CN101185099A - 用于优化部件维护的方法和配置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于优化技术对象可用性的方法,包括以下步骤:提供可用的技术对象;定义服务计划;定义设定点可用性(230);根据服务计划(200)来维护技术对象;确定可用的技术对象(220)的实际可用性;以及根据设定点可用性和实际可用性之间的差自动调整服务计划。

Description

用于优化部件维护的方法和配置
技术领域
本发明涉及一种用于优化地维护设备的方法和配置,提供设备的改善的或可预测的可用性。
背景技术
技术装置的可用性,尤其在诸如自动系统、装配线等大型系统的情况下是关于各个系统的成本和效率的最重要的方面之一。因此,可用性定义了确定的技术装置可在其规范内操作的时间。任何由多个技术设备构成的技术系统都包括一些部件,这些部件在系统没有被正确维护时在某一时刻失效。因此,每个技术设备或组件通常具有可预测的操作时间,通常表示为平均故障间隔时间(MTBF)。该操作时间取决于系统或组件的复杂度以及所需的维护。如果正确地维持MTBF,则可以增加各自系统或组件的可用性。即使对于复杂系统的单个组件已知MTBF时,组件和外部条件之间的相互作用也可正面或负面地影响MTBF。因此,复杂系统的用户要面对确定单个组件的维护动作和这种维护对系统的整个可用性的效果之间的关系的问题。例如,用户想要知道在例如缩短或增加了系统的阀的润滑间隔时设备的可用性增加的程度。由于许多其它因素可能是显著的,所以不容易获得这种影响因素的结果。对于用户来说,将测量的财务费用与获得的利益相比较从而评估测量的任何经济效用/成本效率是很重要的。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种正确地评估和控制技术系统或技术设备的可用性的方法和装置。
一种用于优化技术对象可用性的方法包括以下步骤:提供可用的技术对象;定义服务计划;定义设定点(setpoint)可用性;根据服务计划来维护可用的技术对象;确定可用技术对象的实际可用性;以及根据设定点可用性和实际可用性之间的差自动调整服务计划。
可通过服务人员手动地执行确定可用技术对象的实际可用性的步骤。还可以通过评估确定可用技术对象的参数的至少一个传感器值自动地执行确定可用技术对象的实际可用性的步骤。服务计划可包括包含至少一个服务间隔的维护进度表。服务计划可包括任务列表。调整服务计划的步骤可包括增大或减小服务间隔的步骤。调整服务计划的步骤还可以包括添加或修改任务的步骤。可对具有每个对象的多个设定点可用性和每个对象的多个实际可用性的多个可用技术对象执行方法步骤,并且该方法可包括以下步骤:由多个实际可用性确定结果可用性(resulting availability);以及根据每个实际可用性和根据结果可用性来调整每个服务计划。每个可用技术对象可以是相同或相似的类型。
一种用于优化技术对象的可用性的系统包括:可用的技术对象;用于定义服务计划的装置;用于定义设定点可用性的装置;用于根据服务计划维护可用技术对象的装置;用于确定可用技术对象的实际可用性的装置;以及用于根据设定点可用性和实际可用性之间的差自动调整服务计划的装置。
服务人员可确定可用技术对象的实际可用性。该系统可包括至少一个传感器值,用于确定关于对象可用性的可用技术对象的参数。服务计划可包括包含至少一个服务间隔的维护进度表。服务计划可包括任务列表。用于调整维护计划的装置可增大或减小服务间隔。用于调整服务计划的装置可添加或修改任务列表的任务。该系统可包括具有每个对象的多个设定点可用性和每个对象的多个实际可用性的多个可用技术对象,以及可进一步包括用于由多个实际可用性中确定结果可用性的装置,其中,根据每个实际可用性和根据结果可用性调整每个服务计划。每个可用技术对象可以是相同或相以的类型。
一种用于优化包括多个可用技术对象的技术系统的可用性的方法包括以下步骤:定义每个可用技术对象的服务计划;定义每个可用技术对象的设定点可用性;根据每个服务计划维护每个可用技术对象;确定每个可用技术对象的每个实际可用性;由所有确定的实际可用性确定结果可用性;以及根据设定点可用性和实际可用性之间的差以及根据结果可用性自动调整服务计划。
每个服务计划可包括包含至少一个服务间隔的维护进度表。服务计划可包括任务列表。调整服务计划的步骤可包括增大和减小服务间隔的步骤。调整服务计划的步骤可包括添加或修改任务的步骤。每个可用技术对象可以是相同或相似的类型。
附图说明
图1示出了根据本发明的第一示例性实施例;
图2示出了根据本发明的第二示例性实施例;
图3示出了根据本发明的第三示例性实施例;
图4示出了根据本发明的第四示例性实施例;以及
图5示出了装置对在图4中示出的系统的可用性的影响的一组特性曲线。
具体实施例
除根据制造说明书推荐的现有系统的设备/组件的计划维护之外,现有技术的系统不能够提供控制和评估系统可用性的任何装置。现今一般不知道关于系统维护服务的效果。通常,操作人员可能只知道系统总的停工期,然而,不容易确定附加的维护服务对系统可用性的影响。操作人员可定义并确定特定的维护特性以评估全部维护的成本效果。这些特性可以是计划外的停工期的数目、执行服务的数目和持续时间、每定义间隔的生产率等。然而,如上面解释的这些值仅被用于确定收益性而没有被用于改善或评估系统可用性。即使这些值被直观地用于改变维护进度表,也不存在关于效果的反馈和文件,因此,这种测量仅是随机的成功或失败。因此,缺乏系统性以及缺乏部件和组件之间的复杂相互关系的考虑,以及没有对系统性能有效影响的支持。
图1示出了考虑到复杂的结构和交互作用以及任何环境条件或对技术系统的任何其它影响的不同方法。尽管图1示出了电子控制电路/回路的等效电路,但所描述的系统是诸如技术设备或部件的技术对象和维护服务的组合。维护服务可以是自动执行的技术设备,但在多数情况下是由各个服务人员手动执行的服务。然而,人工执行的服务和自动服务的组合在该控制电路中都是可以的。系统的用户或操作人员确定整个系统的可用性的设定点值。将该值反馈回表示和控制将被提供给服务对象110的特定维护服务的维护服务模块100。例如,服务对象可以是齿轮箱、阀、过滤器。因此,将被执行的维护服务可以分别是为齿轮箱换油、为阀更换密封、清洁过滤器。此外,设备可要求多于一种的特定的维护服务,例如更换部件并且进行清洗以及进行润滑等。这些维护服务步骤是预先定义的,并在维护服务模块100中存储各自的进度表和任务列表。以各个维护间隔执行的各个维护服务和任务导致实际可用性,该实际可用性经由减法器120反馈回维护服务模块。如果可用性接近或等于所要求的可用性,则系统保持静态,或者换句话说,不改变将被执行的现有维护进度表和任务列表。
然而,如果可用性低于所要求的可用性,则实际可用性和设定点可用性之间的差被传输至维护服务模块。然后,维护服务模块修改现有的维护进度表和/或任务列表。例如,可以缩短用于特定任务的一个或多个特定间隔,将附加的测量添加至列表等。这些变化中的一些可以自动生成,而其它变化可被手动执行。例如,每年都可添加由于特殊环境而要执行的附加任务,而根据预定公式或数据库自动计算维护间隔的变化。
如果可用性大于所请求的可用性,则可以增大计划的维护间隔,因此,减少了系统的总成本。如上所述,每个设备、组件或部件都可根据需要具有特定的预定维护进度表和任务列表。此外,该系统可根据所要求的可用性提供特定或一般的成本分析。成本分析可考虑到计划维护的增加或减少。此外,可存储关于所要求的人力、时间、材料和特定成本的信息。这种信息可由设备、部件或组件的各自的制造者或卖主提供,或者可由操作人员确定。
图2示出了本发明的另一个实施例,再次示出类似于图1的等效控制电路。在该实施例中,提供特定单元220以确定各个服务对象210(例如,技术设备、组件或部件)的可用性。维护服务模块200又接收设定点可用性和实际可用性之间的差,并生成用于各个对象210的特定的定制维护服务。该方法包括比较设定点可用性和实际可用性的差,以及根据该差进行特定的维护测量直至设定点和实际可用性一致的步骤。由于实际可用性不能被直接确定,所以单元220根据预定公式从外部值中确定可用性。例如,这些值可以由已经设置在维护对象210内的特定传感器提供,如由反馈耦合或由虚线表示的附加传感器240所示。用于计算可用性的预定公式对于每个设备、组件或部件可以是不同的。通过由诸如技师或服务工程师的服务人员执行通常由维护模块200提供的服务。然而,可通过集成或添加的自动服务系统执行特定的自动服务,例如,自动润滑、换油等。
简化的控制电路没有示出任何明确的所需控制电路的细节,例如,滞后量或特定控制阈值。然而,这些作为必要的量可被执行。图3示出了不需要反馈回路的根据本发明的另一个实施例。因此,仅示出了维护服务模块300和服务对象310。在这种特殊情况下,精确知道每个服务测量的效果,并且这种信息由制造者/卖主提供。因此,可直接将所需可用性的任何改变转换成所需的测量。因此,不需要反馈回路。然而,通常不知道这种相互关系,或者存在导致信息不可靠的其它影响因素。因此,在多数情况下,需要可用性确定单元220自动地确定和评估服务测量。
图4示出了多个设备影响每个设备、组件或部件的可用性的系统。在图4中示出了两个控制电路和它们的相互关系。然而,如虚线所表示的,可以为复杂系统设置多个这种控制电路。因此,第一控制电路由具有包括可用性单元403的反馈回路的维护服务模块401和服务对象402组成。类似地,第二控制电路由具有包括可用性单元413的反馈回路的维护服务模块411和服务对象412组成。两个电路分别包括减法器404和414。此外,还提供有结果可用性单元420,其接收来自每个确定单元403、413的各自的可用性值。结果可用性单元420评估相互关系,并将附加数据提供给各自的维护服务模块401、411。
优选地,如图4所示的多个对象控制电路包括相同类型的服务对象402、412。结果可用性单元420从每个服务对象402、412提供的可用性中计算出馈送给每个维护服务单元401、411的总的结果可用性。结果可用性是如图5所示的一组特性曲线。这组特性曲线包含包括维护测量导致考虑服务对象402、412百分比的可用性的信息的数据。然而,每个对象402、412可仍然具有定制的设定点可用性。此外,该组特性曲线可进一步提供诸如表示可用性范围的带宽或表示多个设备的平均的可用性的算术的或加权的平均值的信息。这些值可用于进一步采用维护服务单元401、411的维护进度表和任务列表。
在又一实施例中,图1至图3所示的任何类型的控制电路可组合形成图4所示的相互关联的复杂的维护服务系统。如上所述,优选地,相互关连的系统内的所有服务对象是相同类型。然而,如果特定的服务对象影响了对象的特定可用功能,则还可以实现不同类型的混合并引起有利的结果。
代替可用性,还可通过上述系统计算其它维护参数。例如,故障/损坏数,非计划维修的所需时间等。此外,可将成本直接分配给各个维护测量。因此,可在纯成本考虑或成本与效率的组合的条件下控制控制电路。此外,可考虑特定成本(例如,维护人员的小时效率,消耗品等)。例如,在高能量消耗的情况下,与在低能量消耗的情况下相比更高程度的效率是更加有价值的。因此,根据诸如成本或效率或可被考虑的组合的各自的期望目标方面,可为复杂系统的操作人员提供非常明晰的维护。因此,将根据可测量标准实现正确的维护服务并且该正确的维护服务将被自动选择。将避免任何随机的或凭直觉的测量。
上述方法可作为单独的设备来实施,例如,在个人计算机上,或者可集成到具有复杂控制结构和资产管理功能的诸如自动系统或制造执行系统的现有系统中。

Claims (27)

1.一种用于优化技术对象的可用性的方法,包括以下步骤:
提供可用的技术对象;
定义服务计划;
定义设定点可用性;
根据所述服务计划维护所述可用技术对象;
确定所述可用技术对象的实际可用性;以及
根据所述设定点可用性和所述实际可用性之间的差自动调整所述服务计划。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过服务人员手动地执行确定所述可用技术对象的所述实际可用性的所述步骤。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,通过评估确定所述可用技术对象参数的至少一个传感器值来自动执行确定所述可用技术对象的所述实际可用性的所述步骤。
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述服务计划包括包含至少一个服务间隔的维护进度表。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述服务计划包括任务列表。
6.根据权利要求4所述的方法,其中,调整所述服务计划的所述步骤包括增大或减小所述服务间隔的步骤。
7.根据权利要求5所述的方法,其中,调整所述服务计划的所述步骤包括添加或修改任务的步骤。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,对具有每个对象的多个设定点可用性和每个对象的多个实际可用性的多个可用技术对象执行所述方法步骤,以及其中,该方法包括以下步骤:
由所述多个实际可用性确定结果可用性;以及
根据每个实际可用性和根据所述结果可用性来调整每个服务计划。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,每个可用技术对象是相同或相似的类型。
10.根据权利要求1所述的方法,还包括提供成本分析的步骤,所述成本分析用于提供所述可用性。
11.一种用于优化技术对象可用性的系统,包括:
可用技术对象;
用于定义服务计划的装置;
用于定义设定点可用性的装置;
用于根据所述服务计划维护所述可用技术对象的装置;
用于确定所述可用技术对象的实际可用性的装置;以及
用于根据所述设定点可用性和所述实际可用性之间的差自动调整所述服务计划的装置。
12.根据权利要求11所述的系统,其中,服务人员确定所述可用技术对象的所述实际可用性。
13.根据权利要求11所述的系统,包括至少一个传感器值,用于确定关于所述对象的可用性的所述可用技术对象的参数。
14.根据权利要求11所述的系统,其中,所述服务计划包括包含至少一个服务间隔的维护进度表。
15.根据权利要求11所述的系统,其中,所述服务计划包括任务列表。
16.根据权利要求14所述的系统,其中,用于调整所述服务计划的所述装置增大或减小所述服务间隔。
17.根据权利要求15所述的系统,其中,用于调整所述服务计划的所述装置添加或修改所述任务列表的任务。
18.根据权利要求11所述的系统,包括具有每个对象的多个设定点可用性和每个对象的多个实际可用性的多个可用技术对象,并且进一步包括:
用于由所述多个实际可用性确定结果可用性的装置,其
中,根据每个实际可用性和根据所述结果可用性调整每个服务计划。
19.根据权利要求18所述的系统,其中,每个可用技术对象是相同或相似的类型。
20.根据权利要求11所述的系统,还包括用于提供成本分析的装置,所述成本分析用于提供所述可用性。
21.一种用于优化包括多个可用技术对象的技术系统的可用性的方法,包括以下步骤:
定义所述每个可用技术对象的服务计划;
定义所述每个可用技术对象的设定点可用性;
根据所述每个服务计划维护所述每个可用技术对象;
确定所述每个可用技术对象的每个实际可用性;
由所有确定的所述实际可用性确定结果可用性;以及
根据所述设定点可用性和所述实际可用性之间的差以及
根据所述结果可用性自动调整服务计划。
22.根据权利要求21所述的方法,其中,每个服务计划都包括包含至少一个服务间隔的维护进度表。
23.根据权利要求21所述的方法,其中,所述服务计划包括任务列表。
24.根据权利要求22所述的方法,其中,调整所述服务计划的所述步骤包括增大和减小所述服务维护间隔的步骤。
25.根据权利要求23所述的方法,其中,调整所述服务计划的所述步骤包括添加或修改任务的步骤。
26.根据权利要求21所述的方法,其中,所述每个可用技术对象是相同或相似的类型。
27.根据权利要求21所述的方法,还包括提供用于成本分析的步骤,所述成本分析提供所述可用性。
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