2019年10月23日～10月26日，“PTC ASIA 2019高新技术展区国际技术交流报告会”成功在上海新国际博览中心举办。本届报告会得到行业知名专家曾广商、王玉明二位中国工程院院士，国际同业组织VDMA金斯利先生和来自于中国、德国、日本、英国、美国的国际知名企业专家，国内知名院校和科研院所的大力支持。在此，我们深表荣幸并衷心感谢！报告会现场观众认真聆听、积极互动，良好的效果让我们倍感欣慰，这一切都激励着我们继续努力，为流体传动与控制技术进步添砖加瓦，为世界流体动力产业发展贡献新的力量！
为了让更多的同仁了解本届技术报告会实况，我们应行业需求对专家的精彩报告进行编辑整理，陆续发表在2020年《液压气动与密封》杂志和微信平台上(公众号：chpsa-yqm)，供学习分享。敬请关注！
PTC ASIA 2019 高新技术展区现场技术报告（之二十一）
液压系统预防性维护
——据英国·威泰科产品有限公司专家Martin Cuthbert报告整理
大家好！我们来自于威泰科公司，马丁先生是我们公司的营销总监，我是负责东亚市场的张慧敏。我们的工厂设在英国，我们是英国流体协会的会员，是英国流体动力中心的支持单位，今天我们受英国流体协会的委托来做这场报告。谢谢大家！威泰科公司是由马丁先生的父亲在1964年创立，一直坚持家族经营的模式，至今已经有55年的历史了。期间先后成立了威泰科美国、威泰科法国、威泰科测量-德国办事处、威泰科上海代表处、威泰科（香港）有限公司、威泰科德国有限公司。威泰科除了从事液压阀件的生产研究外，还致力于测试设备、测试方案的开发、生产、推广，致力于液压系统的测量、控制，致力于提高液压系统的工作性能。今天下午主要是为大家介绍液压系统预防性维护的概念，并且将我们客户使用的一些案例分享给大家。
BFPA（英国流体协会）就相当于中国液压气动密封件工业协会，职能也是一样的，一直致力于支持与推广英国的液压、气动与控制产业，旗下有超过250家英国厂家和代理商。英国流体协会设有英国流体动力中心，主要致力于培养英国流体动力方面的专业人才。大家可以在英国流体协会的主页上面找到相关的资讯，培训课程也是协会提供的服务之一，如果大家感兴趣的话，可以上英国流体协会官网去查看一下。
什么叫预防性维护？我们常说如果把液压系统比喻成一个人体的话，我们最关注、也最容易发现的问题就是人的血压，我们会经常去测量血压，根据血压的情况来判断我们身体的状况。那么是否可以把液压系统当作我们人的身体，做相关的预防性维护呢？
今天就取一个典型的液压元件——液压泵作为案例（见图1），这是一个典型的液压泵的表现曲线，红线就是它的生命周期，下面X轴是时间。那么不同的泵在不同的应用情况下，其生命周期的长短是不一样的，生命周期对某些系统来讲，可能是以月来计的，但是对于某些系统来讲，可能是以年来计的。我们怎么去预判它们呢？我们拿到健康的泵以后，从时间点A点开始算起，到B点就是这个泵正常的生命周期和工作状态，但是过了B点之后，大部分的泵会出现问题，会带来停机的烦恼。现在大部分公司的做法是在泵出现失效的时候，才紧急采取措施，判断故障原因并更换零部件，这就叫故障性维护。
这是我们故障性维护的曲线（见图2），第一段红线是显示正常工作的时间，中间断开的就是泵失效停机的一个时间表示，我们可以看到从第一次停机到第二次停机的时间间隔是无法预测的，而且随着泵多次出现故障，我们会发现泵出现故障的频率是不断升高的。对于厂家和用户来说，时间点1、2之间的时间跟时间点2、3之间的时间我们是无法预测和计算的，这部分停机的时间会带来经济上的损失。相信大部分企业没有把日后停机要承担的成本计算在产品的成本里。故障性维护的缺点就是我们无法预测什么时候会出现停机，这使得我们对“企业的品质、形象以及最终用户对机器质量的认定”等都无法掌控。
所以我们就引进了一个预防性维护的观念（见图3），它跟故障性维护有什么不一样呢？以泵为例，厂家告诉我们一个泵的生命周期是一万小时，这样我们可能会在一万小时达到之前去做泵及其元件的检查、维修、更换，这就是预防性维护。但是大家有没有想过，这一万小时的工作时间是怎么得出来的？一般来讲，它是在最理想的工作状态下得出来的，是它的最长生命周期。我们知道，每一个机器的工作是环境不一样的，在良好的工况下生命周期可能是7年，但是在极端的工作环境下可能生命周期只有4年，那么我们怎么去判断这个泵的生命周期呢？或者说怎么根据不同的工况去选择适合我们的一个预防性维护的方案呢？
于是我们再引进一个新的概念，叫预测性维护（见图4）。预测性维护跟预防性维护不同的是，预防性维护是我们根据厂家提供的信息去计划元件维护维修的方案和时间；预测性维护是我们根据自己实际的状况，通过对液压元件持续长期的监控和数据记录，得到液压元件准确的生命周期，以确保系统运行的正常。
这里只是举例说明，一个简单的液压系统可以做的测试有哪些、使用的传感器有哪一些（见图5），至于具体使用哪些传感器、测试哪个点肯定要根据我们自身的应用来决定。如果在做这个系统的时候，我们还没有想好预防性维护的方案，或者还不确定要在哪个点对相应的液压数据做测量和记录的话，我们也可以采取在管道或者是油温进出口预埋测试点的做法，然后等方案出来的时候，我们再去适度地增加相应的传感器，去测量流量、压力、温度以及油液清洁度等。比如在油箱之前，加装流量传感器来测量最后进入油箱的流量，或者在泵的周围加装温度传感器去检测泵的工作温度等。
关于预测性维护，我们今天就给大家带来一个实际的案例（见图6）。这个客户是一个位于英国的、做数控水射流切割机的工厂，他们现在做的一个推广方案就是跟他们的代理合作，代理除了负责仪器的销售之外，还要负责仪器的维修和保养。那么代理是怎么做维修保养的呢？代理为终端客户定期地去做一些关键数据的采集，然后针对每一台他们销售出去的仪器建立一个数据库，再通过数据对比来观测整个机器运行的情况，从而帮助客户在出现故障之前，就可以清楚地知道他们的液压系统现在运行的情况，对故障做出预判，避免了意外停机，这等于延长了系统跟仪器的使用时间，他们通过后市场的服务达到了这样的目的。
这是我们根据从数据采集仪上采集的实际数据做出的图表（见图7），将这3个案例拿出来给大家分享。左上角是一个泵测试出来的图表，液压工程师会根据这个图表显示的压力曲线来判断泵的容积效率以及它在一定工况下的使用情况；左下角是我们在测试旋挖钻机钻头时出来的一个图表，这个测试的主要目的是为了测试更换的元件与之前使用的元件，在相同的工况下面有什么不一样的表现；右边的图是在相同工况下面，针对2台机器去测试，然后去做2台机器工作效率的对比。
那如果我们在机器出厂之前，就把原始数据采集起来，或者是第一次开机的时候就把原始数据采集起来，开始建立数据库，然后我们就可以通过有计划的、定期的数据采集追踪整台机器，或者针对一定的液压元件，做液压元件生命周期的预判。我们线下的产品，可以用来做数据采集、数据分析的就是大家看到的3个产品（见图8）。左边是便携式的数据液压万用表，它可以做12组流量压力温度的数据采集，现在使用的用户大部分是做属具附件的比较多，因为它们在加装属具的时候，需要对主机做泵的工作效率的测试。中间这台是一个便携式的数据采集仪，入门款的，可以同时连接3个随意搭配的传感器（比如用2个压力传感器去测压差，再加一路流量传感器），测量6个通道的数据，搭配软件使用，来做曲线分析。最右手边的这一款，它可以同时连接28个流量压力温度的传感器，同时它可以在仪器自身的屏幕上做曲线的实时显示，用这款机器的大多是做研发的工程师，用来做复杂液压系统的测试。
这是我们帮几个欧洲客户做的测试套组定制化的方案（见图9），我们根据客户不同的要求做的流量计、数量压力传感器，数量的搭配。左边是德国卡赫公司的；中间是我们为凯斯欧洲分公司做的一个售后服务方案；右边是我们跟德国久保田合作的，给久保田在欧洲的售后团队定制的一个工具。
这是我们对以后未来故障诊断方面的一个预测（见图10），我们会跟云结合，然后把所有的数据采集起来，建档做对比，在故障发生前做出预测。以后后市场服务的成本可能要整合到主机销售的成本上面，现在欧洲一些厂家已经这样做了，就是主机厂能够给客户提供一个承诺：我这个机器在今后5年、10年、甚至15年的使用时间里面不会出现问题。
针对测试这部分，我们去年就跟欧洲的一些专家出了一本关于测试的书，如果大家有兴趣的话，可以联系我们www.webtec.com.cn，我们可以把资料转寄给大家。如果您有什么问题，或者希望跟我们讨论一下适合您的方案，您也可以发邮件给我们sales-hk@webtec.com，跟我们探讨一下。该文刊登于我刊2020年第11期
本刊编辑 张婷婷整理
