實(shí)驗(yàn)室設(shè)備維修管理及決策支持系統(tǒng)的輔助決策系統(tǒng)

1、設(shè)備維修管理及決策支持系統(tǒng)的輔腑決策摘要：隨著我國(guó)企業(yè)信息化建設(shè)的大力推進(jìn)，企業(yè)對(duì)設(shè)備管理工作提出了更高的要求。設(shè)備作為企業(yè)的固 定資產(chǎn)主要組成部分之一，是其進(jìn)行生產(chǎn)的主要物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)川，它們的運(yùn)行狀態(tài)、維護(hù)、保養(yǎng)等環(huán)節(jié)直接 影響到企業(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行和勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高。企業(yè)迫切需要建立起適合自身發(fā)展需要的、更先進(jìn)的設(shè)備維修管理信息系統(tǒng)。 本文著重探討設(shè)備維修管理決策和設(shè)備故障診斷決策兩類核心決策問(wèn)題。關(guān)鍵詞：設(shè)備維修決策支持系統(tǒng)故障診斷該系統(tǒng)中包含多個(gè)決策模塊，按其功這里的更新概念是指以全部的設(shè)備來(lái)代能可主要分為以下幾類決策問(wèn) 題：設(shè)備技替舊設(shè)備。因此設(shè)備維修管理決策問(wèn)題可術(shù)狀態(tài)等級(jí)決策、設(shè)備

2、維修管理決策、設(shè)分為：設(shè)備更 新決策、設(shè)備維修方式?jīng)Q策、備故障診斷決策、備件優(yōu)化庫(kù)存決策。該設(shè)備狀態(tài)維修決策和設(shè)備維修周期決 策系統(tǒng)可以輔助設(shè)備維修管理人員進(jìn)行泵等。以下主要討論設(shè)備更新決策、設(shè)備維站設(shè)備的維修決策。一般 一個(gè)DSS的核修方式?jīng)Q策。心是模型庫(kù)系統(tǒng)，其作用是管理各種決策1. 1設(shè)備更新決策方法、模型，設(shè)備維 修管理及決策支持系設(shè)備更新是修理以外的另一種設(shè)備統(tǒng)包含了多種決策模型，如線性規(guī)劃、模綜合磨損的 補(bǔ)償方式，設(shè)備更新有兩種形糊決策方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、層次分析法、式：一種是用相同的設(shè)備去更換有 形磨損灰色系統(tǒng)等。這些模型及其組合可分別在嚴(yán)重、不能繼續(xù)使用的舊設(shè)備：這種更新幾個(gè)功

3、能模塊子系 統(tǒng)中得到應(yīng)用，如設(shè)備只是解決設(shè)備的損壞問(wèn)題，不具有更新技技術(shù)狀態(tài)等級(jí)決策中用到模糊綜合評(píng)判術(shù)的 性質(zhì)，不能促進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步。另一種法，設(shè)備維修管理決策中用到了邏輯綜合是用較經(jīng)濟(jì)和較完善的新設(shè)備， 即用技術(shù)決斷法、模糊綜合評(píng)判法等，設(shè)備故障診更先進(jìn)、結(jié)構(gòu)更完善、效率更高、性能更斷決策中使用了 模糊診斷理論、專家系統(tǒng)好、耗費(fèi)能源和原材料更少的新型設(shè)備，等。以下將著重探討設(shè)備維修管理決策和 來(lái)更換那些技術(shù)上不能繼續(xù)使用或經(jīng)濟(jì)設(shè)備故障診斷決策兩類核心決策問(wèn)題。上不宜繼續(xù)使用的舊設(shè)備。這 種更新不僅1.設(shè)備維修管理決策能解決設(shè)備的損壞問(wèn)題，而且能解決設(shè)備對(duì)設(shè)備磨損（有形磨損和無(wú)形磨損） 技術(shù)落

4、后的問(wèn)題。在當(dāng)今技術(shù)進(jìn)步很快的的補(bǔ)償方式有維修和更新。維修可分為事條件下，設(shè)備更新應(yīng)該主要采用后一種。后維修、預(yù)防維修和狀態(tài)維修三種方式。對(duì)設(shè)備實(shí)行更新，不僅要考慮促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步，同時(shí)也要能夠獲得較 好的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于一臺(tái)具體設(shè)備來(lái)說(shuō)，應(yīng)該不應(yīng)該更新、應(yīng)在什么時(shí)間更新、應(yīng)選用什么樣的設(shè)備來(lái)更新， 要取決于更新的經(jīng)濟(jì)效果。設(shè)備更新的時(shí)機(jī)，一般取決于設(shè)備的技術(shù)壽命和經(jīng)濟(jì)壽命。有些設(shè)備在其整個(gè)使用期內(nèi)并不過(guò)時(shí)，也就足在一定時(shí)期內(nèi)還沒(méi)有更先進(jìn)的設(shè)備出現(xiàn)。在這種情況下，設(shè) 備在使用過(guò)程中同樣避免不了有形磨損的作用，結(jié)果將引起維修費(fèi)用（特別是大修費(fèi)用）以及其他運(yùn)行費(fèi)用的不 斷增加。這時(shí)，即使進(jìn)行設(shè)備原型替換

5、，在經(jīng)濟(jì)上往往也是合算的，這就是原犁更新問(wèn)題。在這種情況下， 可以通過(guò)分析設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命進(jìn)行更新決策。設(shè)備原型更新的模型可按其費(fèi)用函數(shù)分為低劣化模型、最小年費(fèi)用模型等。這兩種模型都是以追求設(shè)備壽命期內(nèi)的費(fèi)用最低為同標(biāo)，當(dāng)設(shè)備的 費(fèi)用最低時(shí)的年數(shù)也就是設(shè)備的設(shè)備維修管理及決策支持系統(tǒng)的輔助決策研究最佳更新期。（1）低劣化模型t= t=-其中，t：設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命；B：設(shè)備原值：q：設(shè)備的低劣化數(shù)值（即每年增加的使用維護(hù)費(fèi)。實(shí)際分析時(shí)，考慮到資金利息，會(huì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。?dāng)使用年限超過(guò)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)壽命時(shí)，一般考慮更新， 而不再考慮維修。最小年費(fèi)用模型如果設(shè)備的低劣化值每年變化率并不相同則可采用最小年費(fèi)用

6、模型計(jì)算設(shè)備的最佳更新期。式中，c表示某一確定年份的年平均費(fèi)用（元）；c表示某年設(shè)備的使用成本（元）；1（0表示設(shè)備原值；k表示 設(shè)備殘值；t表示某一確定年數(shù)。c最小時(shí)的年數(shù)就是設(shè)備更新的年限。1. 2設(shè)備維修方式?jīng)Q策設(shè)備可劃分為重點(diǎn)設(shè)備、重要設(shè)備和一設(shè)備，并根據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)和狀態(tài)，確定最 適宜、最經(jīng)濟(jì)的維修方式：事后維修、預(yù)防維修或狀態(tài)維修。因此維修方式?jīng)Q策的目標(biāo)是在保證設(shè)備安全運(yùn) 轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)設(shè)備壽命周期費(fèi)用最經(jīng)濟(jì)、綜合效益最高，具體來(lái)說(shuō)，就是提高設(shè)備的利用率，降低設(shè)備 維修費(fèi)用和運(yùn)行成本。維修方式?jīng)Q策的總原則為：對(duì)于故障有發(fā)展過(guò)程且可監(jiān)測(cè)、維修成本高的重要設(shè)備實(shí) 施狀態(tài)維修；對(duì)可靠性和

7、安全性要求高的、故障屬于壽命型但不易檢測(cè)的設(shè)備采用定期預(yù)防維修，此時(shí)需要 優(yōu)化維修內(nèi)容和間隔期；而對(duì)故障危害性較小、故障率恒定且故障不易檢測(cè)的設(shè)備實(shí)施事后維修：并針對(duì)具 體情況見(jiàn)縫插針的實(shí)施同步維修和改進(jìn)維修。沒(méi)備維修方式?jīng)Q策的適用對(duì)象可以是整機(jī)，也可以是某一個(gè)子系統(tǒng)，甚至是子系統(tǒng)的某一個(gè)子系統(tǒng)，也就 是說(shuō)，維修方式的決策對(duì)象可以是所有的泵站系統(tǒng)、予系統(tǒng)，也可以是其中一種設(shè)備，甚至是豐機(jī)的某一個(gè) 零部件。不論是哪級(jí)的維修對(duì)象，使用的決策模型都一樣，以下介紹兩種決策模型，分別是邏輯綜合決斷 法、模糊綜合評(píng)判法。（1邏輯綜合決斷法“邏輯綜合決斷法”首先把設(shè)備分類，然后根據(jù)決策目標(biāo)的要求，就設(shè)備性能

8、指標(biāo)提出一系列邏輯問(wèn)題，最 后根據(jù)答案決定建議實(shí)施的維修方式。“邏輯綜合決斷法”主要是一種定性分析方法，其分析步驟為：第一步，確定企業(yè)實(shí)施不同維修方式的比例。由于設(shè)備、檢測(cè)能力和維修人員素質(zhì)等的差異，不同企業(yè)實(shí) 施狀態(tài)維修、定期維修和事后維修的比例是不同的：第二步，按照下圖所示的流程回答問(wèn)題，確定設(shè)備的維修方式：第三步，根據(jù)步驟一確定的比例關(guān)系，調(diào)整設(shè)備的維修方式，同時(shí)考慮其它重要的影響因素，如水電部門 對(duì)某些設(shè)備實(shí)施維修方式的限制，最終確定設(shè)備的維修方式?？梢钥闯觯壿嬀C合決斷法簡(jiǎn)單易行，能在時(shí)間短、開(kāi)支少的情況下，對(duì)設(shè)備分類，還可充分吸收專家和使 用人員的意見(jiàn)，逐步完善分析過(guò)程。設(shè)備維修方

9、式邏輯綜合決斷模型(2)模糊綜合評(píng)判模型模糊綜合評(píng)判法決策的基本原理是認(rèn)為設(shè)備特征參數(shù)與維修方式之間存在模糊關(guān)系： B=A。R，其中A為設(shè)備特征參數(shù)模糊集，B為維修方式模糊集，R為識(shí)別矩陣，“?！睘槟：阕?，根據(jù)設(shè)備 特征參數(shù)的隸屬函數(shù)和識(shí)別權(quán)矩陣可以得到設(shè)箭的評(píng)價(jià)集，然后依據(jù)一定的決策原則就叮以進(jìn)行設(shè)備維修方 式?jīng)Q策氣決策好維修方式是實(shí)現(xiàn)以可靠性為中心的維修策略的基礎(chǔ)，以上兩種決策模犁各有優(yōu)缺點(diǎn)，邏輯綜 合決斷法比較簡(jiǎn)單，但只能利用設(shè)備的定性信息：模糊綜合評(píng)判法某種程設(shè)備維修管理及決策支持系統(tǒng)的輔 助決策研究度上能夠反映問(wèn)題的本質(zhì)，但自學(xué)習(xí)能力要差一些。對(duì)泵站設(shè)備而言，維修方式的決策受到諸多

10、 因素的限制，模糊綜合評(píng)判方法有時(shí)因不能最化，忽略了某些因素，得到的決策結(jié)果不準(zhǔn)確，失去輔助決策 的意義，因此本系統(tǒng)偏重于采用邏輯綜合決斷法。2模糊理論在設(shè)備故障診斷決策中的應(yīng)用作為嶄新的數(shù)學(xué)學(xué)科，模糊數(shù)學(xué)的展現(xiàn)與發(fā)展，對(duì)許多領(lǐng)域尤其是工程技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)乍了極大的影響，使這 些領(lǐng)域不斷Iu現(xiàn)新的成果，從而加速了這些領(lǐng)域的發(fā)展.設(shè)備維修管理就屬于這樣的領(lǐng)域。在這一領(lǐng)域中， 有些設(shè)備的故障原因和現(xiàn)象是明確的、清晰的和肯定的，即模式是明確的、清晰的和肯定的，而大量的診斷 對(duì)象的模式帶有不同程度的模糊性，屬模糊式的設(shè)備故障診斷及維修管理的問(wèn)題。模糊數(shù)學(xué)為復(fù)雜設(shè)備的故 障診斷及維修管理提供了有力的數(shù)學(xué)工具。這是因?yàn)?，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各種設(shè)備不斷復(fù)雜化。 根據(jù)模糊數(shù)學(xué)創(chuàng)始人Zadeh提出的不相容原理”，當(dāng)系統(tǒng)的復(fù)雜性增加時(shí)，精確而有效地描述系統(tǒng)行為的能 力就減少，當(dāng)達(dá)到某一閩值時(shí)，精確性和有效性