一、立项背景

随着社会建设的日益发展，各项问题也随之而来，尤其是城市进程的加快，促使城市交通系统趋近复杂化、多元化方向发展。隧道工程作为城市交通系统的重要组成部分，为促进城市交通运输能力的提升做出了巨大贡献，有效缓解了城市交通压力。隧道工程在具体的施工建设中，盾构施工设备作为常用的机械设备，为促进隧道施工效益的提高，发挥出巨大效能。

然而在实践中，由于盾构装备长期的使用，极易出现故障，不仅无法保证施工效率，还极有可能产生较大的安全事故。因此，施工企业需要高度认识到盾构施工设备管理与维保的重要性，并将相关行动落实在实践中，不折不扣完成各项管理与维保工作，以此提高盾构施工设备使用年限，进而实现施工效率目标。

二、项目目标

盾构设备是一种架构庞大、系统复杂的机械，其是由多个单独的系统科学合理的组成了一个完整的系统，盾构机械设备集结了钢结构以及器械传动、液压、电器等多个独立的系统，在这几十个系统当中，每一个独立的系统都会影响盾构机的正常工作，为了能够保障盾构机械可以正常的用到工程施工当中，并且最大程度的减少故障发生的概率，进而保障施工进程能够如期完成，故而要对盾构设备采用更加优良的管理手段，除此之外还要采用更加科学合理的盾构设备维护的手段。对于盾构设备的维护一定要坚持一主、一结合、一并重的要点，一主是指要以预防事故为主，一结合是指要检修与维护相结合，一并重是指要将操作与保养并重。在先进的管理经验下，将盾构设备的管理从“人为治理”变成“法规治理”，然后发展成科学合理并且切实可靠的维修管理模式，建立完整而高效的设备维护和养护制度、操作的历程并且还要制定严苛的工作准则以及职位责任制度。严苛的遵照设备的维修养护的规定对其进行切实的维修，进而提升设备的健康度，延长盾构设备的使用寿命，提升隧道工程施工的效率。

三、项目主要方法及亮点

通过分析设备潜在故障内涵，传统失效理论认为设备在使用过程中，其性能或者状态随着使用时间的推移逐步降低，呈现出下图所示的曲线。许多设备故障在发生前都会有一些预兆，也就是所谓的潜在故障，潜在故障说明一种功能性故障即将发生。图中“P”点与“F”点之间的时间段内，设备存在的故障即称为潜在故障。在间隔期间，都有机会对设备采取一定措施来预防功能性故障的发生，因而精确地得到潜在故障的相关物理参数，可为采取预防性维护活动争取更多时间。非标机械设备在使用过程中，由于受到载荷应力等环境因素的影响，随着机械设备部件之间的磨损不但增加，结构参数也可能随之发生变化，进而对机械功能的输出参数产生影响，甚至使其偏离正常范围，直至发生故障。非标设备的故障特性主要包括：损耗性、渐损性、随机性、多样性等特点。通过对盾构机的实时状态监测和故障数据记录、利用雷达图、直方图、鱼骨图等分析方法，对盾构系统按照故障频率进行ABC分类，确定主要故障发生的部件系统。对有针对性的对主要系统进行，预防性维护策略设计，假设在工作条件稳定的情况下，非标设备系统中任意相同时间段内发生故障的概率相同，当如果时间区间充分小，故障事件出现两次或两次以上的概率可忽略不计，且在不重叠的时间段内，故障发生是互相独立的。那么我们可以认为非标设备各系统上的故障发生的次数服从泊松分布。通过历史故障数据，通过参数估计的方法，确定盾构机各系统服从的故障分布参数，并通过计算，确定在不同可靠度要求下，盾构机系统应采取的不同预防性维护周期，从而有限降低设备故障率。

四、成果总结

在大数据时代，各行业都在致力于打造数据资产信息管理系统，数据资产的应用，不单只是数据的采集和查询，跟重要的是能够从繁杂的数据中挖掘提取出能够不断优化企业管理行为、辅助管理者决策的数据结论，这就需要企业管理人员对数据进行不断的分析解刨、处理、运算、建模并不断训练、改善模型并应用，通过不断的循环提升帮助企业持续提高管理效率。课题研究成果广泛适用于建筑企业设备资产管理，并应用于上海隧道工程有限公司标准设备全寿命周期管理和非标设备预防性维修及备件管理中，对经济和社会效益特别显著，为企业发展和未来战略落地提供了核心支撑，推动我国建筑施工领域的资产管理水平跃上了新高度，对整个行业的发展起到了极大的引领作用。