基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的智能維修決策優(yōu)化系統(tǒng)及應(yīng)用研究.pdf

1、中國(guó)過(guò)程工業(yè)企業(yè)設(shè)備管理基本屬于傳統(tǒng)的事后維修模式，設(shè)備基礎(chǔ)管理薄弱，依靠經(jīng)驗(yàn)的、定性的方法確定設(shè)備檢查/維護(hù)內(nèi)容，缺乏對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的識(shí)別和分類，維修資源不能合理分配，存在“維修不足”和“維修過(guò)?！?，系統(tǒng)安全生產(chǎn)隱患大、事故多，設(shè)備可靠性、可用性和安全性難以控制和保證。為保證過(guò)程工業(yè)安全生產(chǎn)，減少安全事故和環(huán)境事故，建立了過(guò)程工業(yè)基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的設(shè)備智能維修決策及任務(wù)優(yōu)化系統(tǒng)，它以基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的設(shè)備完整性管理系統(tǒng)為架構(gòu)，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和

2、面向服務(wù)的架構(gòu)技術(shù)綜合集成了企業(yè)資源計(jì)劃系統(tǒng)(Enterprise Resource Planning，ERP)、企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行系統(tǒng)(Manufacturing Executive System，MES)和基于風(fēng)險(xiǎn)的維修(Risk Based Maintenance，RBM)系統(tǒng)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)知維修信息系統(tǒng)(Predictive Maintenance Information Systems，PMIS)，為企業(yè)提供設(shè)備動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)數(shù)據(jù)、預(yù)知

3、維修信息數(shù)據(jù)、設(shè)備績(jī)效指標(biāo)數(shù)據(jù)、可靠性預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)備剩余工作壽命數(shù)據(jù)，使各級(jí)人員能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)和優(yōu)化的維修任務(wù)排程，為設(shè)備維修決策提供科學(xué)支持。主要研究工作概括如下：
　　 (1)基于風(fēng)險(xiǎn)的維修研究和軟件開(kāi)發(fā)根據(jù)石油煉制、石油化工等過(guò)程工業(yè)設(shè)備管理特點(diǎn)，研究了適合過(guò)程工業(yè)設(shè)備管理特點(diǎn)的基于風(fēng)險(xiǎn)的維修風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了基于風(fēng)險(xiǎn)的維修(RBM)軟件，建立了基于風(fēng)險(xiǎn)的維修決策模型。
　　 (2)基

4、于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的智能維修決策系統(tǒng)優(yōu)化研究利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)搭建了基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的設(shè)備智能維修決策系統(tǒng)。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、服務(wù)接口技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，基于面向服務(wù)的架構(gòu)(Service Oriented Architecture、SOA)綜合集成了PMIS、MES、RBM等系統(tǒng)模塊，搭建了“以風(fēng)險(xiǎn)管理和核心，以專業(yè)管理為主線”的設(shè)備智能維修決策平臺(tái)。該系統(tǒng)能夠提供設(shè)備預(yù)知維修決策指標(biāo)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)指標(biāo)、關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)，為基于風(fēng)險(xiǎn)和

5、狀態(tài)的維修決策提供定量分析數(shù)據(jù)。
　　 (3)基于風(fēng)險(xiǎn)的維修動(dòng)態(tài)評(píng)估和設(shè)備管理績(jī)效指標(biāo)研究針對(duì)具體設(shè)備類型研究了可靠性數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)采集和交換內(nèi)容；針對(duì)過(guò)程工業(yè)設(shè)備管理特點(diǎn)研究了設(shè)備動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)變化影響因子(管理因子、個(gè)別設(shè)備修正因子)和動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)；在對(duì)設(shè)備故障數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，研究了過(guò)程工業(yè)設(shè)備績(jī)效指標(biāo)評(píng)估體系(設(shè)備、裝置和公司三級(jí))和設(shè)備管理績(jī)效指標(biāo)決策模型、績(jī)效指標(biāo)可靠性預(yù)測(cè)模型。
　　 (4)基于

6、風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的智能維修任務(wù)優(yōu)化研究利用威布爾分布分析工具對(duì)平均故障間隔時(shí)間(Mean TimeBetween Failure，MTBF)、可靠性(Reliability)等動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的可靠性預(yù)測(cè)；利用主元分析方法確定設(shè)備故障特征參數(shù)，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、灰色理論、曲線回歸擬合和時(shí)間序列建模等方法跟蹤設(shè)備故障特征參數(shù)劣化趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備剩余工作壽命預(yù)測(cè)；利用可靠性預(yù)測(cè)和剩余工作壽命預(yù)測(cè)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備維修內(nèi)容和故障維修間隔周期的優(yōu)

7、化；在設(shè)備動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)分析和預(yù)知維修決策指標(biāo)模型、管理績(jī)效決策指標(biāo)模型、設(shè)備可靠性預(yù)測(cè)模型、剩余工作壽命預(yù)測(cè)模型建立的基礎(chǔ)上，以基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的智能維修決策系統(tǒng)為平臺(tái)，建立了基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的設(shè)備維修任務(wù)優(yōu)化模型。
　　 (5)基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的設(shè)備智能維修決策系統(tǒng)工程應(yīng)用基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的設(shè)備智能維修決策系統(tǒng)綜合集成了企業(yè)現(xiàn)有的ERP、MES、PMIS等設(shè)備管理信息資源，既考慮企業(yè)傳統(tǒng)的設(shè)備管理現(xiàn)狀，又引進(jìn)了先進(jìn)的RBM等設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)管理技

8、術(shù)；既考慮到設(shè)備定量風(fēng)險(xiǎn)分析缺乏可靠性數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)，又考慮到建立設(shè)備管理績(jī)效指標(biāo)的重要性；既強(qiáng)調(diào)建立的系統(tǒng)要具有動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)指標(biāo)、預(yù)知維修指標(biāo)、設(shè)備管理績(jī)效指標(biāo)、可靠性和剩余工作壽命預(yù)測(cè)指標(biāo)決策模型實(shí)現(xiàn)智能維修決策，又強(qiáng)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)的強(qiáng)力支持、持續(xù)的培訓(xùn)和教育是基于風(fēng)險(xiǎn)和狀態(tài)的維修管理模式成功應(yīng)用的保證。錦州石化公司工程應(yīng)用實(shí)踐表明：建立的設(shè)備維修智能決策信息系統(tǒng)對(duì)于提高設(shè)備可靠性、可用性和安全性產(chǎn)生了積極效果，它使設(shè)備故障頻率降低、故障后