CN105069544A - 一种维修流程信息模型的构建方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了维修流程信息模型的构建方法，其包括以下步骤：1.设定设备的系统分解结构树；2.设定系统分解结构树中每个节点的维修流程；3.设定每个维修步骤的维修作业属性；4.生成设备的维修流程。本发明方法可以提升维修作业过程的管理效率，提高维修过程数据的利用价值。

Description

一种维修流程信息模型的构建方法

技术领域

本发明属于维修方法，具体涉及一种维修流程信息模型的构建方法。

背景技术

对飞机、高铁车辆等大型复杂设备进行维修时，一般要求对维修过程按照维修规程进行管理，如针对特定的设备，需要事先制定一组串联或并联起来的维修步骤组成的维修流程，其中每个步骤需要明确待完成的任务、更换零件清单、人员/工具/设施等资源清单等内容。现有的方式是针对每个不同类型的设备，按照维修步骤的先后，制定出一套庞大的线性推进的维修流程，然后在维修管理信息系统中按照流程来驱动维修作业的展开。

随着设备复杂度的提高、系统规模的增大，这种维修流程信息模型构建方式在以下两个方面难以满足要求：1）流程的模块化程度不够，导致大型复杂设备维修过程管理困难。随着系统规模的增大，一个系统级的维修流程包含的维修步骤可能达到数千甚至上万个步骤，如此庞大的规模使得维修管理人员希望按照设备系统的不同层级如子系统、子子系统甚至部件来管理流程，但同时又不丢弃各级子系统之间的流程之间的关系，即不丧失整体性。2）维修过程数据的采集和分析要求数据能与设备系统分解结构关联。维修过程中获得零部件的磨损、退化参数等数据，对设备技术状态评估、寿命估计、维修周期优化具有至关重要的作用，而对这类数据的分析要求数据必须和系统结构绑定，即这些数据是哪些部件或子系统的，否则数据的价值难以被有效挖掘。

由于以上原因，需要研究新的维修流程信息模型，来提升维修作业过程的管理效率，提高维修过程数据的利用价值。

发明内容

本发明的目的是提供一种效率高、效果好的维修流程信息模型的构建方法。

实现本发明目的采用的技术方案如下：

本发明提供的维修流程信息模型的构建方法，包括以下步骤：

1.设定设备的系统分解结构树：

1.1设置系统分解结构树的根节点为设备系统，以设备系统为当前待分解系统；

1.2依据设备设计期的分解结构，如果当前待分解系统的子系统是最小更换单元，则当前待分解系统的系统分解结构树设定过程结束，否则设置当前待分解系统的每个子系统为其子节点，并继续以每个子系统为新的当前待分解系统重复本步骤；

2.设定系统分解结构树中每个节点的维修流程：

2.1若该节点不包含子节点，则依据设备的维修规程，创建该节点的每个维修步骤，以及每个维修步骤之间的串并联关系，最终构成该节点的维修流程；

2.2若该节点包含子节点，则创建一个称为“虚步骤”的维修步骤，该虚步骤代表该节点的所有子节点的维修流程，而不是该节点的实际维修工作，然后依据设备的维修规程，设定该节点的其它维修步骤，以及每个步骤之间的串并联关系，并将虚步骤插入到代表所有子节点维修流程开始和结束的位置，构成该节点的维修流程，如某该节点“传动系统”包含三个子节点“变速箱”、“主离合器”、“侧减速器”，则在该节点的“分解”和“组装”维修步骤之间创建一个“虚步骤”，表示该节点“传动系统”的“分解”工作完成后，即可开展其所有三个子节点“变速箱”、“主离合器”、“侧减速器”的维修工作，待所有子节点工作完成后，该节点“传动系统”再进行“组装”；

2.3若该节点与其同级节点维修流程的实施时间上无先后关系，则设定该节点的前序节点为其父节点，否则将前序节点设置为实施时间在先的一个或一组同级节点，其中前序节点是指必须在该节点的维修工作开展之前其维修工作已完成的节点；

3.设定每个维修步骤的维修作业属性，对每个节点的每个维修步骤，执行如下步骤：

3.1设定数据采集内容属性，即设定在该维修步骤中需要采集一组数据项目，每个项目包括数据的名称，数据单位，采集方法，采集次数，数据处理方法，数据上下限，数据项目重复次数；

3.2设定维修帮助内容属性，即设定实施该维修步骤的文字、图片、视频、动画等形式的指导性说明；

3.3设定资源需求清单属性，即设定实施该维修步骤所需要的人员、设备、工具、设施、必换件、选换件、消耗品等资源的种类和数量清单；

4.生成设备的维修流程：

4.1标记设备系统分解结构树的每个节点的状态为未生成流程，创建设备的维修流程F，并设置维修流程F为空白维修流程；

4.2在设备系统分解结构树的节点状态为未生成流程的节点中，找到深度最大的节点，该节点集合为S；

4.3对S中的每个节点，若该节点的前序节点为其父节点，则直接将该节点的维修流程加入维修流程F；否则，将该节点的前序节点维修流程的结束步骤连接到该节点维修流程的起始步骤，结束步骤是维修流程的最后一个维修步骤，起始步骤维修流程的第一个维修步骤；

4.4对S中的每个节点，若该节点的维修流程存在“虚步骤”，则将该“虚步骤”用该节点的所有子节点的维修流程进行替换，即该“虚步骤”之前的一个或一组步骤连接所有子节点的维修流程的所有起始步骤，所有子节点的维修流程的所有结束步骤连接该“虚步骤”之后的一个或一组步骤；

4.5将S中每个节点的状态修改为已生成流程，转到步骤4.2。

本发明方法可用于大型复杂设备维修管理过程中，与现有技术相比，其有益效果为：

1）设备结构与维修流程的有效结合。本方法以设备系统分解结构树为流程模块化管理的基础，以分解结构树上的各级子系统为维修流程定义的基本对象，有效融合了两个维度的信息，一方面提高了大型设备庞大维修流程的模块化管理的效率、降低了难度，另一方面为有效进行基于设备结构的维修数据采集和分析奠定了基础。

2）基于“虚步骤”实现维修流程的模块化管理。上级子系统的维修流程中为下级子系统预定义“虚步骤”，使得下级子系统的维修流程自然的嵌入到上级子系统的流程中，相较于传统方法，该方法中维修流程定义过程简洁明了，拼接过程简单高效，实现了维修过程的模块化定义和流程化管理的有机统一。

3）维修流程定义和生成方法的通用化。本方法中设备结构树的定义、各级子系统的维修流程的定义、各个维修步骤相关信息的定义都不限定于某型或某类设备，同时维修流程的生成过程也具有通用性，所以本方法具有广泛的适用性。

下面结合具体实施方式和附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明方法的主要工作流程图。

图2是复杂设备高铁车辆的维修过程流程图。

图3是图1中所示的生成设备的维修流程的工作流程图。

图4是以复杂设备高铁车辆的维修过程为输入，采用图3所示方法生成的系统结构与流程的示意图。

具体实施方式

本发明提供的维修流程信息模型的构建方法，如图1所示，包括以下4个步骤：

1.设定设备的系统分解结构树；

2.设定系统分解结构树中每个节点的维修流程；

3.设定每个维修步骤的维修作业属性；

4.生成设备的维修流程。

现以复杂设备高铁车辆的维修过程为例具体说明本发明方法，如图2所示，首先采用图1中的第1步，设定设备的系统分解结构树，设备系统以“高铁车辆”为根节点，表示设备整个系统，并以设备系统“高铁车辆”为当前待分解系统，依据“高铁车辆”的设计期的分解结构，将其分解为“子系统1：车顶设施”、“子系统2：车端连接装置”、“子系统i：转向架”、……、“子系统k:车内设施”等k个子系统，i、k为自然数；然后再分别以上述k个子系统为当前待分解系统，依据“高铁车辆”的设计期的分解结构对其进行分解，如以“子系统i：转向架”为例，将其又分解为“子子系统1：油压减振器”、“子子系统2：牵引电机”、“子子系统i:齿轮箱装置”、……、“子子系统m:齿轮箱油面计”等m个子子系统，m为自然数；再分别以上述m个子子系统为当前待分解系统，依据“高铁车辆”的设计期的分解结构对其进行分解，如以“子子系统i:齿轮箱装置”为例，继续分解为“部件1:小齿轮”、“部件2:吊杆”、“部件i:大齿轮”、……、“部件n:通气装置”等作为最小更换单元的n个部件，n为自然数，至此系统分解完毕。

然后采用图1中的第2步，设定结构树中每个节点的维修流程。对根节点“设备系统：高铁车辆”，依据高铁车辆的维修规程，设定包含“接车、技术检查、分解、虚步骤、组装、试车、移交”等维修步骤的维修流程，其中“虚步骤”代表根节点的所有k个子节点即图2中k个子系统的维修流程；然后依据高铁车辆的维修规程，对根节点“设备系统：高铁车辆”的k个子节点“子系统1：车顶设施”、“子系统2：车端连接装置”、“子系统i：转向架”、……、“子系统k:车内设施”分别设定维修流程，以节点“子系统i：转向架”为例，设定包含“分解、虚步骤、组装、试验”等维修步骤的维修流程，其中，“虚步骤”代表该节点的所有m个子节点即图2中m个子子系统的维修流程，且由于该节点的维修流程与其同级节点即图2中其余k-1个子系统的维修流程，在实施时间上无先后关系，故设定该节点的父节点“设备系统：高铁车辆”为前序节点；以此类推，对节点“子系统i：转向架”的m个子节点“子子系统1：油压减振器”、“子子系统2：牵引电机”、“子子系统i:齿轮箱装置”、……、“子子系统m:齿轮箱油面计”分别设定维修流程，以节点“子子系统i:齿轮箱装置”为例，设定包含“分解、虚步骤、组装、试验”等维修步骤的维修流程，其中，“虚步骤”代表该节点的所有n个子节点即图2中n个部件的维修流程，且由于该节点的维修流程与其同级节点即图2中其余m-1个子子系统的维修流程，在实施时间上无先后关系，故设定该节点的父节点“子系统i：转向架”为其前序节点；然后依据高铁车辆的维修规程，对节点“子子系统i:齿轮箱装置”的n个子节点“部件1:小齿轮”、“部件2:吊杆”、“部件i:大齿轮”、……、“部件n:通气装置”分别设定维修流程，以节点“部件i:大齿轮”为例，设定包含“清洗、鉴定、更换、试验”等维修步骤的维修流程，因该节点是最小更换单元，无子节点，故其没有维修步骤“虚步骤”，且由于该节点的维修流程与其同级节点即图2中其余n-1个部件的维修流程，在实施时间上无先后关系，故设定该节点的父节点“子子系统i:齿轮箱装置”为前序节点。

最后采用图1中的第3步，设定每个维修步骤的维修作业属性，如对节点“部件i:大齿轮”的“鉴定”维修步骤，设定其“测量数据内容”、“维修帮助”、“资源清单”等内容。

图3是图1中所示的生成设备的维修流程的工作流程图。

第一步，标记设备系统分解结构树的每个节点的状态为未生成流程，创建设备的维修流程F，并设置维修流程F为空白维修流程；

第二步，在设备系统分解结构树的节点状态为未生成流程的节点中，找到深度最大的节点，该节点集合为S；

第三步，对S中的每个节点，若该节点的前序节点为其父节点，则直接将该节点的维修流程加入维修流程F；否则，将该节点的前序节点维修流程的结束步骤连接到该节点维修流程的起始步骤，结束步骤是维修流程的最后一个维修步骤，起始步骤维修流程的第一个维修步骤；

第四步，对S中的每个节点，若该节点的维修流程存在“虚步骤”，则将该“虚步骤”用该节点的所有子节点的维修流程进行替换，即该“虚步骤”之前的一个或一组步骤连接所有子节点的维修流程的所有起始步骤，所有子节点的维修流程的所有结束步骤连接该“虚步骤”之后的一个或一组步骤；

第五步，将S中每个节点的状态修改为已生成流程，转到第二步。

图4是以图2中示例的复杂设备高铁车辆的维修过程为输入，采用图3所示方法，生成的系统结构与流程的示意图。除了“部件i:大齿轮”的“鉴定”维修步骤的维修作业属性没有显示出来外，该图的内容与图2中的相同，但是采用了图3所示方法，把系统分解结构树中不同级别的子系统的“虚步骤”用其下级系统的维修流程进行了替换，生成了完整的设备系统高铁车辆的维修流程。图中虚线框表示设备中的各级系统，实线框表示维修流程中的维修步骤，箭头表示维修步骤的之间的关系，⊕表示该子系统相关的流程信息没有进一步展开显示。在每一个虚线框内，带下划线的子系统的名称位于虚线框的左上角，虚线框内的所有维修步骤都是附属于该子系统的，不同级别子系统之间在将“虚步骤”替换后，构建成了首尾连接的完整的维修流程。

图4所示的设备结构与维修流程的结合体，一方面便于维修管理人员对不同级别的子系统的每个步骤进行数据采集、作业监督等过程的分块管理，实现了维修过程的模块化微观管理，另一方面又保持了整体流程的完整性和连贯性，便于掌控整体进度，实现了系统级别的宏观管理。

Claims (1)

1.一种维修流程信息模型的构建方法，其特征是包括以下步骤：

步骤1.设定设备的系统分解结构树：

1.1设置系统分解结构树的根节点为设备系统，以设备系统为当前待分解系统；

1.2依据设备设计期的分解结构，如果当前待分解系统的子系统是最小更换单元，则当前待分解系统的系统分解结构树设定过程结束，否则设置当前待分解系统的每个子系统为其子节点，并继续以每个子系统为新的当前待分解系统重复本步骤；

步骤2.设定系统分解结构树中每个节点的维修流程：

2.1若该节点不包含子节点，则依据设备的维修规程，创建该节点的每个维修步骤，以及每个维修步骤之间的串并联关系，最终构成该节点的维修流程；

2.2若该节点包含子节点，则创建一个称为“虚步骤”的维修步骤，该虚步骤代表该节点的所有子节点的维修流程，而不是该节点的实际维修工作，然后依据设备的维修规程，设定该节点的其它维修步骤，以及每个步骤之间的串并联关系，并将虚步骤插入到代表所有子节点维修流程开始和结束的位置，构成该节点的维修流程；

2.3若该节点与其同级节点维修流程的实施时间上无先后关系，则设定该节点的前序节点为其父节点，否则将前序节点设置为实施时间在先的一个或一组同级节点，其中前序节点是指必须在该节点的维修工作开展之前其维修工作已完成的节点；

步骤3.设定每个维修步骤的维修作业属性，对每个节点的每个维修步骤，执行如下步骤：

3.1设定数据采集内容属性，即设定在该维修步骤中需要采集一组数据项目，每个项目包括数据的名称，数据单位，采集方法，采集次数，数据处理方法，数据上下限，数据项目重复次数；

3.2设定维修帮助内容属性，即设定实施该维修步骤的文字、图片、视频、动画等形式的指导性说明；

3.3设定资源需求清单属性，即设定实施该维修步骤所需要的人员、设备、工具、设施、必换件、选换件、消耗品等资源的种类和数量清单；

步骤4.生成设备的维修流程：

4.1标记设备系统分解结构树的每个节点的状态为未生成流程，创建设备的维修流程F，并设置维修流程F为空白维修流程；

4.2在设备系统分解结构树的节点状态为未生成流程的节点中，找到深度最大的节点，该节点集合为S；

4.3对S中的每个节点，若该节点的前序节点为其父节点，则直接将该节点的维修流程加入维修流程F；否则，将该节点的前序节点维修流程的结束步骤连接到该节点维修流程的起始步骤，结束步骤是维修流程的最后一个维修步骤，起始步骤维修流程的第一个维修步骤；

4.4对S中的每个节点，若该节点的维修流程存在“虚步骤”，则将该“虚步骤”用该节点的所有子节点的维修流程进行替换，即该“虚步骤”之前的一个或一组步骤连接所有子节点的维修流程的所有起始步骤，所有子节点的维修流程的所有结束步骤连接该“虚步骤”之后的一个或一组步骤；

4.5将S中每个节点的状态修改为已生成流程，转到步骤4.2。