在进行设备维护时，企业可以选择不同的维护方式，包括事后维护，预防维护，生产停机维护和预测性维护。相较于其他的维护方式，预测性维护具有维护工作量较少、劳动强度低、诊断维护的准确性高等特点，延长了设备的使用寿命，提高了设备的利用率，减少了维修费用，降低了生产成本，从而提高企业的综合竞争力。但是，预测性维护受到成本费用过高，存在一定的局限性，技术标准规范相对滞后等因素的制约。本论坛针对预测性维护带来什么样的价值，面临哪些挑战，如何解决这些问题，如何使预测性维护走得更远等问题进行了讨论。

传统的设备维护方式是否会被淘汰（如停机维护、预防性维护）？

于世恒：不会，因为预测性维护是基于状态监测技术，通过专用设备工具预先设定对设备某些关键状态参数进行检测、分析，进而得出预判结论，根据结论制定有针对性的维护方案的一种策略。

虽然预测性维护要比预防性维护更具有真对性和准确性，但是相比于停机维护还是有一定的局限性，预测不可能做到面面俱到，总是会有遗漏，其广度上不可能像停机维护那样全面测底。

预测性维护可以是停机维护的依据之一，根据预判情况决定不停机、局部停机或是彻底停机。使得维修计划更加合理。但是不可以替代传统的设备维护方式，传统的维护方式以人为主导，任何先进的维护方法都不能替代人。

图1 “预测性维护是一个系统工程，不单是‘状态检测’和‘故障诊断’系统本身，还要考虑预判出故障后如何有效地处理故障。”
——于世恒，上海石油化工股份有限公司炼油事业部设备处副处长

翁正新：传统的设备维护方式主要是事后维护和预防性维护。事后维护亦称为故障维护，是在设备出现故障后对它进行维修，是一种“坏了才修”的维护方式。预防性维护也称为定期维护，是基于设备的平均寿命统计数据（即平均无故障时间）来计划安排定期的维护活动。预测性维护是一种先进的维护方式，它集设备状态监测、故障诊断、故障预测、维护决策支持和维护活动于一体。状态监测和故障诊断是基础，故障预测是重点，维护决策得出最终的维护活动要求。较之预防性维护，预测性维护更具针对性，运行检修费用更低。但是由于种种原因（如状态监测系统的高成本和复杂性），传统的设备维护方式在相当长的时间内仍将处于主导地位。随着技术的进步，预测性维护方式必将占据主导地位，而传统的维护方式将作为设备维护的辅助手段继续发挥其重要作用，尤其是在安全性非常重要的系统中，如核电站。

预测性维护能够带来哪些效益？

于世恒：预测性维护最大的特点就是有的放矢，克服了预防性维护的盲目性，预防性维护是基于“可能”“大概”的假想进行，虽然也可以预防故障的发生，但是也会产生过度维护，增加维护成本。

图2 “预测性维护的理论、技术及其整个体系的日趋成熟，预测性维护技术将成为未来设备维护技术的主流趋势。”
——高灼魁，瓦克公司设备机械工程师

预测性维护是基于定量的检测数据，科学的分析得出的预判结论，更加有针对性，会最大限度地挖掘设备的经济效益。预测性维护需要一定的专用设备及技术支撑，前期投入会较大，但是从长远看经济效益巨大。

高灼魁：与停机维护、预防性维护等传统的设备维护方式相比，预测性维护采用先进的在线监测、诊断技术，具有高效、精确、可靠的显著特点，特别是在大型精密设备的应用日益重要的今天。同时由于其预测功能，预防性维护还可大大节约相关成本，见表1。

天津石化（PTA车间）曾经基本完全采用预防性维护，设备75%为进口设备，每年仅设备的维护（只包括备件，不包括维修费用）超过1000万元。例如：PTA氧化和精致单元，两边各有3台离心机，基本上是按照经验来维护的，每台设备每4个月检修一次，仅轴承更换所产生的费用一次近10万元。2010年，我们检修一个三级增速的离心泵，一台泵一年检修过20多次，每次的检修费用平均在10万元/次。

瓦克化学的部分预测性维护是针对装置动设备的，主要包括风机，泵等设备，瓦克采用艾默生CSI 2130机械状态分析仪，一方面它可以帮我们准确、及时地发现问题；另一方面，它可以帮我们节约大量维护成本。

我们主要接触的是针对动设备的在线诊断仪器，例如在2010年，瓦克公司PTA车间的大型压缩机组发生振动超高问题，这个压缩机组由透平机/膨胀机提供动力，近透平机转子备件费用为1800万/台，一次检维修至少10天，当时西安交大一位教授帮助我们诊断，采用了一种三维全息谱图的在线诊断仪器，诊断结果为透平机转子平衡不好，很快地解决了这一问题，从而节省了维修时间和费用。

翁正新：采用预测性维护可以减少维护工作量，降低劳动强度；提高设备的可靠性，延长设备的使用寿命；提高设备的利用率，减少维修费用，从而降低生产成本，提高企业的综合竞争力。

图3 “随着技术的进步，预测性维护方式必将占据主导地位，而传统的维护方式将作为设备维护的辅助手段继续发挥其重要作用，尤其是在安全性非常重要的系统中，如核电站。”
——翁正新，上海交通大学电子信息与电气工程学院自动化系副教授

预测性维护目前面临哪些困难？

于世恒：主要的困难包括1）预测性维护受技术的局限性制约，在应用的广度及深度上还不普及。目前在转动设备上应用的“状态检测”“故障诊断”系统的成熟技术及产品相对较多，在其他设备上则较少。2）前期投入及维护成本过高，制约了其发展。3）人们对其认识了解不够。4）这方面的标准规范的制定相对滞后。

高灼魁：企业落后的管理理念及管理模式是预测性维护技术难以推广应用的另一个重要阻碍。一方面，企业的管理理念尘垢，安于现状，不求进步；另一方面，企业的管理模式问题重重：机构人员冗杂，对设备的分类，分工管理不够细致，对采用新技术没有能动作用；缺乏先进的技术型人才和先进的监测、诊断工具；同时管理手段落后。

现代监测及诊断技术虽然日趋丰富与成熟，但对于一些高精密设备的精确诊断及分析，仍存在一定偏差，有时需要结合多种先进诊断技术及设备专业人员的丰富经验，才能找到问题的本质。同时，这些监测、诊断技术的应用建立在大量实验数据的基础之上，与实际设备的运行参数有一定的误差，这也给预测性维护的应用带来一定困难。

翁正新：预测性维护已经得到广泛认可，但实际使用该项技术的企业却只占很小的比例。其主要原因有两个方面：

一方面是构建状态监测系统的高成本和复杂性使得潜在用户望而却步。另一方面是对预测性维护方法的信任度不够。对于一些安全性极其重要的系统，即使已经配备了预测性维护系统，但是考虑到故障预测的准确性问题以及整个预测系统的可靠性问题，实际中往往还是根据行业规范进行定期维护。

如何更好地实现预测性维护？

于世恒：要实现预测性维护，需要做好以下几点：1）在前期规划即投入上要有前瞻性，一些实践证明成熟的技术及产品应大力推广，应从产业政策上扶持。2）从投入产出上从长计议，不能只看前期投入。3）光有投入还不够，还要从设备管理制度落实配合预测性维护的实施，做到真正发挥其作用。4）设计方案要全盘考虑，预测性维护是一个系统工程，不单单是“状态检测”“故障诊断”系统本身的事，还要考虑预判出故障后如何有效地处理解决故障，这都需要设计整体考虑，如设备的在线切除、冗余备份等等考虑都是必不可少的，否则即使诊断出故障，也没有办法处理。

高灼魁：一方面，现代监测及诊断技术需要不断解决自身的技术瓶颈。目前装备故障诊断研究的热点是嵌入式故障诊断技术，以动力学分析为基础的故障诊断技术，基于神经网络理论的故障诊断技术，以解决强干扰、多故障、多征兆、突发条件下的故障为目的的故障诊断技术等，故障诊断的手段也在向自动诊断和远程诊断方向拓展。状态预测则更多地利用对装备连续监测所得的特征参数的时间序列，对装备的未来状态进行预测，目前研究的热点是时间序列模型预测、灰色模型预测、神经网络预测等，主要立足于解决预测精度和预测时间间隔问题；另一方面，现代诊断、分析技术需要将理论与实际经验相结合，培养出具有丰富设备管理经验的技术监测、诊断型专业人才。

预测性维护技术的推广要改革管理理念，积极推广采用先进的监测、诊断技术，要不断改进管理办法，针对每一套装置，甚至每一台设备，建立起一套先进的管理办法，要具有革新精神，对于先进的管理办法，管理理念，管理手段能够与时俱进；预测性维护技术的推广要因地制宜，结合装置情况，分析总结问题，科学选择先进的监测、诊断技术及管理模式，充分发挥人在管理中的作用，充分发挥先进技术的优势，使设备的维护费用降到最低；同时，先进的预测性维护模式的实现有赖于设备状态预测的高新技术方法的开发与应用。预测性维护技术的推广，需要先进监测、诊断技术发展的不断支持，需要无数科研工作人员的不懈努力。

翁正新：针对预测性维护所面临的困难，为了更好地推广、实现预测性维护，必须研发出具有可靠故障预测能力、简单有效、价格低廉的状态监测系统。此外，人员也是一个关键因素。没有人员的密切配合，很难真正实施预测性维护。譬如，状态监测系统发出报警信号，但维护人员没有及时处理，这就很可能会发生故障。

预测性维护的发展前景如何？

于世恒：预测性维护是未来的发展趋势，借助专用工具及软件，发现问题，准确地预判问题，将会越来越普及。无线通信传输技术的运用节约了大量布线成本，目前无线传感器已经在机泵状态检测系统成功运用。视频监控及内窥技术已经延伸到加热炉等以前无法观察的设备内部位。声纳探测仪、热成像仪等先进工具在故障诊断方面应用越来越普及。计算机技术的发展使得基于模糊识别技术的软仪表及智能仪表技术得以开发和应用。物联网、云计算等新技术在预测维护方面也将大行其道，设备厂家及其更加专业的技术人员可以提供远程诊断服务。

高灼魁：在过去的几年里，随着给予微处理器和计算机的仪器仪表的迅速发展，以及维护管理系统的不断完善，尤其是先进的现场总线和工业以太网等通信技术的高速发展和普及，国内外各大厂家推出了各种先进的预测性维护技术。当前不断现代化的管理要求，也促进了预测性维护技术的广泛推广和应用。随着监测、诊断和预测技术和仪器的发展，预测性维护的理论、技术及其整个体系的日趋成熟，预测性维护技术将成为未来设备维护技术的主流趋势。