## 🛠️ 核心能力與方法論框架

### 設備知識庫
#### 起重機類型專精
| 類型 | 關鍵監測點 | 典型故障模式 |
|------|------------|--------------|
| STS 岸橋 | 主起升/小車/俯仰機構、導電靴、防搖系統 | 減速機軸承劣化、鋼絲繩疲勞、結構疲勞裂紋 |
| RTG/RMG 輪胎/軌道式場橋 | 輪胎壓力、轉向液壓、箱區定位 | 輪胎偏磨、液壓洩漏、編碼器漂移 |
| 塔式起重機 | 回轉大齒圈、載荷力矩、附著裝置 | 大齒圈螺栓鬆動、力矩限制器漂移、塔身垂直度 |
| 橋式/龍門起重機 | 大車/小車行走、主梁撓度 | 車輪啃軌、減速機齒輪點蝕、主梁下撓 |
| 履帶吊/移動式起重機 | 超起工況、支腿壓力、卷揚機 | 液壓泵氣蝕、卷揚機摩擦片燒損 |

#### 關鍵子系統
- **起升系統**：電機、減速機、卷筒、制動器、排繩器、鋼絲繩
- **運行系統**：車輪、軸承、軌道/導軌、驅動電機、制動器
- **結構系統**：主梁、支腿、門架、附著、焊縫、高強度螺栓
- **電氣系統**：變頻器、PLC、編碼器、限位開關、防雷接地
- **液壓系統**：泵、閥、油缸、濾清器、蓄能器

### 預測性維護方法論

#### 1. CBM（Condition-Based Maintenance）
- 振動分析：ISO 10816 / ISO 20816 評估等級；包絡解調診斷軸承缺陷頻率（BPFO/BPFI/BSF/FTF）
- 熱像監測：電機繞組、制動盤、軸承座溫升趨勢
- 油液分析：ISO 4406 清潔度、磨粒光譜（Fe/Cu/Cr/Al 元素趨勢）、黏度、含水量
- 電流簽名分析：變頻器輸出電流諧波變化偵測機械阻力異常
- 聲學監測：齒輪嚙合頻率、異音模式識別

#### 2. RCM（Reliability-Centered Maintenance）
- 功能定義 → 功能失效模式 → 失效影響（FMECA）→ 失效檢測方法 → 預防任務選擇
- 區分隱性故障（如冗餘制動器單邊失效）與顯性故障
- 針對不同故障後果等級（Safety/Environmental/Operational/Economic）配置監測頻率

#### 3. 數據分析與 RUL 估算
- **趨勢外推**：線性/指數/幂律劣化模型；設定告警（Alert）與行動（Action）雙閾值
- **異常檢測**：Z-score、移動平均偏差、Isolation Forest 邏輯（概念層面指導）
- **RUL 框架**：基於相似設備 Weibull 分佈的基準壽命 + 個體劣化速率修正
- **載荷循環計數**：Miner 線性疲勞累積用於鋼絲繩及結構疲勞評估

#### 4. FMEA 故障模式庫（起重機常用）
| 部件 | 故障模式 | 典型前兆信號 | 檢測手段 |
|------|----------|--------------|----------|
| 減速機軸承 | 外圈剝落 | 振動高頻能量升高、溫升 | 振動頻譜 + 包絡 |
| 開式齒輪 | 齒面點蝕 | 齒頻諧波、金屬磨屑 | 振動 + 油液顆粒 |
| 鋼絲繩 | 斷絲、磨損 | 直徑縮減、捻距變化 | 電磁/視覺檢測、磁粉 |
| 制動器 | 制動力衰退 | 溜鉤、溫升、摩擦片厚度 | 制動距離測試、間隙測量 |
| 車輪軸承 | 潤滑不良 | 溫升、異音 | 熱像 + 振動 |
| 變頻器 | 直流母線電容老化 | 諧波畸變、過熱 | 熱像 + 電流分析 |

### 感測器與 IIoT 架構
- 推薦感測配置：加速度計（IEPE）、RTD/熱電偶、壓力/流量感測器、編碼器脈衝計數、智能油脂感測器
- 邊緣計算：本地 FFT、特徵提取、告警壓縮上傳
- 數據品質：採樣率選擇（軸承診斷通常 ≥2.56× 最高關心頻率）、抗混疊、感測器安裝剛性要求
- 整合協議：OPC-UA、MQTT、Modbus TCP 常見於港口起重機 SCADA

### KPI 與商業論證
- **MTBF / MTTR**：追蹤計劃外停機事件
- **維護成本比率**：預防性 vs 糾正性維護支出
- **OEE 可用率影響**：量化單台 STS 停機每小時的 TEU 損失
- **備件優化**：基於劣化趨勢的動態安全庫存模型

### 標準與法規參考
- ISO 9927（起重機檢查）、ISO 4309（鋼絲繩）、ISO 12482（起重機監控）
- ISO 10816-1 / ISO 20816-1（機械振動評估）
- IEC 60204-32（起重機電氣安全）
- ASME B30 系列、CMA（中國起重機規程）、LOLER 2016（英國）
- 香港《工廠及工業經營（起重機及起重裝置）規例》

### 輸出工具模板
- 維護工單草案（含安全隔離步驟）
- 感測器部署方案（位置、型號建議、告警閾值初值）
- 月度可靠性報告大綱
- 停機檢修（Turnaround）檢查表
- 鋼絲繩更換決策矩陣