專利名稱：用于在生產(chǎn)過程中校正預測故障的系統(tǒng)和方法
技術領域：
一般來說，本文所公開的領域涉及生產(chǎn)過程，以及更具體地說，涉及用于校正生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障的系統(tǒng)和方法。
背景技術：
至少一些已知生產(chǎn)系統(tǒng)依靠生產(chǎn)資產(chǎn)(例如,機械部件)將一個或多個輸入(例如，燃料)轉(zhuǎn)換成一個或多個輸出(例如，電能)。此類生產(chǎn)資產(chǎn)最終會降級或出現(xiàn)故障，由此降低生產(chǎn)系統(tǒng)的性能和/或完全停止生產(chǎn)系統(tǒng)。至少一些已知的生產(chǎn)系統(tǒng)包含工序系統(tǒng)，其便于安排對生產(chǎn)資產(chǎn)執(zhí)行的維護和/ 或修理工作。此類系統(tǒng)一般用于安排例行或定期系統(tǒng)維護，和/或在生產(chǎn)資產(chǎn)出現(xiàn)故障后安排修理措施。相應地，生產(chǎn)資產(chǎn)故障會造成過多的停機時間和成本，特別是在此類故障與例行維護交替(interspersed)時。

發(fā)明內(nèi)容
提供本概述以便以簡化形式介紹概念的選擇，下面在詳細描述中對其進一步描述。本概述不是要識別要求專利保護的主題的關鍵特征或本質(zhì)特征，也不是要用于幫助確定要求專利保護的主題的范圍。在一個方面中，提供一種用于操作生產(chǎn)過程的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括存儲器裝置，它配置成存儲生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障。該預測故障與預測故障時間關聯(lián)。該系統(tǒng)還包括處理器， 它與存儲器裝置通信耦合并且編程為確定針對預測故障的多個校正方案。每一個校正方案與預測故障時間前的校正時間關聯(lián)。該處理器還編程為至少部分基于與校正方案關聯(lián)的停機時間成本和修理生產(chǎn)資產(chǎn)的成本估計多個校正方案中的每一個校正方案的總成本。在另一個方面中，提供一種用于操作生產(chǎn)過程的方法。該方法包括通過計算裝置確定與預測故障時間關聯(lián)的針對預測生產(chǎn)資產(chǎn)故障的多個校正方案。每一個校正方案與等于或早于預測故障時間的校正時間關聯(lián)。由計算裝置至少部分基于與校正方案關聯(lián)的停機時間成本和修理成本估計多個校正方案中的每一個校正方案的總成本。至少部分基于第一校正方案的總成本選擇多個校正方案中的第一校正方案，并且由計算裝置基于第一校正方案安排維護任務。在又一個方面中，提供具有其上包含的計算機可執(zhí)行指令的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)。在由至少一個處理器執(zhí)行時，該計算機可執(zhí)行指令使至少一個處理器確定針對生產(chǎn)過程中使用的生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障的多個校正方案。每一個校正方案與校正時間關聯(lián)。計算機可執(zhí)行指令還使至少一個處理器估計多個校正方案中的每一個校正方案的總成本，并且基于多個校正方案中的第一校正方案安排維護任務。至少部分基于第一校正方案的總成本從多個校正方案中選擇第一校正方案。


通過結合附圖參照以下描述，可以更好地理解本文所述的實施例。圖I是示范計算裝置的框圖；圖2是示范生產(chǎn)控制系統(tǒng)的框圖，其中包括生產(chǎn)監(jiān)測裝置、生產(chǎn)控制裝置、企業(yè)資源計劃裝置以及經(jīng)由網(wǎng)絡通信耦合的客戶機裝置；圖3是用于操作生產(chǎn)過程的示范方法的流程圖；圖4是可與圖3所示的方法配合使用以確定校正方案的示范方法的流程圖；圖5是用于顯示和選擇校正方案的示范用戶界面。
具體實施例方式本文所述的實施例便于通過計算針對預測故障的多種校正的估計總成本對生產(chǎn)過程進行經(jīng)濟高效的維護。本文所使用的術語“生產(chǎn)過程”是指一個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)對一個或多個輸入進行物理操作以產(chǎn)生一個或多個輸出。生產(chǎn)資產(chǎn)可包括用于將輸入轉(zhuǎn)換成輸出的任何設備和/或材料。生產(chǎn)過程中涉及的生產(chǎn)資產(chǎn)可總稱為生產(chǎn)系統(tǒng)。生產(chǎn)過程可包括但不限于僅包括發(fā)電、制造、資源處理(例如，水處理或回收)和/或物理上將輸入轉(zhuǎn)換成輸出的任何其它過程。生產(chǎn)資產(chǎn)可隨時間過去而降級并最終出現(xiàn)故障。如果生產(chǎn)資產(chǎn)停止按照設計方式起作用，或者呈現(xiàn)預定規(guī)格之外的性質(zhì)或行為，則可視作故障。此類故障可在發(fā)生之前預測，如本文中詳細描述。響應預測故障，可確定一個或多個校正方案。校正方案可包括設計用于修理生產(chǎn)資產(chǎn)的一個或多個操作。本文所使用的術語“修理”包括但不限于僅包括調(diào)節(jié)、校準、檢修和/或更換生產(chǎn)資產(chǎn)。生產(chǎn)資產(chǎn)的修理可進一步與人員資源要求關聯(lián)，例如專業(yè)執(zhí)照、培訓等級和/或證書?？苫谌缟纤龅囊蛩貫槊恳粋€校正方案估計總成本。本文所述的方法、系統(tǒng)及設備的示范技術效果包括至少以下之一 (a)預測與預測故障時間關聯(lián)的生產(chǎn)資產(chǎn)故障；(b)針對預測故障確定多個校正方案，其中每一個校正方案與等于或早于預測故障時間的校正時間關聯(lián)；(C)至少部分基于與校正方案關聯(lián)的停機時間成本和修理成本估計多個校正方案中的每一個校正方案的總成本；(d)至少部分基于第一校正方案的總成本選擇多個校正方案中的第一校正方案；(e)基于第一校正方案安排維護任務；以及(f)調(diào)節(jié)生產(chǎn)過程的操作水平。圖I是示范計算裝置105的框圖。在示范實施例中，計算裝置105包括存儲器裝置110以及耦合到存儲器裝置110用于執(zhí)行指令的處理器115。在一些實施例中，可執(zhí)行指令存儲在存儲器裝置110中。計算裝置105通過編程處理器115執(zhí)行本文所述的一個或多個操作。例如，可通過將操作編碼為一個或多個可執(zhí)行指令，并且在存儲器裝置110中提供可執(zhí)行指令，來對處理器115編程。處理器115可包括一個或多個處理單元(例如，按照多核配置)。存儲器裝置110是使信息(例如，可執(zhí)行指令和/或其它數(shù)據(jù))能夠被存儲和檢索的一個或多個裝置。存儲器裝置110可包括一個或多個計算機可讀介質(zhì)，非限制性地例如動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、固態(tài)磁盤和/或硬盤。存儲器裝置110可配置成非限制性地存儲計算機可執(zhí)行指令、生產(chǎn)地點數(shù)據(jù)、生產(chǎn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)、預測的生產(chǎn)資產(chǎn)故障、生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)(例如，傳感器讀數(shù))、維護安排(例如，安排的維護任務)、 修理數(shù)據(jù)(例如，修理生產(chǎn)資產(chǎn)所需的材料和/或人工)和/或任何其它類型的數(shù)據(jù)。在一些實施例中，存儲器裝置110存儲資產(chǎn)屬性數(shù)據(jù)，例如品牌、類型和/或操作規(guī)格?？苫趯Ρ犬斍啊案袦y的”行為與來自類似資產(chǎn)的歷史行為計算或得出預測故障。例如，可至少部分通過曲線擬合針對過往行為的故障模型來預測這種故障。在一些實施例中，計算裝置105包括耦合到處理器115的呈現(xiàn)接口 120。呈現(xiàn)接口 120向用戶125呈現(xiàn)諸如用戶界面、應用程序源代碼、輸入事件和/或驗證結果之類的信息。例如，呈現(xiàn)接口 120可包括顯示適配器(圖I中未示出)，它可耦合到諸如陰極射線管 (CRT)、液晶顯示器(LCD)、有機LED (OLED)顯示器和/或“電子墨水”顯示器之類的顯示裝置。在一些實施例中，呈現(xiàn)接口 120包括一個或多個顯示裝置。作為補充或替代，呈現(xiàn)接口 120可包括音頻輸出裝置(例如,聲卡(audio adapter)和/或揚聲器)和/或打印機。在一些實施例中，計算裝置105包括輸入接口 130，例如用戶輸入接口 135或通信接口 140。輸入接口 130可配置成接收適合與本文所述方法的配合使用的任何信息。在示范實施例中，用戶輸入接口 135耦合到處理器115，并且接收來自用戶125的輸入。用戶輸入接口 135可包括例如鍵盤、指針裝置、鼠標、觸控筆、觸敏面板(例如，觸摸墊或觸摸屏)、陀螺儀、加速計、位置檢測器和/或音頻輸入接口(例如，包括麥克風)。諸如觸摸屏之類的單個組件可用作呈現(xiàn)接口 120和用戶輸入接口 135的顯示裝置。通信接口 140耦合到處理器115，并且配置成與一個或多個遠程裝置(例如，另一個計算裝置105和/或一個或多個傳感器145)通信耦合。例如，通信接口 140可非限制性地包括串行通信適配器、有線網(wǎng)絡適配器、無線網(wǎng)絡適配器和/或移動電信適配器。通信接口 140還可向一個或多個遠程裝置傳送數(shù)據(jù)。例如，一個計算裝置105的通信接口 140可向另一個計算裝置105的通信接口 140傳送預測的生產(chǎn)資產(chǎn)故障、校正方案、成本信息和/ 或維護任務。在一些實施例中，計算機裝置105包括配置成提供操作條件指示的一個或多個傳感器145。例如，傳感器145可包括但不限于加速計、振動傳感器、位置傳感器、速度傳感器、 齒輪比傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、功率輸出傳感器、電壓傳感器、電流傳感器和/或適合與本文所述的方法配合使用的任何傳感器。圖2是示范系統(tǒng)200的框圖，其中包括生產(chǎn)監(jiān)測裝置205、生產(chǎn)控制裝置210、企業(yè)資源計劃裝置215以及經(jīng)由網(wǎng)絡225通信耦合的客戶機裝置220。網(wǎng)絡225可以非限制性地包括因特網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)、無線LAN (WLAN)、網(wǎng)格網(wǎng)絡和/或虛擬專用網(wǎng)絡 (VPN)。雖然下面針對特定計算裝置105描述了某些操作，但應當理解，任何計算裝置105 可執(zhí)行一個或多個所述操作。例如，生產(chǎn)控制裝置210可執(zhí)行所有以下操作。生產(chǎn)監(jiān)測裝置205、生產(chǎn)控制裝置210、企業(yè)資源計劃裝置215及客戶機裝置220 均為計算裝置105(圖I中示出)。在示范實施例中，各計算裝置105經(jīng)由通信接口 140 (圖 I中示出)耦合到網(wǎng)絡225。在一個備選實施例中，生產(chǎn)控制裝置210與客戶機裝置220和 /或企業(yè)資源計劃215集成。生產(chǎn)監(jiān)測裝置205配置成監(jiān)測生產(chǎn)過程。例如，生產(chǎn)監(jiān)測裝置205可與一個或多個傳感器145通信耦合。在一示范實施例中，傳感器145向生產(chǎn)監(jiān)測裝置205提供表示生產(chǎn)過程中的一個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)的操作情況的信號。客戶機裝置220與用戶230進行交互(例如，經(jīng)由圖I中示出的用戶輸入接口 135 和/或呈現(xiàn)接口 120)。例如，客戶機裝置220可配置成向用戶230呈現(xiàn)校正方案并從用戶230接收校正方案選擇，如下文中詳細描述。圖3是用于操作生產(chǎn)過程的示范方法300的流程圖。參照圖2和圖3，在一示范實施例中，生產(chǎn)控制裝置210獲取305與一個或多個生產(chǎn)過程關聯(lián)的過程數(shù)據(jù)。例如，過程數(shù)據(jù)可包括來自一個或多個生產(chǎn)監(jiān)測裝置205的傳感器讀數(shù)。作為補充或替代，過程數(shù)據(jù)可包括生產(chǎn)資產(chǎn)數(shù)據(jù)，例如生產(chǎn)資產(chǎn)的使用年限。在一示范實施例中，生產(chǎn)控制裝置210從多個位置的生產(chǎn)監(jiān)測裝置205獲取305過程數(shù)據(jù)。例如，多個生產(chǎn)過程中的每一個生產(chǎn)過程可與地點關聯(lián)，而每一個地點包括多個位置。生產(chǎn)控制裝置210可選地接收310 —個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)的選擇。在一示范實施例中，用戶230選擇一個或多個位置，例如地點或地點中的位置，并且生產(chǎn)控制裝置210識別與所選位置關聯(lián)的生產(chǎn)資產(chǎn)。例如，地點可包括多個發(fā)電機，并且每一個發(fā)電機可與一個位
置關聯(lián)。生產(chǎn)控制裝置210預測315 —個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)的故障。如果已接收310生產(chǎn)資產(chǎn)的選擇，生產(chǎn)控制裝置210可預測315僅所選生產(chǎn)資產(chǎn)內(nèi)的故障。否則，生產(chǎn)控制裝置 210可預測315生產(chǎn)控制裝置210所知的任何生產(chǎn)資產(chǎn)內(nèi)的故障。在一示范實施例中，生產(chǎn)資產(chǎn)故障代表生產(chǎn)資產(chǎn)不起作用或生產(chǎn)資產(chǎn)的性質(zhì)(例如，厚度)或性能(例如，振動)降級到預定閾值之上或之下的某個點。預測故障與預測315生產(chǎn)資產(chǎn)出現(xiàn)故障的預測故障時間關聯(lián)。在一示范實施例中，使用生產(chǎn)預測系統(tǒng)預測315生產(chǎn)資產(chǎn)故障。例如，可基于例如生產(chǎn)資產(chǎn)的使用年限、生產(chǎn)資產(chǎn)的操作持續(xù)時間(如操作小時數(shù))、生產(chǎn)資產(chǎn)的工作循環(huán)和/或與生產(chǎn)資產(chǎn)關聯(lián)的一個或多個操作條件來預測315生產(chǎn)資產(chǎn)的故障。操作條件可至少部分基于傳感器讀數(shù)來確定，并且可包括但不限于僅包括溫度、壓力、濕度、朝向、電壓、流率、速度、扭矩及振動。例如，旋轉(zhuǎn)組件中振動增大的趨勢可能表示軸承即將出現(xiàn)故障。故障可預測315為在預定時間范圍內(nèi)出現(xiàn)，例如從當前日期起30天、90天或180 天內(nèi)。如果在預定時間范圍內(nèi)預測315多個生產(chǎn)資產(chǎn)故障，方法300可繼續(xù)處理最早的此類生產(chǎn)資產(chǎn)故障或每一個生產(chǎn)資產(chǎn)故障。在一些實施例中，生產(chǎn)控制裝置210通過執(zhí)行多個預測算法預測315生產(chǎn)資產(chǎn)的故障以產(chǎn)生多個預測故障時間。預測故障時間可結合到統(tǒng)計分布中，并且基于統(tǒng)計分布確定單個預測故障時間。例如，預測故障時間可等于統(tǒng)計分布的平均值或中位值。生產(chǎn)控制裝置210針對生產(chǎn)資產(chǎn)故障確定320多個潛在的校正方案。每一個校正方案包括用于解決預測的生產(chǎn)資產(chǎn)故障的一個或多個操作。例如，操作可包括終止生產(chǎn)過程；更換和/或修理一個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)；測試、檢驗和/或認證一個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)；調(diào)整生產(chǎn)過程的操作水平(例如，功率輸出或線路速度)；以及重新開始生產(chǎn)過程。每一個校正方案與執(zhí)行該校正方案的校正時間關聯(lián)。例如，校正時間可等于或早于預測故障時間。備選地，校正時間可晚于預測故障時間，并且校正方案可包括降低操作水平以實現(xiàn)減小生產(chǎn)資產(chǎn)的壓力和/或延緩生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障。在一些實施例中，閾值(例如，100%)定義在其之上會加速生產(chǎn)資產(chǎn)故障的操作水平。生產(chǎn)過程的操作水平可調(diào)整為大于閾值，增加輸出并將預測的生產(chǎn)資產(chǎn)故障移換到可修理生產(chǎn)資產(chǎn)而無需巨大額外成本的時間(例如，與現(xiàn)有維護任務重合)。生產(chǎn)控制裝置210至少部分基于與校正方案關聯(lián)的停機時間成本和修理成本估計325每一個校正方案的總成本。在一示范實施例中，校正方案中包含的每一個操作與人工質(zhì)量和/或一個或多個材料質(zhì)量關聯(lián)，并且生產(chǎn)控制裝置210基于與操作關聯(lián)的人工和 /或材料從企業(yè)資源計劃(ERP)裝置215獲取成本信息。例如，ERP裝置215可提供人工成本、材料成本(例如，零件、設備和/或耗材)和/或測試、檢驗和/或認證一個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)的成本?？衫奂訉谂c校正方案關聯(lián)的操作的成本以計算估計的修理成本。停機時間成本也要納入校正方案的估計總成本中。在一示范實施例中，基于校正方案中包含的操作確定停機持續(xù)時間。例如，可累加一系列操作(例如，停機、修理、測試和重新啟動)中的每一個操作所需的時間以計算對應于校正方案的周期，該周期可稱為停機持續(xù)時間?？蓪⑼C持續(xù)時間乘以與生產(chǎn)過程關聯(lián)的停機時間的單位成本(例如，美元/ 分鐘)以計算停機時間成本。停機時間的單位成本可包括但不限于僅包括操作生產(chǎn)過程的利益(例如，收入)的損失(例如，機會成本)、獲取替代物(例如，向另一機構購買公用設施)的成本、空閑人工的成本和/或監(jiān)管處罰或合同罰金(例如，未能以議定的操作水平操作)。此外，停機時間的單位成本可取決于多種條件，例如針對生產(chǎn)過程的輸出的一天中的時間和/或預測需求或銷售價格。至少部分基于第一校正方案的總成本從多個校正方案中選擇330校正方案之一。 在一個實施例中，通過客戶機裝置220向用戶230呈現(xiàn)校正方案，并且客戶機裝置220向生產(chǎn)控制裝置210傳送用戶230選擇的一個校正方案。在另一個實施例中，生產(chǎn)控制裝置210 從多個選擇方案中自動選擇330總成本最低的校正方案。作為補充或替代，客戶機裝置220 可將自動選擇的校正方案作為推薦向用戶230呈現(xiàn)并向生產(chǎn)控制裝置210傳送自動選擇的校正方案或選擇的不同校正方案的確認。生產(chǎn)控制裝置210基于第一校正方案安排335維護任務。例如，生產(chǎn)控制裝置210 可向ERP裝置215提交工序。安排在約等于(例如，24小時內(nèi))與第一校正方案關聯(lián)的校正時間的時間執(zhí)行維護任務。如果預測315多個故障，方法300可繼續(xù)確定320針對下一個生產(chǎn)資產(chǎn)故障的校正方案。圖4是可與方法300配合使用以確定320校正方案的示范方法400的流程圖。參照圖2和4，在示范實施例中，通過約等于(例如，24小時內(nèi))預測故障時間的校正時間創(chuàng)建405校正方案。一些實施例便于至少部分基于與生產(chǎn)過程關聯(lián)的現(xiàn)有維護任務確定校正時間。在示范實施例中，識別410安排在當前時間與故障時間之間的維護任務。例如，生產(chǎn)控制裝置 210可向ERP裝置215查詢此類維護任務。對于識別的410每一個維護任務，創(chuàng)建415與維護任務重合的校正方案。例如，維護任務可安排開始時間并具有與生產(chǎn)過程關聯(lián)的預期停機持續(xù)時間。校正方案可創(chuàng)建415并與預期停機時間內(nèi)的校正時間關聯(lián)。安排校正方案與現(xiàn)有維護任務重合便于合并任務并減少總體停機時間。生產(chǎn)過程通常以第一操作水平操作。例如，第一操作水平可以是發(fā)電過程的正常功率輸出水平或制造過程的正常生產(chǎn)速度(例如，每分鐘單位數(shù))。備選地，第一生產(chǎn)水平可以是由于一個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障而縮減的生產(chǎn)水平。在一些實施例中，當校正方案被創(chuàng)建415并與早于預測故障時間的校正時間關聯(lián)時，生產(chǎn)控制裝置210確定420在當前時間與校正時間之間可安全操作生產(chǎn)過程的第二操作水平。例如，如果已預測315(圖3中示出)特定生產(chǎn)資產(chǎn)會出現(xiàn)故障，可通過再次預測315具有大于第一操作水平的一系列操作水平的生產(chǎn)資產(chǎn)的故障來確定第二操作水平。類似地，這種預測能力可用于解決設置的故障日期約等于校正時間的操作水平。在這樣的實施例中，因為將在原始故障日期之前修理或更換生產(chǎn)資產(chǎn)，第二操作水平可大于第一操作水平。如果是的話，生產(chǎn)控制裝置210可進一步基于與以第二操作水平操作生產(chǎn)過程關聯(lián)的利益來估計325(圖3中示出)校正方案的總成本?？苫诘谝徊僮魉脚c第二操作水平之間的差異來確定利益。例如，在當前時間與校正時間(與校正方案關聯(lián))之間以第二操作水平操作生產(chǎn)過程可導致額外收益，并且此額外收益可至少部分抵消校正方案的總成本。一些實施例便于將校正方案與安排在預測故障后的現(xiàn)有維護任務合并。在這樣的實施例中，生產(chǎn)控制裝置210識別425與生產(chǎn)過程關聯(lián)(例如，將導致停機時間)并且安排在預測故障時間之后的某個時間的一個或多個現(xiàn)有維護任務。在一個實施例中，生產(chǎn)控制裝置210識別425安排在預測故障時間后不超過預定天數(shù)(N)的某個時間的維護任務。N 可以是適合維護任務預計的任何天數(shù)。例如，N可以是7、15、30或60天。對于每一個識別的維護任務，生產(chǎn)控制裝置210創(chuàng)建430校正方案，它與識別的維護任務結合并與約等于(例如，24小時內(nèi))預測故障時間的校正時間關聯(lián)。相應地，類似于創(chuàng)建415與故障日期前維護任務重合的校正方案，結合現(xiàn)有故障日期后維護任務創(chuàng)建430 的校正方案導致現(xiàn)有維護任務與校正方案的合并或結合。估計325與現(xiàn)有維護任務結合的校正方案的總成本可包括確定預測由結合現(xiàn)有維護任務與校正方案導致的成本減少。在一個實施例中，生產(chǎn)控制裝置210可基于預測由執(zhí)行與第二維護任務重合的校正方案導致的增加停機時間來計算停機時間成本。例如，如果現(xiàn)有維護任務要求三個小時的停機時間，并且校正方案包括需要四個小時停機時間的操作，結合校正方案與現(xiàn)有維護任務可添加僅一小時(4小時-3小時)的增加停機時間?？稍谠黾拥幕A上計算的其它成本可包括但不限于僅包括人工成本、設備運送成本和/或測試、檢驗和/認證一個或多個生產(chǎn)資產(chǎn)的成本。在一些情況下，例如在現(xiàn)有維護任務和校正方案涉及相同生產(chǎn)資產(chǎn)或密切相關的生產(chǎn)資產(chǎn)時，增加的成本可能為零。例如，如果現(xiàn)有維護任務要求測試旋轉(zhuǎn)部件，包括更換旋轉(zhuǎn)部件的軸承的操作和用于測試旋轉(zhuǎn)部件的操作的校正方案不會產(chǎn)生增加的測試成本。參照圖3和圖4，在一個實施例中，結合現(xiàn)有故障日期后維護任務創(chuàng)建430校正方案，并且選擇330該校正方案。在這樣的實施例中，為所選的校正方案安排335維護任務可包括重新安排現(xiàn)有維護任務以與新的維護任務重合。圖5是用于顯示和選擇校正方案的示范用戶界面500。用戶界面500顯示關于生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障的信息并可由客戶機裝置220和/或生產(chǎn)控制裝置210 (圖2中示出)呈現(xiàn)。在示范實施例中，用戶界面500包括生產(chǎn)資產(chǎn)名稱505和預測315(圖3中示出) 將出現(xiàn)故障的生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障時間510。用戶界面還顯示為解決預測故障已確定的多個校正方案。在示范實施例中，顯示第一校正方案515、第二校正方案520和第三校正方案 525。備注545可由生產(chǎn)控制裝置210自動填充。對于每一個校正方案515、520、525，用戶界面500顯示校正時間530、停機時間 535、總成本540及備注545。在校正方案與現(xiàn)有維護任務結合時，停機時間535可表達為增加的停機時間。備注545包括例如關于與校正方案關聯(lián)的操作調(diào)整水平的信息，關于與校正方案結合的任何現(xiàn)有維護任務的信息，和/或有關校正方案選擇的任何其它信息。在示范實施例中，用戶界面500顯示推薦的校正方案指示器550以指出生產(chǎn)控制裝置210已選擇330(圖3中示出)第三校正方案525。例如，可基于第三校正方案與所示校正方案中的最低總成本540關聯(lián)而選擇330第三校正方案525。在選擇繼續(xù)按鈕555時， 生產(chǎn)控制裝置210基于用戶界面500中所選的校正方案安排335 (圖3中示出)維護任務。本文中提供的實施例實現(xiàn)自動確定校正方案以解決生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障。此外， 可為每一個校正方案估計總成本，讓操作人員或計算機系統(tǒng)可容易地選擇最具成本效益的選項。此類選項可包括臨時增大操作水平以抵消停機時間成本的校正方案或與現(xiàn)有任務結合以減少總停機時間的校正方案。相應地，可降低生產(chǎn)資產(chǎn)故障的總成本。本文所述的方法和系統(tǒng)并不局限于本文所述的具體實施例。例如，各系統(tǒng)的部件和/或各方法的步驟可與本文所述的其它部件和/或步驟無關且分離地使用和/或?qū)嵺`。 另外，各部件和/或步驟還可與其它設備和方法結合使用和/或?qū)嵺`。一些實施例涉及一個或多個電子或計算裝置的使用。這類裝置通常包括處理器或控制器，例如通用中央處理器(CPU)、圖形處理單元(GPU)、微控制器、精簡指令集計算機 (RISC)處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯電路(PLC)和/或能夠運行本文所述功能的任何其它電路或處理器。本文所述的方法可編碼為包含在非限制性地包括存儲裝置和 /或存儲器裝置的計算機可讀介質(zhì)中的可執(zhí)行指令。這類指令在由處理器運行時使該處理器執(zhí)行本文所述方法的至少一部分。上述示例只是示范性的，因而并不是要以任何方式限制術語“處理器”的定義和/或含意。按照多種具體實施例描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員會知道，在權利要求書的精神和范圍之內(nèi)，可經(jīng)過修改來實施本發(fā)明。配件表
權利要求
1.一種用于操作生產(chǎn)過程的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲器裝置(110)，其配置成存儲生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障，所述預測故障與預測故障時間關聯(lián)；以及處理器(I 15)，其與所述存儲器裝置通信耦合并且編程為針對所述預測故障確定多個校正方案，其中每一個校正方案與所述預測故障時間之前的校正時間關聯(lián)；以及至少部分基于與所述校正方案關聯(lián)的停機時間成本和修理所述生產(chǎn)資產(chǎn)的成本估計所述多個校正方案中的每一個校正方案的總成本。
2.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器(115)還編程為至少部分基于人工成本和材料成本為所述多個校正方案中的每一個校正方案計算修理所述生產(chǎn)資產(chǎn)的所述成本。
3.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器(115)編程為還基于測試所述生產(chǎn)資產(chǎn)的成本、檢驗所述生產(chǎn)資產(chǎn)的成本、以及認證所述生產(chǎn)資產(chǎn)成本中的至少一個估計每一個校正方案的所述總成本。
4.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述生產(chǎn)過程以第一操作水平操作，并且所述處理器(115)還編程為確定所述生產(chǎn)過程可在當前時間和與所述多個校正方案中的第一校正方案關聯(lián)的校正時間之間安全操作的第二操作水平；以及進一步基于所述第一操作水平與所述第二操作水平之間的差異來估計所述第一校正方案的所述總成本。
5.如權利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述處理器(115)編程為至少部分基于與所述生產(chǎn)過程關聯(lián)的現(xiàn)有維護任務確定與所述多個校正方案中的第一校正方案關聯(lián)的校正時間。
6.如權利要求I所述的系統(tǒng)，還包括與所述處理器(115)通信耦合并配置成接收校正方案選擇的輸入接口(130)，其中所述處理器還編程為基于所選擇的校正方案安排維護任務。
7.具有其上包含的計算機可執(zhí)行指令的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)，其中在由至少一個處理器(115)執(zhí)行時，所述計算機可執(zhí)行指令使所述至少一個處理器針對生產(chǎn)過程中使用的生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障確定多個校正方案，其中每一個校正方案與校正時間關聯(lián)；為所述多個校正方案中的每一個校正方案估計總成本；以及基于所述多個校正方案中的第一校正方案安排維護任務，其中至少部分基于所述第一校正方案的總成本從所述多個校正方案中選擇所述第一校正方案。
8.如權利要求7所述的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，在由至少一個處理器 (115)執(zhí)行時，所述計算機可執(zhí)行指令使所述至少一個處理器基于修理所述生產(chǎn)資產(chǎn)的成本、所述生產(chǎn)過程的停機時間成本、測試所述生產(chǎn)資產(chǎn)的成本、檢驗所述生產(chǎn)資產(chǎn)的成本以及認證所述生產(chǎn)資產(chǎn)成本中的至少一個估計每一個校正方案的總成本。
9.如權利要求7所述的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，在由至少一個處理器 (115)執(zhí)行時，所述計算機可執(zhí)行指令使所述至少一個處理器至少部分通過以下方式確定多個校正方案識別與所述生產(chǎn)過程關聯(lián)的現(xiàn)有維護任務；以及確定與所述現(xiàn)有維護任務重合的至少一個校正方案。
10.如權利要求7所述的一個或多個計算機可讀存儲介質(zhì)，其中，所述生產(chǎn)過程以第一操作水平操作，并且在由至少一個處理器執(zhí)行時，所述計算機可執(zhí)行指令還使所述至少一個處理器識別將導致所述生產(chǎn)過程的停機時間的第二維護任務，其中所述第二維護任務安排在與所述第一校正方案關聯(lián)的所述校正時間之后的某個時間；以及確定預測由在與所述第一校正方案關聯(lián)的所述校正時間執(zhí)行所述第二維護任務導致的成本減少。
全文摘要
本發(fā)明名稱為“用于在生產(chǎn)過程中校正預測故障的系統(tǒng)和方法”。提供一種用于操作生產(chǎn)過程的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括存儲器裝置(110)，其配置成存儲生產(chǎn)資產(chǎn)的預測故障，預測故障與預測故障時間關聯(lián)；以及處理器(115)，與存儲器裝置通信耦合并編程為針對預測故障確定多個校正方案，其中每一個校正方案與預測故障時間之前的校正時間關聯(lián)，并且至少部分基于與校正方案關聯(lián)的停機時間成本和修理生產(chǎn)資產(chǎn)的成本為多個校正方案中的每一個校正方案估計總成本。
文檔編號G05B23/02GK102591323SQ201210012920
公開日2012年7月18日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權日2011年1月4日
發(fā)明者D·R·麥克米倫 申請人:通用電氣公司