[发明专利]一种水泥厂设备备件寿命的预测方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及互联网技术领域，尤其涉及一种水泥厂设备备件寿命的预测方法及系统。

背景技术

在为海外水泥厂提供备品备件供应服务的过程中，由于海外水泥厂所处的国家、地域以及相应的经济条件和政策条件各不相同，在工厂生产出现问题急需备品备件时，常常出现以下问题：

(1)备品备件采购成本高，采购不及时：由于不同国家的发展程度不同，对于部分特殊备件，可能由于各种原因在当地无法进行采购(或者采购成本极高)，造成备件无法及时采购或者采购成本大幅度提高，影响水泥厂正常运营。

(2)各区域库存的备品备件配置不合理：海外不同国家、不同地域的水泥厂的地理环境和生产条件差别很大，备品备件的需求差异也很大。在区域库存中，而备品备件的采购缺乏科学依据，若采购备件过多，不需要使用，则占用资金过多，造成资源浪费；若采购备件不足或配置不合理，故障发生时，没有足够的备件进行替换，会导致更严重的生产停产事件发生。

(3)不同区域的备品备件库存调度不合理：故障发生后，若本地区域库存无相应的备件供应，且无法进行当地采购，则只能通过传统通讯方式从其他区域库存进行调度。由于涉及到货物运输、清关等问题，往往会导致备件延误，或者成本大幅度上升。

为保障工厂顺利生产，各厂都有备品备件的需求，如何科学确认备件熟练，调度备品备件，对保障企业的生产，降低企业资金占用具有重要的意义。在大数据分析技术的背景下，一些公司利用大数据技术和建模等技术，对各种备品备件的库存量进行科学分析，以实现科学规划库存的目的。

为了根据各工厂的设备运行情况及地理位置分布情况，科学的制定备件的库存量，传统解决方案通常是：通过概率理论计算公式，结合实际经验，建立基于故障概率的数学模型，根据数学模型确定备品备件的数量。具体方法包括：

(1)利用概率统计学知识分析确定备件的采购数量

推断某部件的故障概率服从统计学分布(指数分布)，从而推断出部件的需求时间也服从指数分布(泊松过程)，并由此得到任何一个固定周期内的需求服从泊松分布。

在此前提条件下，通过建立备件采购经费与装备期望使用可用度的关系最优曲线。装备可用度-费用最优曲线上的各个点对应一组库存策略，即各项备件的库存量。

若以装备可用度(最大限度保证工厂不停产)要求为约束条件，可通过需求预测模型确定库存备件的需求量，在保障经费允许的情况下，按照库存备件需求量，以提高备件效费比为目标，确定备件采购方案。

(2)根据经验公式计算

在工业实践中，对于一些常用设备(泵、压缩机等)的备件，人们根据经验，针对设备类型、使用条件等情况，总结出一些经验公式。人们在为这些常规设备制定备件计划时，直接参考这些经验公式即可。

(3)引入备件重要度的经济订货批量模型

由于实际工作中，有些备件对生产工作影响较大，因此在备件采购中需额外关注，因此，在数学模型中引入重要度概念，以备件的重要度作为系数并参与备件采购决策。

通过将经济订货批量数学模型，结合备件重要度系数，可得到引入备件重要度的采购份额。

(4)引入部件已工作时间的备件计算模型

该模型在传统概率模型的基础上，考虑部件已工作的时间，进一步修订了备件数量计算模型。通过修订后的数学模型，能够准确计算出备品备件的数量与系统可靠性之间的关系。

(5)回归分析法确认数学模型

在一定的样本数量支撑下，结合影响备件数量的众多因素的相关性分析，利用回归分析法，获得备件数量的数学模型，利用数学模型对后续的备件需求进行计算。

(1)基于概率统计数学模型计算，适用于备件规模较大的场合

基于概率统计数学模型的备件计算方法(包括由此发展而来的引入重要性参数或者引入使用时间参数等方法)，均是基于部件寿命符合统计学宏观规律为前提的。在部件使用量较大的场合，该模型的计算结果表现尚可，但在部件总使用量较少的场合，由于影响部件寿命的因素很多，即使同一种部件，由于工作部位不同，温度、湿度、振动等条件不同，其寿命的概率分布曲线也不会完全一致，如果仅仅套用概率统计模型，将会引起较大的备件资金占用。

(2)基于概率统计数学模型计算，适合备件的“事前”储备