本發(fā)明涉及制造企業(yè)智能維護,具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能維護系統(tǒng)。
背景技術:
1、企業(yè)資產(chǎn)維護對于固定資產(chǎn)密集型企業(yè)來說一直都是一個大問題,常規(guī)大規(guī)模定期維護的做法,存在著不靈活、開銷大、需要停工等問題,一方面降低了企業(yè)的效能,另一方面又增加了企業(yè)的開支,且固定資產(chǎn)密集型企業(yè)中常使用的是多設備串聯(lián)的生產(chǎn)系統(tǒng),這種系統(tǒng)在維護時會面臨一臺設備停機維護其余設備也停機的現(xiàn)象,現(xiàn)有大多數(shù)企業(yè)通過引入緩沖區(qū)這一概念來解決這一問題,但緩沖區(qū)的容量對于固定資產(chǎn)密集型企業(yè)的系統(tǒng)性能有較大的影響,當不能夠及時完成設備的維護時,緩沖區(qū)的作用依舊很小,且生產(chǎn)與維護是制造企業(yè)資產(chǎn)維護中的兩個重要環(huán)節(jié),生產(chǎn)產(chǎn)品時為避免設備劣化降低產(chǎn)品質(zhì)量需對其維護,而對設備進行維護時因占用生產(chǎn)時間,進而導致生產(chǎn)效率降低。因此,設計針對性維護模式和提高維護擴展性的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能維護系統(tǒng)是很有必要的。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能維護系統(tǒng),以解決上述背景技術中提出的問題。
2、為了解決上述技術問題,本發(fā)明提供如下技術方案:一種基于物聯(lián)網(wǎng)的智能維護方法,包括以下步驟:
3、步驟一:針對制造企業(yè)中的多設備運行維護,劃分多設備運行線上每個設備的維護影響系數(shù),建立多設備運行線帶來的設備維護資產(chǎn)影響模型;
4、步驟二:基于多設備生產(chǎn)線時序的設備狀態(tài)分布,制定面向設備預防性維護的狀態(tài)評估方法;
5、步驟三:對整個生產(chǎn)線上的設備進行預防性維護判定;
6、步驟四:確定設備需要維護的閾值以及系統(tǒng)的維護時間,計算針對設備維護的維護成本,采取對應的維護措施。
7、根據(jù)上述技術方案,所述建立多設備運行線帶來的設備維護資產(chǎn)影響模型的步驟,包括:
8、步驟a1:在制造企業(yè)的多設備混聯(lián)生產(chǎn)線上,通過多監(jiān)測傳感器獲取生產(chǎn)線上各設備監(jiān)測傳感的多維時間序列數(shù)據(jù);
9、步驟a2:基于生產(chǎn)線運行的設備影響資源計算多設備運行線在設定周期內(nèi)的維護資源總消耗,設備影響資源包括多設備生產(chǎn)線上對設備進行的操作資源、投入的生產(chǎn)材料資源和投入運行的時間資源;
10、步驟a3:在制造企業(yè)現(xiàn)有的多設備串行生產(chǎn)系統(tǒng)中,依據(jù)設備維護的難易程度對多設備生產(chǎn)線上的設備進行等級劃分,越難維護的設備等級越高;
11、步驟a4:將運行生產(chǎn)線上每個等級的設備維護需要的維護資源也進行劃分,利用維護等級的影響因子描述不同設備對應產(chǎn)生的維護資源的需求情況;
12、步驟a5:利用劃分的設備維護資源影響系數(shù)劃分設備的維護資源需求優(yōu)先級,設備的維護資源影響系數(shù)越大,維護資源需求優(yōu)先級越高,即該設備對這條多設備運行線的維護資源需求越大;
13、步驟a6:將一條多設備生產(chǎn)線上所有設備的維護資源需求情況由高到低進行排序,每條生產(chǎn)線對各設備投入的維護資源總量是限定的,在一條多設備生產(chǎn)線上每個設備所需的維護資源種類不同,不同設備對同一維護資源的需求不同,根據(jù)一條生產(chǎn)線上設備的維護資源總消耗對應分配給不同的設備維護資源;
14、步驟a7:選取企業(yè)生產(chǎn)線設備維護資源的分配為優(yōu)化目標,構建設備維護資產(chǎn)影響模型,按照多設備生產(chǎn)線上每個設備的維護難易程度和維護需求進行模型的需求匹配和迭代輸出。
15、根據(jù)上述技術方案,所述提供評估數(shù)據(jù)的步驟,包括:
16、基于時序數(shù)據(jù)的預測方法,使用間隔的方法來對劣化趨勢進行預測,利用輸入的設備運行工作時長,實時地運用深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型評估設備的工作狀態(tài),通過設備作業(yè)狀態(tài)統(tǒng)計評估設備的工作性能,并為設備的預防性維護或更換提供評估數(shù)據(jù)。
17、根據(jù)上述技術方案,所述利用評估數(shù)據(jù)制定面向設備預防性維護的狀態(tài)評估的步驟,包括:
18、步驟b1:對多設備生產(chǎn)線的各組成設備結構進行分析,將設備之間的輸入輸出關系以及在設備網(wǎng)絡中的重要程度轉(zhuǎn)化為每個設備的初始權值;
19、步驟b5:計算從設備實時監(jiān)測傳感器數(shù)據(jù)中提取的特征數(shù)據(jù)與設備理想健康狀態(tài)特征數(shù)據(jù)集之間的馬氏距離,綜合直方圖法構建生產(chǎn)線設備的健康指數(shù);
20、步驟b2:通過每個設備的初始權值和性能健康指數(shù)計算得到設備的加權健康指數(shù),進行數(shù)據(jù)重要度區(qū)分,計算每個設備的健康數(shù)據(jù)重要度;
21、步驟b3:設定數(shù)據(jù)重要度的閾值,將設備的健康指數(shù)按重要度閾值劃分為兩個集合;
22、步驟b4:對生產(chǎn)線組成設備的健康狀態(tài)進行確定性分類,根據(jù)經(jīng)驗維護數(shù)據(jù)將設備健康狀態(tài)分為健康、亞健康、異常和故障四種狀態(tài)。
23、根據(jù)上述技術方案,所述對整個生產(chǎn)線上的設備進行預防性維護判定的步驟,包括:
24、步驟c1:根據(jù)之前對設備維護資源需求優(yōu)先級的排序以及預防性維護閾值判定需要進行預防性維護的設備;
25、步驟c2:列出所有需要進行預防性維護的設備,按維護資源需求優(yōu)先級進行排序,選取維護優(yōu)先級最低的設備作為預防性維護的標準;
26、步驟c3:確定需要進行預防性維護的設備,根據(jù)多設備生產(chǎn)線上設備在選取的時間段內(nèi)的維護資源需求程度與預防性維護值確定需要進行預防性維護的設備;
27、步驟c4:當設備的維護資源需求程度小于等于預防性的維護閾值時,設定設備需要進行預防性維護,當設備的維護難易程度大于預防性維護閾值時,設定設備進行直接維護。
28、根據(jù)上述技術方案,所述計算針對設備維護的維護成本,采取對應維護措施的方法步驟,包括:
29、步驟d1:設定多設備生產(chǎn)線整體的預防性維護閾值、生產(chǎn)線上每個設備的預防性維護閾值,以及生產(chǎn)線整體的維護閾值和生產(chǎn)線上每個設備的維護閾值;
30、步驟d2:在相同的時間周期內(nèi),將生產(chǎn)線上所有設備開始運行的時間作為生產(chǎn)線和設備的維護成本計算起始節(jié)點,根據(jù)設備的維護難易程度與預防性維護閾值確定需要進行預防性維護的設備,分析整體維護時消耗的維護費用以及對應時間周期內(nèi)的預防性維護費用,計算維護成本;
31、步驟d3:以整體的維護成本作為目標建立數(shù)學模型,輸出設定維護閾值對應的維護計劃以及整個時間段的總維護成本,當預防性維護閾值與維護閾值的差值過大時生產(chǎn)線的維護成本較高,當預防性維護閾值取值較??;
32、步驟d4:對多設備生產(chǎn)線的健康指數(shù)設置閾值,設定當多設備生產(chǎn)線的健康指數(shù)達到閾值時,進性生產(chǎn)線及設備的預防性維護判斷;
33、步驟d5:當生產(chǎn)線預防性維護動作觸發(fā)時,判斷生產(chǎn)線中組成設備是否達到預防性維護閾值和維護閾值,達到維護閾值的設備進行連帶性維護,即對生產(chǎn)線進行停機維護,針對多設備生產(chǎn)線上所有滿足維護條件的設備采取維護措施;
34、步驟d6:當多設備生產(chǎn)線的健康指數(shù)未達到維護閾值時,但多設備生產(chǎn)線中某個設備達到了預防性維護閾值,則對該設備采用預防性維護措施,通過對進行維護的設備更換閾值判斷采用哪種維護措施,低于設備更換閾值的設備進行更換,其它設備進行維修。
35、根據(jù)上述技術方案,所述智能維護系統(tǒng)包括:
36、設備維護模型模塊,用于建立多設備運行線帶來的設備維護資產(chǎn)影響模型;
37、預防性維護模塊,用于制定面向設備預防性維護的狀態(tài)評估方法;
38、維護成本分析計算模塊,用于計算針對設備維護的維護成本。
39、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明所達到的有益效果是:本發(fā)明,通過劃分多設備運行線上每個設備的維護影響系數(shù),建立多設備運行線帶來的設備維護資產(chǎn)影響模型,確定設備需要維護的閾值以及系統(tǒng)的維護時間,計算針對設備維護的維護成本,以降低系統(tǒng)維護成本為目標建立模型對可以提升企業(yè)的競爭力,以多設備生產(chǎn)線的總維護成本最低為目標,建立生產(chǎn)線預防性維護模型,有效地提高了設備的維護率,減少了頻繁啟動維護動作造成啟動成本的浪費。