一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法技术

一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法，包括以下步骤：步骤一，基于“事件

【技术实现步骤摘要】
一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法


[0001]本专利技术属于设备维护
，特别涉及一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法
。
技术背景
[0002]设备的状态直接影响企业的生产效率和产品的质量，同时设备的维护费用也逐渐成为影响企业利润的关键因素
。
因此，如何降低设备的故障频率，减少设备维护成本成为企业经营中的重要问题
。
当前针对设备维护的研究，多关注于设备的故障诊断问题，但是仅靠故障诊断技术还不能完全满足企业的实际需求，设备的主动维护与人工巡检仍无法完全被替代，设备的突发故障仍然无法完全避免
。
因此，企业中往往同时采用定周期主动维护
、
基于人工巡检的视情维护
、
基于数字化监控的视情维护和故障后维护等多种策略对设备进行维护
。
其中定周期主动维护在实际生产中是应用最普遍的维护策略，开展定周期主动维护活动离不开设备制造商的指导
。
然而，设备制造商提供的主动维护方案多数以纸质手册的方式给出并以维护条目的形式简单罗列，不能直接应用于计算机辅助维护，不利于实现计算机辅助维护
。
其余三种维护活动的管理和追踪也通常使用纸质表格，或简单的无工业机理的派报工系统，未能实现使用计算机对设备全生命周期的维护活动进行读写与动态更新
。
[0003]公告号为
CN102982430B
的专利公开了一种利用
RFID
对在制品物流进行实时跟踪的图式建模方法，通过对工序流进行粒度分解和演化的图式建模，按需求实现对一条工序流的
RFID
配置，通过将
RFID
的信号探测空间抽象的四种状态块图式描述单元配置到工序流上，实现了对配置
RFID
的工序流的图式表达，然后根据状态描述单元所获得的在制品的状态集，建立状态对与事件之间的映射关系，实现从状态集到事件集的转化，最后，建立事件驱动图式描述单元模型，并运用所生成的事件集将若干连续的图式描述单元串联起来，从而实现对于在制品跟踪的图式描述，但是此专利只适用于对在制品物流进行实时跟踪，无法对设备全生命周期的维护活动进行跟踪与管理
。
因此，企业亟需一种设备维护活动的管控模型，用于使用计算机系统化地管理和追踪设备的维护活动
。

技术实现思路

[0004]为了克服上述现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法，综合应用“事件
‑
状态”触发机制和基于集合论与关系代数的维护活动形式化方法，不仅支持人类对设备维护活动的直观可视化，并且支持部署到计算机对设备维护活动进行读写与动态更新，能够帮助设备用户实现对设备的计算机辅助维护，更方便地对设备的维护活动进行管理与跟踪
。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一，基于“事件
‑
状态”触发机制的图式模型元模型的构建
[0008]针对设备的维护活动，将其划分为四种维护活动块，用不同的颜色和形状的图形进行描述，活动块表示为：
[0009]MAB
：：＝
{TBM
，
ICBM
，
DCBM
，
BM}
[0010][0011]MAB
描述了设备的维护活动，式中
S
i
代表活动的状态；开始事件
E
start
和结束事件
E
end
分别表示维护活动的开始和结束；
t
start
和
t
end
分别是
E
start
和
E
end
发生的时刻，即维护活动的开始时间和结束时间；需要被维护的零部件记为
P
；在执行维护的工人表示为
W
；
F
info
代表该维护活动的故障信息；
M
info
表示具体的维护信息，详细定义如下：
[0012][0013]式中，
phenomenon
是检测阶段记录的故障现象；
reason
是识别阶段发现的故障原因；
tool
是所需的备品备件与工具；
method
代表维护的方法；
tool
和
method
在
F
info
中表示决策阶段推荐使用的解决方案，而在
M
info
中则代表实际使用的解决方案；
[0014]由于
TBM
活动块都是先计划后执行的，因此将
TBM
的模式分为计划中
、
已执行与已逾期三种；计划中时
TBM
活动块的结束事件已执行时
TBM
活动块的结束事件
E
end
＝
ME
；已逾期后
TBM
活动块的结束事件
E
end
＝
O
，表示超过设备计划维护期限；
[0015]设备维护图式模型描述的是设备从安装到报废全部过程中所有的维护活动，表示为一根被插入了维护活动块的时间轴，具体表示如下：
[0016]MGM
：：＝
{MAB1，
MAB2，
…
，
MAB
n
}(5)
[0017]采用关系代数理论，将其表示为：
[0018]MGM(id
，
S
，
E_start
，
E_end
，
t_start
，
t_end
，
part_id
，
w_id
，
[0019]phenomenon
，
reason
，
tool_f
，
method_f
，
tool_m
，
method_m)(6)
[0020]MAB
认为是
MGM
的元组，即：
[0021]MAB
i
∈MGM
[0022]MAB
i
＝
<id
i
，
S
i
，
E_start
i
，
E_end
i
，
t_start
i
，
t_end
i
，
part_i本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，基于“事件
‑
状态”触发机制的图式模型元模型的构建针对设备的维护活动，将其划分为四种维护活动块，用不同的颜色和形状的图形进行描述，活动块表示为：
MAB
：：＝
{TBM
，
ICBM
，
DCBM
，
BM}MAB
描述了设备的维护活动，式中
S
i
代表活动的状态；开始事件
E
start
和结束事件
E
end
分别表示维护活动的开始和结束；
t
start
和
t
end
分别是
E
start
和
E
end
发生的时刻，即维护活动的开始时间和结束时间；需要被维护的零部件记为
P
；在执行维护的工人表示为
W
；
F
info
代表该维护活动的故障信息；
M
info
表示具体的维护信息，详细定义如下：式中
phenomenon
是检测阶段记录的故障现象；
reason
是识别阶段发现的故障原因；
tool
是所需的备品备件与工具；
method
代表维护的方法；
tool
和
method
在
F
info
中表示决策阶段推荐使用的解决方案，而在
M
info
中则代表实际使用的解决方案；由于
TBM
活动块都是先计划后执行的，因此将
TBM
的模式分为计划中
、
已执行与已逾期三种；计划中时
TBM
活动块的结束事件已执行时
TBM
活动块的结束事件
E
end
＝
ME
；已逾期后
TBM
活动块的结束事件
E
end
＝
O
，表示超过设备计划维护期限；设备维护图式模型描述的是设备从安装到报废全部过程中所有的维护活动，表示为一根被插入了维护活动块的时间轴，具体表示如下：
MGM
：：＝
{MAB1，
MAB2，
…
，
MAB
n
}(5)
采用关系代数理论，将其表示为：
MGM(id
，
S
，
E_start
，
E_end
，
t_start
，
t_end
，
part_id
，
w_id
，
phenomenon
，
reason
，
tool_f
，
method_f
，
tool_m
，
method_m)(6)MAB
认为是
MGM
的元组，即：
MAB
i
∈MGMMAB
i
＝
<id
i
，
S
i
，
E_start
i
，
E_end
i
，
t_start
i
，
t_end
i
，
part_id
i
，
w_id
i
(7)
；
phenomenon
i
，
reason
i
，
tool_f
i
，
method_f
i
，
tool_m
i
，
method_m
i
>
步骤二
.
基于
BOM
的特定型号设备图式模型初始化配置步骤三
.
设备维护图式模型的运行与动态更新所述四种维护活动块的维护活动，在“事件
‑
状态”触发机制下，将维护活动映射到三个阶段：开始事件的触发
、
维护状态和结束事件的触发，维护开始事件在检测阶段触发，一旦检测的故障，就会触发一个维护开始事件，生成或者激活一个维护活动块，设备进入到维护状态中；维护状态包含识别
、
决策和计划阶段，需要分析故障原因，定位故障零部件并将具体的维护计划分配给工人执行，最终将这些数据记录在维护活动块中，维护结束事件在执行阶段触发，工人接收维护任务并执行，执行完毕后报工，触发维护结束事件
。2.
根据权利要求1所述的一种设备全生命周期维护活动图式模型构建方法，其特征在
于，步骤二具体为：采用
BOM
理论生成一台设备的初始维护图式模型，包括以下四个步骤：
2.1、
构建出描述一个系列同种设备的通用设计
BOM
；通用设计
BOM
包含该系列产品的所有零部件，根据图论可以将通用设计
BOM
表示为一棵树，即：
GEBOM
＝
(P
，
A)P
＝
{e
，
p1，
p2，
…
，
p
n
}A
＝
{a1，
a2，
…
，
a
m
}(8)
式中，
P
表示零件和组件；
A
表示零件的装配关系；
e
代表设备，即通用设计
BOM
树的根节点；
p
i
表示零件或部件，如果没有子节点，则为零件，否则为部件；
a
i
表示装配关系；具体零部件可以表示如下：
p
i
＝
{id
i
，
name
i
，
type
i
，
MD
i
}(9)
式中，
id
i
表示零件或组件的编号；
name
i
表示名称；
type
i
表明它是外购件
、
自制件还是标准件；
MD
i
表示不同型号的零部件，具体表示如下：
MD
i
＝
{model1，
model2，
…
，
model
n
}(10)model
i
＝
{id
i
，
name
i
，
code
i
，
detail
i
}(11)
式中，
id
i
表示型号的编号；
name
i
表示型号的名称；
code
i
表示模型的模型代码；
detail
i
表示模型的其他信息；装配关系也可以表示为节点对，即：
a
j
＝
<p
k
，
p
l
>(12)2.2、
总结出主动维护计划的内容并添加到通用设计
BOM
中，构建一个系列同种设备的通用维护
BOM
；通用维护
BOM
表示如下：
GMBOM
＝
...

【专利技术属性】
技术研发人员：江平宇，李青宗，杨玉乾，杨茂林，郭威，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：