[发明专利]生产系统设备层-系统层动态交互预防维护规划的方法

摘要

本发明公开了一种生产系统设备层-系统层动态交互预防维护规划的方法，包括：在设备层中，通过多目标决策模型生成预防维护时间间隔，动态交互的传输到系统层；根据生产系统的串并联布局结构，进行系统层的维护优化调度，将并联设备组和串联设备组的维护作业根据维修时间窗进行作业分离或作业合并；反馈最优预防性维护时刻至设备层进行下一个周期的维护决策，生成可显著降低维护成本的预防维护优化方案。本发明生成的预防维护优化方案，改进了传统的维护管理系统忽略设备间的相关性造成成本浪费和设备层-系统层维护规划缺乏动态交互方面的不足，能够指导企业的设备维护决策，降低生产系统的总体维护成本。

主权项

一种生产系统设备层‑系统层动态交互预防维护规划的方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步：通过评估设备的役龄递减因子aij和故障率递增因子bij，得到生产系统中各设备Sj的故障率递进函数，该函数以设备初始周期故障率分布为基础，并得到单设备在不同的维护周期i的故障率递进函数分布λij(t)；第二步：利用第一步中得到的单设备的故障率递进函数，分别计算设备层的维护成本率模型和设备可用度模型，将上述两个模型作为单目标决策模型进行求导优化，分别获得不同的维护周期中基于维护成本率最小的预防性维护时间间隔Tcij和基于设备可用度最大的预防性维护时间间隔Taij，作为设备层的单目标维护决策结果；第三步：通过第二步中得到的设备层的单目标维护决策结果，利用多目标决策模型的目标函数，统一维护成本率和设备可用度的数值范围和优化方向，生成基于多目标决策的预防性维护时间间隔Toij，通过维修时间窗，将设备层各设备的多目标维护决策结果，动态地按周期递进传输到系统层；第四步：根据生产系统的串并联布局结构，进行系统层的维护优化调度，将并联设备组的维护作业根据维修时间窗进行作业分离；当整组需停机维护时，则选定一台设备推迟预防维护；第五步：将作业分离结果导入各串联设备组，将串联设备组的维护作业根据维修时间窗进行作业合并，被合并作业的其它设备的提前期在范围[0,Tw]之间；第六步：反馈系统层中分离或合并生成的最优预防性维护时刻tk至设备层，更新多目标维护决策结果，并将下一个维护周期再传输到系统层，如此实现动态交互，在生产系统的额定使用寿命内，降低核算设备层‑系统层预防维护优化方案的总体维护成本。