问题的,这为我未来的职业发展提供了更广阔的视野。

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最近偶然翻阅到这本《设备机械故障预测技术》,我作为一个对新兴技术充满好奇心的读者,一开始只是抱着了解一下的心态。然而,书中所描绘的“智能化”的设备管理场景,很快就吸引了我。书中对于“大数据分析”在设备健康监测中的应用,进行了非常生动和形象的描述。它让我意识到,那些曾经被视为“噪音”的原始数据,在经过专业分析后,竟然能够揭示出设备最隐秘的“健康状况”。我特别喜欢书中关于“时序数据分析”的部分,它用了很多图示和案例来解释如何捕捉数据中的趋势、季节性和异常点,这比纯粹的数学公式更容易理解。书中还提到了“深度学习”在处理复杂非线性关系上的强大能力,并分享了一些关于如何构建和训练深度学习模型来预测设备故障的实践经验。尽管我并非技术专家,但书中循序渐进的讲解方式,以及对每一个技术概念的细致阐释,都让我能够逐步理解这些复杂的概念。更让我惊喜的是,书中还探讨了“物联网(IoT)”技术如何赋能设备故障预测,通过各种智能传感器和网络连接,实现对设备状态的实时、远程监控,这让我对未来智能工厂的图景有了更深的憧憬。书中的很多观点,都让我觉得非常有启发性,它不仅仅是关于技术,更是关于如何利用技术来提升效率、降低成本,甚至保障生产安全。

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这本书的出现,无疑是为工业界那些饱受设备突发故障困扰的工程师们带来了一缕曙光。我是一名在一家大型制造企业工作的设备维护工程师,多年的工作经验让我深切体会到,传统的定期维护模式虽然能一定程度上降低风险,但往往耗时耗力,且无法有效应对那些隐藏在表象之下的潜在隐患。这本书的章节,我尤其关注那些关于“数据驱动的预测性维护”的论述。书中详细阐述了如何从海量的设备运行数据中提取有价值的信息,通过先进的算法模型来识别异常模式,从而提前预警可能发生的故障。这不仅仅是理论上的探讨,我甚至能在书中找到一些关于如何采集、清洗和预处理这些数据的具体方法和建议。例如,在讨论传感器数据时,书中提到了多种类型的传感器及其适用场景,并对不同数据采集频率对预测精度的影响进行了深入分析,这让我对如何优化现有的数据采集体系有了更清晰的思路。此外,书中还介绍了一些主流的机器学习算法,如支持向量机、随机森林等,并对它们在故障预测中的优劣势进行了比较,这为我选择合适的模型提供了宝贵的参考。我印象深刻的是,书中并未止步于算法的介绍,而是花了相当篇幅讲述了如何将这些模型部署到实际生产环境中,以及如何与现有的MES(制造执行系统)或CMMS(计算机化维护管理系统)进行集成,这解决了我在实际应用中常常遇到的“纸上谈兵”的难题,让我觉得这本书的实用性非常高,真正能够指导我在工作中落地。

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作为一名长期与设备打交道的实践者,这本书给我的感受是,它不仅仅是一本技术手册,更像是一位经验丰富的老友,在娓娓道来地分享着他数十年来的心血总结。书中对“信号处理”与“模式识别”在故障诊断中的重要性进行了详实的论述,这让我联想到了很多我们在日常维护中,虽然有数据但却无法有效解读的场景。书中提到的“频谱分析”、“小波变换”等信号处理技术,为我揭示了如何从振动、声学等信号中提取出“故障的语言”。而“模式识别”则让我明白,如何通过比对这些“语言”与已知故障模式,来准确地判断设备的状态。我尤其赞赏书中关于“专家系统”和“基于知识的推理”的讨论。虽然现在AI技术非常热门,但书中也强调了将领域专家的经验知识融入到预测模型中的重要性,这让我想起我们车间里一些资深老师傅的宝贵经验,原来这些经验是可以被量化和系统化的。书中还分享了很多实际案例,其中有些是我在工作中遇到的类似问题,书中提供的解决方案和思路,让我茅塞顿开,仿佛找到了解决问题的“金钥匙”。它让我明白,设备故障预测并非神秘莫测,而是可以通过科学的方法和技术来逐步攻克的。这本书的内容,让我对未来的设备维护工作充满了信心。

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读完这本书,我感觉自己仿佛开启了一扇通往“预测性维护”新世界的大门。我是一名对工业自动化和智能化发展趋势非常关注的IT从业者,一直以来都在思考如何将我的技术专长与制造业的实际需求相结合。这本书恰恰提供了这样一个绝佳的契机。书中对“人工智能(AI)”在设备故障预测中的角色进行了深入的探讨,详细介绍了如何利用机器学习和深度学习算法来识别设备运行中的细微异常。我尤其关注书中关于“异常检测”和“剩余使用寿命(RUL)预测”的技术细节。它不仅仅是停留在理论层面,而是提供了很多具体的算法实现思路和代码示例,这对于我这样的技术人员来说,无疑是极其宝贵的。书中还讨论了如何构建一个完整的故障预测平台,包括数据采集、存储、处理、模型训练、部署以及结果可视化等各个环节。它让我意识到,要实现真正有效的故障预测,需要一个跨学科的团队合作,包括设备工程师、数据科学家和IT专家。书中关于“边缘计算”在设备故障预测中的应用,也让我耳目一新。它探讨了如何在设备端进行部分数据分析和预处理,以减轻云端的计算压力,并提高响应速度,这对于实时性要求极高的工业场景尤为重要。这本书让我对如何利用现代信息技术赋能制造业有了更深刻的理解。

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