本發(fā)明涉及海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備完整性技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種改進(jìn)型RCM分析方法及基于其的動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

由于我國海上油氣生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施和大多數(shù)先進(jìn)設(shè)備購置、租賃和使用限制的原因，目前大多數(shù)產(chǎn)品的管理還不能延展到論證設(shè)計(jì)、加工制造和安裝與調(diào)試階段。因此，目前對(duì)海上油氣生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施完整性管理主要是指使用、運(yùn)營之后的設(shè)備運(yùn)營維護(hù)階段完整性管理。因此，維修策略的制定與實(shí)施，是海上油氣生產(chǎn)設(shè)備設(shè)施完整性管理的重要組成部分，同時(shí)我國海洋石油企業(yè)已經(jīng)采用一些資產(chǎn)管理的方法或工具如：企業(yè)資源計(jì)劃(ERP)、設(shè)備物資管理系統(tǒng)(CMMS、MAXIMO及SAP)和關(guān)鍵績效分析(KPI)等，但僅僅使用這些技術(shù)并不能達(dá)到AIM的目標(biāo)。

完善的AIM是一項(xiàng)復(fù)雜的管理過程，即是用整體優(yōu)化的方式管理資產(chǎn)，以達(dá)到資產(chǎn)的可靠性、可用性以及經(jīng)濟(jì)性的要求并可持續(xù)發(fā)展。完善的AIM作為維護(hù)與管理的最高級(jí)，其包含了基于風(fēng)險(xiǎn)管理的三項(xiàng)核心技術(shù)：RCM、RBI、SIL，而這些核心技術(shù)又包含了多項(xiàng)主動(dòng)維護(hù)和計(jì)劃維護(hù)方法。

海洋平臺(tái)設(shè)備，尤其是動(dòng)設(shè)備，與管道、站場設(shè)備和井筒等存在較大區(qū)別，主要表現(xiàn)為平臺(tái)動(dòng)設(shè)備數(shù)目眾多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)指標(biāo)高、環(huán)境工況惡劣和維修困難等特點(diǎn)，以至于現(xiàn)有的完整性管理體系都不能直接適用于海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備完整性管理需求，同時(shí)動(dòng)設(shè)備完整性管理關(guān)鍵技術(shù)與其他設(shè)備完整性管理關(guān)鍵技術(shù)也不同。

目前，傳統(tǒng)RCM分析方法的體系和結(jié)構(gòu)已基本形成，已廣泛地應(yīng)用到眾多行業(yè)中，但在其實(shí)際推廣與應(yīng)用過程中仍然有一些方面需要進(jìn)一步改進(jìn)和完善。在對(duì)傳統(tǒng)RCM方法在多個(gè)行業(yè)，尤其是海洋石油行業(yè)，應(yīng)用情況調(diào)研的基礎(chǔ)上，對(duì)其目前存在的主要問題和不足進(jìn)行了總結(jié)分析，具體如下：

(1)傳統(tǒng)RCM分析是一種定性的分析過程或方法，在其每一步的決策點(diǎn)都必須根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或?qū)＜医ㄗh進(jìn)行判斷，因而，維修決策結(jié)果受人為因素影響比較大，且存在較大波動(dòng)。

(2)傳統(tǒng)RCM分析精度較低，分析過程中所收集的數(shù)據(jù)多半是定性的描述，少有數(shù)值型數(shù)據(jù)，因此，分析過程多采用定性分析，定量分析不夠，致使最終分析結(jié)果精度較低，且誤差較大。

(3)傳統(tǒng)RCM分析內(nèi)容過于復(fù)雜、工作量較大、效率低下，導(dǎo)致RCM分析成本較高。同時(shí)，RCM分析過程中需制定許多繁雜的表格，無法重復(fù)使用，也無法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)管理、快速查詢和提取，嚴(yán)重影響相關(guān)數(shù)據(jù)和案例的綜合分析和應(yīng)用。

(4)傳統(tǒng)RCM方法具有通用性，但不具有針對(duì)性，致使其應(yīng)用于不同行業(yè)或企業(yè)時(shí)，無法與設(shè)備的不同自身特點(diǎn)和不同運(yùn)行環(huán)境建立聯(lián)系，從而無法制定出行之有效的維修策略，無法達(dá)到RCM方法所應(yīng)有的效果。

(5)傳統(tǒng)RCM的適用性準(zhǔn)則、有效性準(zhǔn)則(包括參數(shù)、指標(biāo)和度量方法)以及邏輯決斷圖等不夠切合實(shí)際，致使不便于操作，導(dǎo)致RCM的實(shí)用性較差，且RCM決斷不夠準(zhǔn)確。

(6)傳統(tǒng)RCM分析實(shí)施過程中，沒有與設(shè)備的設(shè)計(jì)情況、設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和維修狀況等信息建立緊密聯(lián)系，因此不能結(jié)合運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、運(yùn)行與維修歷史數(shù)據(jù)等信息，對(duì)RCM分析結(jié)果(維修大綱)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而導(dǎo)致設(shè)備維修策略和維修任務(wù)實(shí)施不合理。

(7)傳統(tǒng)RCM分析中，未能結(jié)合行業(yè)背景、生產(chǎn)要求、運(yùn)作特殊環(huán)境和設(shè)備自身特性等，來對(duì)所屬設(shè)備進(jìn)行不同重要度的劃分，從而對(duì)非重要設(shè)備都進(jìn)行RCM的常規(guī)分析(如FMEA，邏輯決斷等)，從而增加了分析對(duì)象和內(nèi)容，導(dǎo)致耗費(fèi)過多時(shí)間與維修資源，并降低分析效率和精度。

(8)傳統(tǒng)的RCM分析中，能根據(jù)其維修方法邏輯決斷圖確定出重要功能產(chǎn)品的維修方法，但其維修任務(wù)(定期維修、故障檢查，隱患檢測等)執(zhí)行時(shí)間或維修間隔期，多數(shù)情況下僅是根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等來進(jìn)行確定。

同時(shí)，由于傳統(tǒng)RCM是基于疲勞和磨損理論來研究零部件的可靠性，其更為適用于軍工、航天、航空等領(lǐng)域機(jī)械設(shè)備的可靠性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。然而對(duì)于石油石化行業(yè)中的設(shè)備，尤其對(duì)于海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備而言，產(chǎn)品的失效不僅限于疲勞損壞和磨損失效，因此國外的RCM風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于我國則具有一定的選擇性和局限性。由于我國海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備沿用傳統(tǒng)的設(shè)備管理模式和維修制度，未建立以可靠性為中心的維修管理模式，在傳統(tǒng)的設(shè)備管理體制下，RCM評(píng)估實(shí)施過程中也遇到了巨大的挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在：設(shè)備數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)記錄不標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備故障模式發(fā)生頻率、故障后果難以統(tǒng)計(jì)，造成很難進(jìn)行RCM定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)型RCM分析方法及基于其的動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，在確定重要功能設(shè)備的分析過程中，強(qiáng)調(diào)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)對(duì)設(shè)備重要度及分類的影響，在RCM整個(gè)分析過程引入數(shù)學(xué)模型及算法，將RCM由定性分析轉(zhuǎn)變?yōu)槎糠治?，從而得到更直觀、更精確的和更科學(xué)的分析結(jié)果；同時(shí)，通過實(shí)施海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，可以使設(shè)備管理者對(duì)動(dòng)設(shè)備各部件實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理，優(yōu)化維修策略，提高動(dòng)設(shè)備的可靠性，同時(shí)減少安全事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)動(dòng)設(shè)備的本質(zhì)安全。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種改進(jìn)型RCM分析方法，包括：

S1.確定分析對(duì)象：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)劃分海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)邊界，并構(gòu)建海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備包含的所有設(shè)備的層次結(jié)構(gòu)樹；

S2.確定性能標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)使用要求和性能數(shù)據(jù)逐層確定所述層次結(jié)構(gòu)樹中各設(shè)備的性能指標(biāo)；

S3.確定重要設(shè)備：根據(jù)使用要求確定重要度影響因素，并根據(jù)重要度影響因素確定重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后根據(jù)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行重要度評(píng)價(jià)，定義重要度大于第一閾值的設(shè)備作為重要設(shè)備，重要度小于等于第一閾值的設(shè)備作為非重要設(shè)備；

S4.FMECA分析：根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)確定重要設(shè)備的故障模式，對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行FMECA分析，確定各重要設(shè)備的故障原因及影響；

S5.確定維修策略：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建立維修邏輯決斷圖，對(duì)重要設(shè)備和非重要設(shè)備進(jìn)行邏輯決斷，確定其維修方法，根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)確定維修間隔期，并生成維修大綱；

S6.制定維修實(shí)施方案：根據(jù)維修大綱制定出直接實(shí)施的維修方案。

所述改進(jìn)型RCM分析方法還包括：S7.優(yōu)化維修任務(wù)：根據(jù)FMECA分析的結(jié)果確定出各重要設(shè)備的高風(fēng)險(xiǎn)故障模式，并確定監(jiān)測對(duì)象，獲取監(jiān)測對(duì)象的性能數(shù)據(jù)，對(duì)該性能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲得監(jiān)測對(duì)象的性能動(dòng)態(tài)，根據(jù)監(jiān)測對(duì)象的性能動(dòng)態(tài)對(duì)維修大綱進(jìn)行調(diào)整。

所述改進(jìn)型RCM分析方法還包括對(duì)非重要設(shè)備分類的步驟：建立基于設(shè)備故障頻率和故障影響的低階風(fēng)險(xiǎn)矩陣，將非重要功能設(shè)備分為有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備和無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備。

對(duì)于無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備，其邏輯決斷的方法為：

S501.判斷無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的預(yù)防性維修費(fèi)用是否大于事后維修費(fèi)用：若預(yù)防性維修費(fèi)用大于事后維修費(fèi)用，則采用事后維修，否則采用定期維修。

對(duì)于有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備，其邏輯決斷的方法為：

S511.判斷有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備是否存在隱蔽性后果：若存在隱蔽性后果，則執(zhí)行S513；否則，執(zhí)行S512；

S512.判斷有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的預(yù)防性維修費(fèi)用是否大于事后維修費(fèi)用：若預(yù)防性維修費(fèi)用大于事后維修費(fèi)用，則采用事后維修，否則采用定期維修；

S513.判斷是否可以檢測出隱蔽性故障：若可以檢測出隱蔽性故障，則執(zhí)行隱患檢測；否則執(zhí)行S514；

S514.判斷所述隱蔽性后果是否影響人員安全和環(huán)境：若是，則采用改進(jìn)維修；否則執(zhí)行S515；

S515.判斷有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的預(yù)防性維修費(fèi)用是否大于事后維修費(fèi)用：若預(yù)防性維修費(fèi)用大于事后維修費(fèi)用，則采用事后維修，否則采用定期維修。

對(duì)于重要設(shè)備，其邏輯決斷的方法為：

S521.判斷重要設(shè)備是否需要進(jìn)行保養(yǎng)：若需要，則執(zhí)行保養(yǎng)工作；

S522.判斷重要設(shè)備是否需要進(jìn)行巡檢：若需要，則執(zhí)行巡檢；

S523.判斷重要設(shè)備是否存在隱蔽性后果：若是，則執(zhí)行S524；否則，執(zhí)行S528；

S524.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S525；

S525.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S526；

S526.判斷隱患檢測是否可行：若隱患檢測可行，則執(zhí)行隱患檢測；否則執(zhí)行S527；

S527.判斷所述隱蔽性后果是否影響人員安全和環(huán)境：若是，則采用改進(jìn)維修；否則執(zhí)行事后維修；

S528.判斷重要設(shè)備是否存在安全性后果：若是，則執(zhí)行S529；否則，執(zhí)行S5212；

S529.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S5210；

S5210.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S5211；

S5211.判斷組合維修是否可行：若組合維修可行，則執(zhí)行組合維修；否則執(zhí)行改進(jìn)維修；

S5212.判斷重要設(shè)備是否存在任務(wù)性后果：若是，則執(zhí)行S5213；否則，執(zhí)行S5216；

S5213.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S5214；

S5214.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S5215；

S5215.判斷組合維修是否可行：若組合維修可行，則執(zhí)行組合維修；否則執(zhí)行改進(jìn)維修；

S5216.判斷重要設(shè)備是否存在經(jīng)濟(jì)性后果：若是，則執(zhí)行S5217；

S5217.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S5218；

S5218.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S5219；

S5219.判斷組合維修是否可行：若組合維修可行，則執(zhí)行組合維修；否則執(zhí)行S5220；

S5220.判斷改進(jìn)維修是否可行：若改進(jìn)維修可行，則執(zhí)行改進(jìn)維修；否則執(zhí)行事后維修。

重要度的評(píng)價(jià)方法為：

S31.建立設(shè)備的重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)；

S32.建立各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；

S33.多個(gè)評(píng)價(jià)者分別采用AHP方法確定出各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系，得到各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的多種初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系；

S34.采用模糊Borda序值法對(duì)各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的多種初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，得到各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的Borda值；

S35.根據(jù)各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的Borda值生成各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系；

S36.根據(jù)各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系，計(jì)算設(shè)備的重要度。

基于改進(jìn)型RCM分析方法的動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括：

數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集并存儲(chǔ)海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備的各種數(shù)據(jù)；

重要設(shè)備識(shí)別模塊，用于對(duì)海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備包含的所有設(shè)備進(jìn)行重要度識(shí)別，選擇重要度大于閾值的設(shè)備作為重要設(shè)備；

維修大綱制定模塊，用于根據(jù)權(quán)利要求1～7所述的改進(jìn)型RCM分析方法對(duì)各設(shè)備進(jìn)行分析，制定出維修大綱；

風(fēng)險(xiǎn)分析模塊，用于識(shí)別出各重要設(shè)備的故障模式，并計(jì)算各故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，選擇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)大于第二閾值的故障模式作為高風(fēng)險(xiǎn)故障模式；

完整性評(píng)價(jià)模塊，用于識(shí)別和評(píng)價(jià)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、預(yù)測各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和估計(jì)各設(shè)備的剩余壽命；

維修策略優(yōu)化模塊，用于根據(jù)各重要設(shè)備的高風(fēng)險(xiǎn)故障模式、以及完整性評(píng)價(jià)模塊對(duì)各重要設(shè)備的評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)維修大綱進(jìn)行調(diào)整；

效能評(píng)估模塊，用于對(duì)海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)的績效進(jìn)行評(píng)測。

所述風(fēng)險(xiǎn)分析模塊計(jì)算各故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的方法為：

SS1.構(gòu)建設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖確定評(píng)價(jià)體系層數(shù)L；

SS2.確定風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖中第一層被評(píng)對(duì)象的Borda值及排序值；

SS3.令l＝2；

SS4.確定風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖中第l層被評(píng)對(duì)象的Borda值及排序值；

SS4.判斷l(xiāng)是否等于L：若l等于L，則輸出L層被評(píng)對(duì)象的Borda值及排序值；否則，將l加1，執(zhí)行SS5。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)結(jié)合傳統(tǒng)RCM方法存在的問題和所提出的改進(jìn)措施，在多個(gè)分析步驟中引入了定量分析方法，根據(jù)實(shí)際問題建立了多個(gè)數(shù)學(xué)模型和算法(重度評(píng)價(jià)模型、風(fēng)險(xiǎn)分析模型、維修間隔期優(yōu)化模型和狀態(tài)評(píng)估模型等)，實(shí)現(xiàn)了定性分析向定量化分析轉(zhuǎn)化，從而保證了RRCM在工程應(yīng)用的精確性和科學(xué)性；

(2)結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將本發(fā)明的各個(gè)分析步驟模塊化，集成相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和算法，形成一套流程化分析系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)多用戶間數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分享與交換，從而提高本發(fā)明中方法在工程應(yīng)用的分析效率，減少整體工作量；

(3)采用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)等，與現(xiàn)有的設(shè)備管理系統(tǒng)相結(jié)合，形成數(shù)據(jù)交換與互通，發(fā)揮各自的優(yōu)勢，科學(xué)、高效地對(duì)海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備進(jìn)行維修管理，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的持續(xù)安全進(jìn)行，從而提高了實(shí)用性和科學(xué)性；

(4)通過企業(yè)現(xiàn)有的設(shè)備維護(hù)、物質(zhì)購置等管理系統(tǒng)，挖掘出現(xiàn)場設(shè)備所發(fā)生的故障模式、發(fā)生時(shí)間、故障原因及影響、維修費(fèi)用等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并采用FMECA分析方法對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)處理和歸納，從而為關(guān)鍵設(shè)備或部件的故障模式風(fēng)險(xiǎn)和運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)支持；

(5)改善安全性和環(huán)境完整性，提高運(yùn)行性能和維修成本效益，延長設(shè)備的使用壽命，增進(jìn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、使用和維修部門之間的協(xié)作精神，以最低費(fèi)用保證最大安全性和可靠性，大大減少維修項(xiàng)目，節(jié)省人力、物力和財(cái)力，縮短維修時(shí)間，追求故障率最小、壽命周期費(fèi)用最低、機(jī)械綜合經(jīng)濟(jì)效益最好；

(6)通過實(shí)施海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，可以使設(shè)備管理者對(duì)動(dòng)設(shè)備各部件實(shí)現(xiàn)分級(jí)管理，優(yōu)化維修策略，提高動(dòng)設(shè)備的可靠性，同時(shí)減少安全事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)動(dòng)設(shè)備的本質(zhì)安全；在實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全的條件下節(jié)省維修費(fèi)用，提高設(shè)備管理水平及工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中改進(jìn)型RCM分析方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明中海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備的重要度評(píng)價(jià)的流程圖；

圖3為本發(fā)明中采用層次分析法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始權(quán)重值的流程圖；

圖4為本發(fā)明中計(jì)算設(shè)備的重要度的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖5為本發(fā)明中計(jì)算設(shè)備的重要度的又一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖6為本發(fā)明中無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的維修方法的流程圖；

圖7為本發(fā)明中有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的維修方法的流程圖；

圖8為本發(fā)明中重要設(shè)備的維修方法的流程圖；

圖9為本發(fā)明中基于改進(jìn)型RCM分析方法的動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖；

圖10為本發(fā)明中風(fēng)險(xiǎn)分析模塊計(jì)算各故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1所示，一種改進(jìn)型RCM分析方法，包括以下步驟：

S1.確定分析對(duì)象：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)劃分海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備系統(tǒng)邊界，并構(gòu)建海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備包含的所有設(shè)備的層次結(jié)構(gòu)樹。

選定分析對(duì)象后，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)備邊界和分析體系的確定方法，劃分海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備的系統(tǒng)邊界；再根據(jù)系統(tǒng)或設(shè)備的設(shè)計(jì)圖紙、說明書、拆裝資料和檢修記錄等信息分層構(gòu)建系統(tǒng)或設(shè)備的結(jié)構(gòu)樹。在結(jié)構(gòu)樹建立過程中，必須保證重要產(chǎn)品不會(huì)被漏掉，且出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重影響(安全性、任務(wù)性或經(jīng)濟(jì)性)。

S2.確定性能標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)使用要求和性能數(shù)據(jù)逐層確定所述層次結(jié)構(gòu)樹中各設(shè)備的性能指標(biāo)。

根據(jù)系統(tǒng)或設(shè)備的使用要求，例如行業(yè)設(shè)備的管理標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)的使用要求等，結(jié)合上一步所得到的系統(tǒng)邊界劃分或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)樹，首先逐層確定其功能和性能指標(biāo)，即確定系統(tǒng)或設(shè)備整體的功能和性能標(biāo)準(zhǔn)，其次確定子系統(tǒng)的功能和性能指標(biāo)；再者確定單元或者機(jī)構(gòu)的功能和性能指標(biāo)；最后確定零部件的功能和性能指標(biāo)。準(zhǔn)確地描述分析對(duì)象的功能和性能標(biāo)準(zhǔn)將有助于確定重要功能設(shè)備和保證FMECA分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。

S3.確定重要設(shè)備：根據(jù)使用要求確定重要度影響因素，并根據(jù)重要度影響因素確定重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)，然后根據(jù)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)所有設(shè)備進(jìn)行重要度評(píng)價(jià)，定義重要度大于第一閾值的設(shè)備作為重要設(shè)備，重要度小于等于第一閾值的設(shè)備作為非重要設(shè)備。

通過建立設(shè)備重要度的評(píng)價(jià)模型，從而計(jì)算出各設(shè)備的重要度數(shù)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)重要度的量化，從而直觀地比較相互間的重要程度。根據(jù)實(shí)際情況和要求來確定設(shè)備重要度的界定標(biāo)準(zhǔn)，最終劃分出重要設(shè)備和非重要設(shè)備。

如圖2所示，所述步驟S3中，重要度的評(píng)價(jià)方法為：

S31.建立設(shè)備的重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)；

S32.建立各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)；

S33.多個(gè)評(píng)價(jià)者分別采用AHP方法確定出各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系，得到各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的多種初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系。

如圖3所示，多個(gè)評(píng)價(jià)者分別采用AHP方法確定出各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系，包括：

S331.建立層次結(jié)構(gòu)模型：根據(jù)設(shè)備的重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)建立設(shè)備的重要度的層次結(jié)構(gòu)模型；

S332.構(gòu)造判斷矩陣：評(píng)價(jià)者將各評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造出判斷矩陣D：

其中，u_ij表示第i個(gè)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)第j個(gè)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要度，u_ji表示第j個(gè)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)第i個(gè)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的相對(duì)重要度，u_ji的取值為u_ij的倒數(shù)；

S333.計(jì)算最大特征值及其特征向量：計(jì)算所述判斷矩陣D的最大特征值λ_max，并根據(jù)下式計(jì)算所述最大特征值λ_max對(duì)應(yīng)的特征向量W：

W＝(ω₁+ω₂+…+ω_n)

S334.對(duì)所述特征向量W進(jìn)行歸一化得到各評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始權(quán)重值，并根據(jù)所述各評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始權(quán)重值生成各評(píng)價(jià)指標(biāo)的優(yōu)序關(guān)系；

S335.一致性檢驗(yàn)：根據(jù)下式對(duì)所述判斷矩陣D進(jìn)行一致性檢驗(yàn)：若一致性檢驗(yàn)成功，則輸出各評(píng)價(jià)指標(biāo)的初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系；否則，執(zhí)行步驟S332：

CR＝CI/RI,CI＝(λ_max-n)/(n-1)

式中，CR—判斷矩陣D的隨機(jī)一致性比率，CI—判斷矩陣D的一般一致性指標(biāo)，RI—判斷矩陣D的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。

S34.采用模糊Borda序值法對(duì)各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的多種初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，得到各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的Borda值。

所述步驟S34包括：

S341.確定隸屬度μ_mn：在第m個(gè)評(píng)價(jià)者確定的設(shè)備的初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系中，計(jì)算每一個(gè)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值D_n屬于優(yōu)的隸屬度μ_mn：

μ_mn＝B_m(D_n)/m_nax{B_m(D₁),B_m(D₂),…,B_m(D_n)}

式中，B_m(D_n)—重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值D_n在第m個(gè)評(píng)價(jià)者確定的設(shè)備的初始權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系中的效用值；

S342.計(jì)算模糊頻數(shù)f_kn和模糊頻率W_kn：

式中，

S343.計(jì)算優(yōu)序關(guān)系得分Q_k：計(jì)算每一個(gè)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重值D_n在優(yōu)序關(guān)系中排在第k位的得分：

S344.計(jì)算Borda值：計(jì)算各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的Borda值FB(D_n)：

S35.根據(jù)各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的Borda值生成各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系。

S36.根據(jù)各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值及優(yōu)序關(guān)系，計(jì)算設(shè)備的重要度。

如圖4所示，所述步驟S36包括：

S361.多個(gè)評(píng)價(jià)者根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行評(píng)分；

S362.根據(jù)各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值以及多個(gè)評(píng)價(jià)者對(duì)設(shè)備的評(píng)分計(jì)算得到設(shè)備的多個(gè)重要度指數(shù)Index；

S363.根據(jù)所述設(shè)備的多個(gè)重要度指數(shù)Index生成多種設(shè)備重要度及優(yōu)序關(guān)系；

S364.采用模糊Borda序值法計(jì)算各設(shè)備的Borda值；

S365.根據(jù)各設(shè)備的Borda值生成各設(shè)備的重要度。

設(shè)備的重要度指數(shù)Index的計(jì)算公式為式中，n-重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的數(shù)量；v_i-評(píng)價(jià)者根據(jù)第i項(xiàng)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)設(shè)備的評(píng)分；w_i-第項(xiàng)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值。

如圖5所示，所述步驟S361還包括更新重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值：產(chǎn)生一組隨機(jī)數(shù)，按預(yù)設(shè)規(guī)則為每項(xiàng)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)分配一個(gè)隨機(jī)數(shù)，將各項(xiàng)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值更新為其對(duì)應(yīng)的隨機(jī)數(shù)。

更新重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值包括：(0，1)分布的均勻隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生一組隨機(jī)數(shù)，隨機(jī)數(shù)的個(gè)數(shù)與重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的個(gè)數(shù)相同，將該組隨機(jī)數(shù)中的各隨機(jī)數(shù)按照由大到小的順序依次分配給優(yōu)先級(jí)從高至低的各重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)，將各項(xiàng)重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)的群體權(quán)重值更新為其對(duì)應(yīng)的隨機(jī)數(shù)。

所述步驟S365之后還包括：

S366.根據(jù)重要度統(tǒng)計(jì)各設(shè)備的排名，獲取各設(shè)備所屬排列序號(hào)；

S367.判斷仿真次數(shù)是否達(dá)到預(yù)設(shè)值：若仿真次數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)值，執(zhí)行步驟S368；否則，執(zhí)行步驟S361；

S368.根據(jù)各設(shè)備所述序列號(hào)的累計(jì)頻率繪制出其累計(jì)頻率圖；

S369.根據(jù)各設(shè)備的累計(jì)頻率圖計(jì)算各設(shè)備的重要度。

所述步驟S369中，重要度的計(jì)算方法為：根據(jù)累計(jì)頻率圖中各設(shè)備的累計(jì)曲線的累積速率計(jì)算各設(shè)備的重要度；或，根據(jù)累計(jì)頻率圖中各設(shè)備的累計(jì)曲線的右邊所圍面積計(jì)算各設(shè)備的重要度。

S4.FMECA分析：根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)確定重要設(shè)備的故障模式，對(duì)重要設(shè)備進(jìn)行FMECA分析，確定各重要設(shè)備的故障原因及影響。

從MAXIMO和SAP等管理系統(tǒng)或現(xiàn)場巡檢記錄、故障維修記錄中，提取出上一步所確定的重要設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)和費(fèi)用信息等用于支持FMECA的分析。首先根據(jù)所收集到的歷史數(shù)據(jù)確定分析對(duì)象的故障模式，然后對(duì)重要設(shè)備的故障原因和故障影響等進(jìn)行分析，同時(shí)通過定性分析和引入權(quán)重的定量分析方式，從安全風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)成本風(fēng)險(xiǎn)、維修成本分析等四個(gè)方面，確定出分析對(duì)象的所有故障模式的風(fēng)險(xiǎn)概率和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

根據(jù)FMECA中各故障模式的危險(xiǎn)分析結(jié)果，可從經(jīng)濟(jì)性、任務(wù)性、等四個(gè)方面制定出配套的風(fēng)險(xiǎn)矩陣，從而定性地確定出高風(fēng)險(xiǎn)故障模式。也可以將FMECA中的風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果進(jìn)行量化，采用數(shù)學(xué)方法，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)的定量分析。確定出高風(fēng)險(xiǎn)的故障模式可作為下一步動(dòng)設(shè)備狀態(tài)維修的直接對(duì)象，也可作為后續(xù)維修任務(wù)優(yōu)化重點(diǎn)考慮對(duì)象。

S5.確定維修策略：根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)建立維修邏輯決斷圖，對(duì)重要設(shè)備和非重要設(shè)備進(jìn)行邏輯決斷，確定其維修方法，根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)確定維修間隔期，并生成維修大綱。

根據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)、海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備特性及其維修制度、維修策略等，建立邏輯決斷圖。再對(duì)所確定的重要功能設(shè)備進(jìn)行邏輯決斷，確定其維修方法(定期維修，定期報(bào)廢，狀態(tài)維修或隱患檢查等)。為了定期、有序地實(shí)施維修，從經(jīng)濟(jì)性、任務(wù)性和安全性三方面建立維修間隔期優(yōu)化模型，再根據(jù)MAXIMO或SAP系統(tǒng)中所提取的設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)和資產(chǎn)數(shù)據(jù)等，分析出設(shè)備的故障規(guī)律和經(jīng)濟(jì)成本等，從而將所獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)代入維修間隔期優(yōu)化模型中，確定出設(shè)備的維修間隔期。最后將決策依據(jù)、維修方法和執(zhí)行時(shí)機(jī)進(jìn)行系統(tǒng)分析，形成設(shè)備的維修大綱。

所述改進(jìn)型RCM分析方法還包括對(duì)非重要設(shè)備分類的步驟：建立基于設(shè)備故障頻率和故障影響的低階風(fēng)險(xiǎn)矩陣，將非重要設(shè)備分為有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備和無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備。

即，設(shè)備分類的方法為：

首先，獲取步驟S1中得到的層次結(jié)構(gòu)樹，建立基于設(shè)備故障頻率和故障影響的低階風(fēng)險(xiǎn)矩陣，從而區(qū)分出有風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備和無風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備(A類非重要設(shè)備)；

其次，建立基于多種故障影響(安全風(fēng)險(xiǎn)、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)成本風(fēng)險(xiǎn)和維修成本風(fēng)險(xiǎn))的多階風(fēng)險(xiǎn)矩陣，并通過FMECA分析，區(qū)分出中/高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備和低風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備(B類非重要能設(shè)備)；

再次，對(duì)于中/高風(fēng)險(xiǎn)設(shè)備，確定其重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，建立重要度評(píng)價(jià)模型，計(jì)算出各設(shè)備的重要度，區(qū)分出重要設(shè)備和非重要設(shè)備(C類非重要設(shè)備)；

最后，將上述四類設(shè)備劃分為三類：無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備(A類非重要設(shè)備)、有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備(B類非重要設(shè)備和C類非重要設(shè)備)和重要設(shè)備。

如圖6所示，對(duì)于無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備，其邏輯決斷的方法為：

S501.判斷無風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的預(yù)防性維修費(fèi)用是否大于事后維修費(fèi)用：若預(yù)防性維修費(fèi)用大于事后維修費(fèi)用，則采用事后維修，否則采用定期維修。

如圖7所示，對(duì)于有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備，其邏輯決斷的方法為：

S511.判斷有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備是否存在隱蔽性后果：若存在隱蔽性后果，則執(zhí)行S513；否則，執(zhí)行S512；

S512.判斷有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的預(yù)防性維修費(fèi)用是否大于事后維修費(fèi)用：若預(yù)防性維修費(fèi)用大于事后維修費(fèi)用，則采用事后維修，否則采用定期維修；

S513.判斷是否可以檢測出隱蔽性故障：若可以檢測出隱蔽性故障，則執(zhí)行隱患檢測；否則執(zhí)行S514；

S514.判斷所述隱蔽性后果是否影響人員安全和環(huán)境：若是，則采用改進(jìn)維修；否則執(zhí)行S515；

S515.判斷有風(fēng)險(xiǎn)非重要設(shè)備的預(yù)防性維修費(fèi)用是否大于事后維修費(fèi)用：若預(yù)防性維修費(fèi)用大于事后維修費(fèi)用，則采用事后維修，否則采用定期維修。

如圖8所示，對(duì)于重要設(shè)備，其邏輯決斷的方法為：

S521.判斷重要設(shè)備是否需要進(jìn)行保養(yǎng)：若需要，則執(zhí)行保養(yǎng)工作；

S522.判斷重要設(shè)備是否需要進(jìn)行巡檢：若需要，則執(zhí)行巡檢；

S523.判斷重要設(shè)備是否存在隱蔽性后果：若是，則執(zhí)行S524；否則，執(zhí)行S528；

S524.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S525；

S525.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S526；

S526.判斷隱患檢測是否可行：若隱患檢測可行，則執(zhí)行隱患檢測；否則執(zhí)行S527；

S527.判斷所述隱蔽性后果是否影響人員安全和環(huán)境：若是，則采用改進(jìn)維修；否則執(zhí)行事后維修；

S528.判斷重要設(shè)備是否存在安全性后果：若是，則執(zhí)行S529；否則，執(zhí)行S5212；

S529.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S5210；

S5210.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S5211；

S5211.判斷組合維修是否可行：若組合維修可行，則執(zhí)行組合維修；否則執(zhí)行改進(jìn)維修；

S5212.判斷重要設(shè)備是否存在任務(wù)性后果：若是，則執(zhí)行S5213；否則，執(zhí)行S5216；

S5213.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S5214；

S5214.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S5215；

S5215.判斷組合維修是否可行：若組合維修可行，則執(zhí)行組合維修；否則執(zhí)行改進(jìn)維修；

S5216.判斷重要設(shè)備是否存在經(jīng)濟(jì)性后果：若是，則執(zhí)行S5217；

S5217.判斷狀態(tài)維修是否可行：若狀態(tài)維修可行，則執(zhí)行狀態(tài)維修；否則執(zhí)行S5218；

S5218.判斷定期維修是否可行：若定期維修可行，則執(zhí)行定期維修；否則執(zhí)行S5219；

S5219.判斷組合維修是否可行：若組合維修可行，則執(zhí)行組合維修；否則執(zhí)行S5220；

S5220.判斷改進(jìn)維修是否可行：若改進(jìn)維修可行，則執(zhí)行改進(jìn)維修；否則執(zhí)行事后維修。

所述改進(jìn)型RCM分析方法還包括：S7.優(yōu)化維修任務(wù)：根據(jù)FMECA分析的結(jié)果確定出各重要設(shè)備的高風(fēng)險(xiǎn)故障模式，并確定監(jiān)測對(duì)象，獲取監(jiān)測對(duì)象的性能數(shù)據(jù)，對(duì)該性能數(shù)據(jù)進(jìn)行分析獲得監(jiān)測對(duì)象的性能動(dòng)態(tài)，根據(jù)監(jiān)測對(duì)象的性能動(dòng)態(tài)對(duì)維修大綱進(jìn)行調(diào)整。

通過海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備現(xiàn)有的故障診斷系統(tǒng)、狀態(tài)檢測系統(tǒng)以及其他管理系統(tǒng)等對(duì)分析對(duì)象的性能數(shù)據(jù)進(jìn)行長時(shí)間的跟蹤、分析和評(píng)價(jià)，獲得分析對(duì)象的性能動(dòng)態(tài)，從而對(duì)維檢修大綱進(jìn)行調(diào)整，使得實(shí)時(shí)的維修任務(wù)是動(dòng)態(tài)更新的。同時(shí)，再挖掘出MAXIMO、SAP等管理系統(tǒng)中的最新運(yùn)行數(shù)據(jù)，應(yīng)用于維修數(shù)據(jù)維修間隔期優(yōu)化模型中，從而所確定出的維修方法執(zhí)行時(shí)間也是動(dòng)態(tài)更新的。最終實(shí)現(xiàn)維修任務(wù)和執(zhí)行時(shí)機(jī)的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)更新，有效保證維修任務(wù)最優(yōu)化，避免了任務(wù)實(shí)施過程中對(duì)維檢修大綱生搬硬套。

S6.制定維修實(shí)施方案：根據(jù)維修大綱制定出直接實(shí)施的維修方案。

如圖9所示，基于改進(jìn)型RCM分析方法的動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集模塊、重要設(shè)備識(shí)別模塊、維修大綱制定模塊、風(fēng)險(xiǎn)分析模塊、風(fēng)險(xiǎn)分析模塊、完整性評(píng)價(jià)模塊、維修策略優(yōu)化模塊和效能評(píng)估模塊。

所述數(shù)據(jù)采集模塊，用于采集并存儲(chǔ)海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備的各種數(shù)據(jù)，包括設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)、維修數(shù)據(jù)、事故記錄和評(píng)估報(bào)告等。

所述重要設(shè)備識(shí)別模塊，用于對(duì)海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備包含的所有設(shè)備進(jìn)行重要度識(shí)別，選擇重要度大于第一閾值的設(shè)備作為重要設(shè)備。通過進(jìn)行重要度分級(jí)，對(duì)不同重要度的設(shè)備制定出相應(yīng)的維修策略；同時(shí)確定重要設(shè)備，將有助于對(duì)設(shè)備故障風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)價(jià)，以及系統(tǒng)及設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)評(píng)價(jià)及預(yù)測，且在一定程度可降低分析成本和分析冗余。

所述維修大綱制定模塊，用于根據(jù)權(quán)利要求1～7所述的改進(jìn)型RCM分析方法對(duì)各設(shè)備進(jìn)行分析，制定出維修大綱。維修大綱是根據(jù)動(dòng)設(shè)備可靠性、任務(wù)性和經(jīng)濟(jì)性的要求做出的維修工作安排，是設(shè)備全生命周期管理中的重要內(nèi)容，科學(xué)的維修大綱將有助于合理分配維修資源，降低設(shè)備生命周期內(nèi)的維護(hù)成本，即時(shí)實(shí)施維修措施，從而保證動(dòng)設(shè)備持續(xù)安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。

所述風(fēng)險(xiǎn)分析模塊，用于識(shí)別出各重要設(shè)備的故障模式，并計(jì)算各故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，選擇風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)大于第二閾值的故障模式作為高風(fēng)險(xiǎn)故障模式。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)可以確定出高風(fēng)險(xiǎn)的故障模式，從而明確出高風(fēng)險(xiǎn)的零部件、子系統(tǒng)及系統(tǒng)或設(shè)備，從而有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)有針對(duì)性的管控，并為后續(xù)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)價(jià)及預(yù)測提供支持。

如圖10所示，所述風(fēng)險(xiǎn)分析模塊計(jì)算各故障模式的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的方法為：

SS1.構(gòu)建設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖確定評(píng)價(jià)體系層數(shù)L。

SS2.確定風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖中第一層被評(píng)對(duì)象的Borda值及排序值。

所述步驟SS2包括：

SS21.確定風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖中第一層被評(píng)對(duì)象及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則；

SS22.根據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則確定第一層被評(píng)對(duì)象的得分；

SS23.統(tǒng)計(jì)第一層被評(píng)對(duì)象的得分，確定各第一層被評(píng)對(duì)象的優(yōu)序情況；

SS24.計(jì)算第一層被評(píng)對(duì)象的Borda值。

SS3.令l＝2。

SS4.確定風(fēng)險(xiǎn)層次關(guān)系圖中第l層被評(píng)對(duì)象的Borda值及排序值；

所述步驟SS4包括：

SS41.確定第l層被評(píng)對(duì)象及其下層所屬對(duì)象；

SS42.確定第l層的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則及評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的總數(shù)；若第l層給定了評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，則根據(jù)給定的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則進(jìn)行評(píng)分，評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的總數(shù)則是給定的實(shí)際數(shù)目；若第l層未給定評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，則根據(jù)被評(píng)對(duì)象的結(jié)構(gòu)層次構(gòu)造評(píng)價(jià)準(zhǔn)則。根據(jù)被評(píng)對(duì)象的結(jié)構(gòu)層次構(gòu)造評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的方法為：將第l層中所有被評(píng)對(duì)象進(jìn)行相互比較，每次比較的對(duì)象為該層被評(píng)對(duì)象所對(duì)應(yīng)的第l-1層中所屬對(duì)象中的一個(gè)，將第l層中所有被評(píng)對(duì)象的下層所屬對(duì)象的Borda值進(jìn)行相互比較；對(duì)所有l(wèi)層的被評(píng)對(duì)象的下層所屬對(duì)象進(jìn)行排序組合式的比較，構(gòu)成第l層的評(píng)價(jià)準(zhǔn)則，該層評(píng)價(jià)準(zhǔn)則的總數(shù)即為下層所屬對(duì)象排列組合的值。

SS43.根據(jù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則確定第l層被評(píng)對(duì)象的得分；

SS44.統(tǒng)計(jì)第l層被評(píng)對(duì)象的得分，確定第l層被評(píng)對(duì)象的排序值；

SS45.計(jì)算第l層被評(píng)對(duì)象的Borda值。

SS4.判斷l(xiāng)是否等于L：若l等于L，則輸出L層被評(píng)對(duì)象的Borda值及排序值；否則，將l加1，執(zhí)行SS5。

所述完整性評(píng)價(jià)模塊，用于識(shí)別和評(píng)價(jià)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、預(yù)測各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和估計(jì)各設(shè)備的剩余壽命。完整性評(píng)價(jià)結(jié)果可為海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備狀態(tài)維修策略的制定提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)更多設(shè)備的狀態(tài)維修，將更加合理有效地實(shí)施維修，從而降低設(shè)備運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)和提高安全水平，同時(shí)減少設(shè)備全運(yùn)營周期的維護(hù)成本。

所述完整性評(píng)價(jià)模塊識(shí)別和評(píng)價(jià)各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)的方法為：SSS1.動(dòng)設(shè)備包含的l個(gè)零部件構(gòu)成零部件集合Z，獲取l個(gè)零部件的所有故障模式，構(gòu)成各零部件的故障模式集合F；

SSS2.計(jì)算第k個(gè)零部件的m個(gè)故障模式各自所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)特征量，構(gòu)成第k個(gè)零部件的第j個(gè)故障模式所對(duì)應(yīng)的n個(gè)狀態(tài)特征量所構(gòu)成的集合Y_j，得到m個(gè)故障模式的狀態(tài)特征量空間Y^m；

SSS3.計(jì)算出狀態(tài)特征量空間Y^m中第i個(gè)狀態(tài)特征量在t時(shí)刻的相對(duì)劣化度b_i(t)，即該狀態(tài)特征量的故障發(fā)生概率p(Y_j)，計(jì)算得到m個(gè)故障模式所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)特征量全劣化概率空間p^m；

SSS4.計(jì)算故障模式集合F中第j個(gè)故障模式的綜合發(fā)生概率P(F_j)，得到第k個(gè)零部件的m個(gè)故障模式發(fā)生概率集合P_j；

SSS5.將故障模式發(fā)生概率集合P_j中的m個(gè)故障模式發(fā)生概率分別帶入零部件運(yùn)行狀態(tài)隸屬度函數(shù)，計(jì)算出第k個(gè)零部件所包括的m個(gè)故障模式的隸屬度矩陣R_k；

SSS6.構(gòu)建第k個(gè)零部件所包含的m個(gè)故障模式的權(quán)重矩陣B_k，計(jì)算得到第i個(gè)產(chǎn)品的隸屬于運(yùn)行狀態(tài)的隸屬度向量D_k，根據(jù)最大隸屬原則確定第k個(gè)零部件所處的狀態(tài)，生成動(dòng)設(shè)備包含的l個(gè)零部件的運(yùn)行狀態(tài)隸屬度空間C_l；

SSS7.定義動(dòng)設(shè)備所包含的l個(gè)零部件的權(quán)向量為W_l，結(jié)合動(dòng)設(shè)備包含的l個(gè)零部件的運(yùn)行狀態(tài)隸屬度空間C_l，得到動(dòng)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)語為S，根據(jù)最大隸屬原則得到該動(dòng)設(shè)備所處的狀態(tài)。

所述維修策略優(yōu)化模塊，用于根據(jù)各重要設(shè)備的高風(fēng)險(xiǎn)故障模式、以及完整性評(píng)價(jià)模塊對(duì)各重要設(shè)備的評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)維修大綱進(jìn)行調(diào)整；動(dòng)設(shè)備的維修策略及維修大綱根據(jù)動(dòng)設(shè)備高風(fēng)險(xiǎn)故障模式的變化，以及動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，從而保證設(shè)備運(yùn)營的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。

效能評(píng)估模塊，用于對(duì)海洋平臺(tái)動(dòng)設(shè)備完整性評(píng)價(jià)的績效進(jìn)行評(píng)測，包括完整性管理目標(biāo)的完成程度、維修計(jì)劃完成情況、設(shè)備效率的提升比例、設(shè)備投入產(chǎn)出比、完整性管理有效性等。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。