林丽马孝江
摘要将设备监测与故障诊断技术应用到设备管理中，并且根据设备的状态及其他的生产实际情况决策制定出维修计划及备件计划，设计出一种实现静态管理、动态管理相结合的基于预知维修的设备管理决策支持系统。
一、引言
设备维修方式已经历了事后维修、定期维修两个阶段，目前企业正越来越多地采用预知维修方式。因此，有必要研究设计开发一套基于预知维修的设备管理决策支持系统，使企业设备管理与维修更科学、更经济。
二、系统功能描述
开发基于预知维修的设备管理决策支持系统的目的在于建立完善的设备管理系统，使其不仅能够检测出设备的故障，对设备进行状态监测，而且能够凭据结果数据作出分析预测，对维修计划的制定进行决策、提供所需备件的清单，实现设备管理的办公自动化、智能化，并且给决策者提供决策支持。系统具体描述如下。
1．设备的档案管理。包括设备卡片、设备台账、分类统计、设备移装、调拨、租赁、停用、封存、闲置、报废、评估、设备档案、资料管理、人员统计等。
2．设备的技术状态管理。包括设备的状态监测及分析、设备点检记录、事故故障情况、设备保养、设备运行记录等。其中设备状态监测及分析采用已研制成功的PDM2000设备预知维修与故障诊断系统作为其主要模块，此子系统包括数据采集分析仪和分析软件。
3．设备维修管理。包括维修计划的制定、设备施工报告、设备维修台账、设备维修档案等。其中维修计划依据设备状态监测的数据及分析结果、趋势预报数据、点检记录情况、生产情况、设备的历史数据综合决策制定。设备维修类型（大修、项修、零修等）依据设备的重要性、维修性、经济性决定，设备维修时间由以上的综合数据及劣化趋势模型等决策制定。
4．设备备件采购管理。包括备件计划的制定、备件采购实施情况、备件的市场信息等。其中备件计划的制定依据维修计划、库存备件材料目录等形成。
5．系统维护管理。包括系统的权限管理，不同的角色具有不同的权限；背景数据维护，如系统的使用单位和部门信息、建立维修施工单位名录；建立各种系统运行所必须的背景数据，如设备类别、类型、ABC分类、财务分类、人员名录、标准名称、点检标准、设备技术标准、备件材料目录、设备润滑五定、设备润滑材料目录、润滑材料分类、设备润滑油质分析等。
三、系统结构描述
为了实现上述功能本系统由数据库、模型库、数据采集、人机交互等部分构成。其系统结构如图1所示。
1．数据库：用于综合管理设备。
(1)管理设备的静态数据，如设备前期管理中的设备采购合同、开箱验收、安装验收等；设备的档案管理；设备维修管理中的设备施工报告、设备维修台账、设备维修档案等；设备润滑管理等。
(2)管理设备的动态数据，如设备前期管理中的设备市场信息、设备选型、采购计划等；设备技术状态管理中设备状态的监测及分析、设备点检记录、事故故障情况、设备保养、设备运行记录等；设备维修管理中的维修计划的制定；设备备件采购管理中的备件计划的制定、备件采购实施情况、备件的市场信息等。
(3)以上数据的获得来自于网络连接、点检记录、PDM2000故障诊断及预知维修系统的采集、生产的标准及实际情况等。
2．模型库：是系统的关键部分，能按照系统的要求随时调用不同的计算方法和决策模型进行运算，并能随时加以调整。建立的模型有劣化分析模型、劣化趋势预测模型、维修方式决策模型、维修类型、时机决策模型等。
(1)劣化分析模型是将采集仪采集的数据进行分析处理，查出故障点，劣化点。分析方法多种，如相关分析与功率谱分析、倍频程分析、阶比分析、时间序列分析、模态分析、时频分析、故障诊断等。
(2)劣化趋势预测模型是将采集仪采集的数据进行分析处理，按照设备状态的变化趋势预测出故障、劣化趋势。
(3)维修方式决策模型是根据设备的重要性、经济性、维修性等不同的属性对设备进行打分决定维修方式。设备维修方式有事后维修、状态维修、计划维修。事后维修用于简单、经济型设备以及因为误操作等原因造成的突发事故的维修；状态维修用于贵重、重要、关键或需要进行状态监测的设备。一般的设备维修需做计划，用于状态维修的设备进行状态分析后需对维修计划进行调整。
(4)维修类型、时机决策模型是根据设备的状态和生产情况确定其维修类型（是大修、中修、小修、临时性维修）、维修范围（总体、部件）、维修时机（何时维修）。根据点检数据、采集仪采集的数据、劣化分析及预测的结果等进行故障分析诊断，进而应用模糊综合评判法进行决策。
综上，依据设备综合管理数据库、模型库、采集仪等综合因素制定出维修计划以及为了保证维修保养计划的进行所需的零配件采购计划。由于设备维修及零配件采购计划的编制问题涉及到各种设备的周期性大修和中修计划、月份维修保养计划以及临时性维修计划，并要根据各种维修计划和库存情况编制各种零配件的采购计划，这是一项十分复杂的系统性工作，在手工操作的条件下已经很难及时、科学合理地做好这项工作，因此，迫切需要利用计算机辅助完成计划编制任务。
3．数据采集仪：设备运转过程中不断产生各种信号，用户可以利用PDM2000数据采集分析仪到现场采集所需信号。信号采集流程见图2。
将数据采集仪采集的数据输入系统经过系统模型的处理分析从而了解设备的状态及劣化的趋势等情况，依此及生产实际情况作出维修计划及备件采购计划。
4．人机交互：是系统的组成部分之一，整个系统的运行效果通过人机交互体现出来。菜单和图标全屏幕汉字化，界面要求采用Windows传统风格，报表格式明确清晰，菜单格式按功能划分类别，简洁实用，输入输出时间按YYYY-MM-DD，操作简便，主要通过鼠标（或光标键）进行选择，基本上不敲键盘。
四、系统的开发平台
本系统的开发平台采用WMOWS操作系统，数据库采用SQLSERVER数据库，界面及模型设计采用VC，PB，软件结构采用C/S。
五、结论
本系统的研究是面向设备管理自动化、科学化的系统，改变过去静态设备管理为动态、静态结合的管理方式，并且嵌入了决策模块，更实用。本系统各模块之间可以独立开发，最后集成，从而使系统的适应性、开发性、推广性增强。
参考文献
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2钟骏杰，严立，杨国秀，丁华平．港机维修决策支持系统原理及应用．港口装卸．1994
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