CN116909226B - 用于控制陶瓷表面处理设备的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于控制陶瓷表面处理设备的方法和系统,涉及陶瓷加工技术领域,包括功率分析模块、质量检测模块以及工序追踪模块;功率分析模块用于接收陶瓷表面处理设备的周期功率值并进行功率稳偏指数Gs分析,判断是否需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;当陶瓷制品执行完表面处理工序后,质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,然后检测员将工序评分反馈至控制中心;工序追踪模块用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析;若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号至控制中心,以提醒管理人员对陶瓷表面处理设备进行检修,提高工作效率。

Description

用于控制陶瓷表面处理设备的方法和系统
技术领域
本发明涉及陶瓷加工技术领域,具体是用于控制陶瓷表面处理设备的方法和系统。
背景技术
陶瓷广泛应用于航天工业、机械工程、电子、汽车、冶金、能源、生物等领域,是尖端技术中不可缺少的关键材料;陶瓷的优势在于耐磨耐刮,也不容易摔碎,又不会像金属对信号有干扰等问题,外观在长期使用过程中也不会掉色、腐蚀;依据应用范畴的不同,经常会用到经过表面处理的陶瓷制品,现有的陶瓷表面处理设备用于改善陶瓷表面的滑动性、防止对陶瓷表面的磨损和粘附、改善脱模性等;
然而现有技术中,无法对运行中的陶瓷表面处理设备安全进行监测,无法判断陶瓷表面处理设备的损耗状态,这会造成极大的安全隐患,以及在设备出现故障的时候,不能够及时得到维修,影响陶瓷制品的生产效率;基于以上不足,本发明提出用于控制陶瓷表面处理设备的方法和系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出用于控制陶瓷表面处理设备的方法和系统。
为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出用于控制陶瓷表面处理设备的系统,陶瓷表面处理设备用于对陶瓷制品执行表面处理工序,包括功率监测模块、功率分析模块、功率补偿模块、质量检测模块、工序追踪模块和维修管理模块;
所述功率监测模块用于监测陶瓷表面处理设备的周期功率值并将监测到的周期功率值传输至功率分析模块;其中周期功率值是指对采集到的连续多个电压信号和电流信号的功率进行累加并求平均所得到的值;
所述功率分析模块用于接收陶瓷表面处理设备的周期功率值并进行功率稳偏指数Gs分析,判断是否需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;
每个陶瓷表面处理设备均设置有与其连接的质量检测模块;当陶瓷制品执行完表面处理工序后,所述质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,然后检测员将工序评分反馈至控制中心;
所述控制中心用于将工序时长、工序能耗以及工序评分进行融合形成陶瓷表面处理设备的工序执行信息,并将所述工序执行信息打上时间戳存储至数据库;所述工序追踪模块用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析;若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号至控制中心,所述控制中心接收到设备异常信号后驱动报警模块发出警报;
所述报警模块接收到设备异常信号后生成设备检修任务并上传至维修管理模块;所述维修管理模块用于对设备检修任务进行维修等级Wd分析,并根据维修等级Wd将设备检修任务分配至不同等级的维修人员。
进一步地,所述功率分析模块的具体分析过程如下:
从初始时刻起,每间隔Tc时间采集一次陶瓷表面处理设备的周期功率值并标记为Wi,i=1,…,n;其中Tc为预设值;
令最新采集的周期功率值为Wn,取Wn及其前Q1组周期功率值,得到区间功率信息组;其中Q1为预设值;按照标准差计算公式得到区间功率信息组的标准差,并标记为α;若α大于预设值,则判定需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿,生成功率补偿信号。
进一步地,所述功率分析模块还包括:
若α≤预设值,则求取区间功率信息组的均值并标记为WS;遍历区间功率信息组,将最大值标记为Wmax,将最小值标记为Wmin,利用公式Cb=(Wmax-Wmin)/Wmin计算得到差异比Cb;利用公式Gs=(Cb×b1+α×b2)/(WS×b3)计算得到功率稳偏指数Gs,其中b1、b2、b3均为系数因子;
将功率稳偏指数Gs与预设偏离阈值相比较;若Gs大于预设偏离阈值,则判定此时陶瓷表面处理设备功率异常,生成功率补偿信号。
进一步地,所述控制中心用于接收功率补偿信号后驱动功率补偿模块对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;所述功率补偿模块用于控制相应的保险电感和稳压块打开,调整陶瓷表面处理设备功率与电压或电流的比值,使功率与电压或电流相匹配,达到平衡点。
进一步地,所述工序追踪模块的具体分析步骤:
在陶瓷表面处理设备的一个工作周期内,获取所述陶瓷表面处理设备所有的工序执行信息;将每个工序执行信息中的工序时长、工序能耗以及工序评分依次标记为N1、N2、N3;利用公式GX=(N3×d1)/(N1×d2+N2×d3)计算得到工序值GX,其中d1、d2、d3均为系数因子;
将工序值GX与预设工序阈值相比较;若工序值GX小于预设工序阈值,则生成工序损耗信号并反馈至工序追踪模块;
当监测到工序损耗信号时,自动倒计数,倒计数为G1,G1为预设值;在倒计数阶段继续对工序损耗信号进行监测,若监测到新的工序损耗信号,则倒计数自动归为原值,重新按照G1进行倒计数;
统计倒计数阶段工序损耗信号的出现次数为P2,统计倒计数阶段的长度为LD;利用公式SH=(P2×d4)/(LD×d5)计算得到所述陶瓷表面处理设备的工序损耗指数SH,其中d4、d5为系数因子。
进一步地,所述维修管理模块的具体分析步骤为:
获取设备检修任务对应的异常设备;将所述异常设备的运行年限标记为Nc;在预设时间段内,统计所述异常设备的检修次数为M1;
将所述异常设备最近一次检修时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT;利用公式Wd=Nc×g1+M1×g2+HT×g3计算得到所述设备检修任务的维修等级Wd,其中g1、g2、g3为系数因子;
将维修等级Wd与预设等级阈值相比较;所述预设等级阈值包括X1、X2,X1、X2均为预设固定值且X1<X2;
当Wd≤X1时,将对应设备检修任务分配至初级维修人员;
当X1<Wd≤X2时,将对应设备检修任务分配至中级维修人员;
当Wd>X2时,将对应设备检修任务分配至高级维修人员。
用于控制陶瓷表面处理设备的方法,包括如下步骤:
进一步地,用于控制陶瓷表面处理设备的方法,包括如下步骤:
步骤一:通过功率监测模块监测陶瓷表面处理设备的周期功率值并将监测到的周期功率值传输至功率分析模块;
步骤二:功率分析模块用于接收陶瓷表面处理设备的周期功率值并进行功率稳偏指数Gs分析;若Gs大于预设偏离阈值,则判定此时陶瓷表面处理设备功率异常,生成功率补偿信号;
步骤三:当陶瓷制品执行完表面处理工序后,所述质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,检测员将工序评分反馈至控制中心;
所述控制中心用于将工序时长、工序能耗以及工序评分进行融合形成陶瓷表面处理设备的工序执行信息,并将工序执行信息存储至数据库;
步骤四:工序追踪模块用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析;若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号;
步骤五:维修管理模块用于对接收到的设备检修任务进行维修等级Wd分析,并根据维修等级Wd将设备检修任务分配至不同等级的维修人员。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明中所述功率分析模块用于根据周期功率值进行功率稳偏指数Gs分析,判断是否需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;若Gs大于预设偏离阈值,则生成功率补偿信号;所述功率补偿模块用于控制相应的保险电感和稳压块打开,调整陶瓷表面处理设备功率与电压或电流的比值,使功率与电压或电流相匹配,达到平衡点,避免出现过载现象,导致能耗增加;提高陶瓷表面处理设备的工作效率;
2、本发明中当陶瓷制品执行完表面处理工序后,所述质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,然后检测员将工序评分反馈至控制中心;在陶瓷表面处理设备的一个工作周期内,所述工序追踪模块用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析,若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号,以提醒管理人员对所述陶瓷表面处理设备进行检修,提高陶瓷表面处理设备的工作效率;
3、本发明中报警模块接收到设备异常信号后获取对应异常设备的位置信息,并生成设备检修任务上传至维修管理模块;所述维修管理模块用于对接收到的设备检修任务进行维修等级Wd分析,并根据维修等级Wd将设备检修任务分配至不同等级的维修人员,具体为:当Wd≤X1时,将对应设备检修任务分配至初级维修人员;当X1<Wd≤X2时,将对应设备检修任务分配至中级维修人员;当Wd>X2时,将对应设备检修任务分配至高级维修人员;合理分配资源,提高维修效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明用于控制陶瓷表面处理设备的系统的系统框图。
图2为本发明用于控制陶瓷表面处理设备的方法的原理框图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图2所示,用于控制陶瓷表面处理设备的系统,包括功率监测模块、功率分析模块、控制中心、功率补偿模块、质量检测模块、数据库、工序追踪模块、报警模块以及维修管理模块;
其中,陶瓷表面处理设备用于对陶瓷制品执行表面处理工序,以改善陶瓷表面的滑动性、防止对陶瓷表面的磨损和粘附、改善脱模性等;
功率监测模块用于监测陶瓷表面处理设备的周期功率值并将监测到的周期功率值传输至功率分析模块;其中周期功率值是指对采集到的连续多个电压信号和电流信号的功率进行累加并求平均所得到的值;
功率分析模块用于接收陶瓷表面处理设备的周期功率值并进行功率稳偏指数Gs分析,判断是否需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;具体分析过程如下:
从初始时刻起,每间隔Tc时间采集一次陶瓷表面处理设备的周期功率值并标记为Wi,i=1,…,n;其中Tc为预设值;
令最新采集的周期功率值为Wn,取Wn及其前Q1组周期功率值,得到区间功率信息组;其中Q1为预设值;按照标准差计算公式得到区间功率信息组的标准差,并标记为α;若α大于预设值,则判定需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿,生成功率补偿信号;
若α≤预设值,则求取区间功率信息组的均值并标记为WS;遍历区间功率信息组,将最大值标记为Wmax,将最小值标记为Wmin,利用公式Cb=(Wmax-Wmin)/Wmin计算得到差异比Cb;利用公式Gs=(Cb×b1+α×b2)/(WS×b3)计算得到功率稳偏指数Gs,其中b1、b2、b3均为系数因子;
将功率稳偏指数Gs与预设偏离阈值相比较;若Gs大于预设偏离阈值,则判定此时陶瓷表面处理设备功率异常,生成功率补偿信号;
功率分析模块用于将功率补偿信号反馈至控制中心,控制中心用于接收功率补偿信号后驱动功率补偿模块对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;功率补偿模块用于控制相应的保险电感和稳压块打开,调整陶瓷表面处理设备功率与电压或电流的比值,使功率与电压或电流相匹配,达到平衡点;确保陶瓷表面处理设备在额定电压或额定电流下工作,避免出现过载现象,导致能耗增加;提高陶瓷表面处理设备的工作效率;
每个陶瓷表面处理设备均设置有与其连接的质量检测模块;当陶瓷制品执行完表面处理工序后,质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,然后检测员将工序评分反馈至控制中心;其中,工序评分为检测员根据陶瓷制品的表面质量检测进行评估;
控制中心用于将工序时长、工序能耗以及工序评分进行融合形成陶瓷表面处理设备的工序执行信息,并将工序执行信息打上时间戳存储至数据库;
工序追踪模块与数据库相连接,用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析,具体分析步骤:
在陶瓷表面处理设备的一个工作周期内,获取陶瓷表面处理设备所有的工序执行信息;将每个工序执行信息中的工序时长、工序能耗以及工序评分依次标记为N1、N2、N3;利用公式GX=(N3×d1)/(N1×d2+N2×d3)计算得到工序值GX,其中d1、d2、d3均为系数因子;
将工序值GX与预设工序阈值相比较;若工序值GX小于预设工序阈值,则生成工序损耗信号并反馈至工序追踪模块;
当监测到工序损耗信号时,自动倒计数,倒计数为G1,G1为预设值;在倒计数阶段继续对工序损耗信号进行监测,若监测到新的工序损耗信号,则倒计数自动归为原值,重新按照G1进行倒计数;
统计倒计数阶段工序损耗信号的出现次数为P2,统计倒计数阶段的长度为LD;利用公式SH=(P2×d4)/(LD×d5)计算得到陶瓷表面处理设备的工序损耗指数SH,其中d4、d5为系数因子;
将工序损耗指数SH与预设损耗阈值相比较;若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号;
工序追踪模块用于将设备异常信号传输至控制中心,控制中心接收到设备异常信号后驱动报警模块发出警报,以提醒管理人员对陶瓷表面处理设备进行检修,以提高陶瓷表面处理设备的工作效率;
报警模块接收到设备异常信号后获取对应异常设备的位置信息,并生成设备检修任务上传至维修管理模块;
维修管理模块用于对接收到的设备检修任务进行维修等级Wd分析,并合理分配对应的维修人员进行检修;具体分析步骤为:
获取设备检修任务对应的异常设备;将异常设备的运行年限标记为Nc;在预设时间段内,统计异常设备的检修次数为M1;
将异常设备最近一次检修时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT;利用公式Wd=Nc×g1+M1×g2+HT×g3计算得到设备检修任务的维修等级Wd,其中g1、g2、g3为系数因子;
根据维修等级Wd将设备检修任务分配至不同等级的维修人员,具体为:
将维修等级Wd与预设等级阈值相比较;预设等级阈值包括X1、X2,X1、X2均为预设固定值且X1<X2;
当Wd≤X1时,将对应设备检修任务分配至初级维修人员;
当X1<Wd≤X2时,将对应设备检修任务分配至中级维修人员;
当Wd>X2时,将对应设备检修任务分配至高级维修人员。
用于控制陶瓷表面处理设备的方法,包括如下步骤:
步骤一:通过功率监测模块监测陶瓷表面处理设备的周期功率值并将监测到的周期功率值传输至功率分析模块;
步骤二:功率分析模块用于接收陶瓷表面处理设备的周期功率值并进行功率稳偏指数Gs分析,判断是否需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;
若Gs大于预设偏离阈值,则判定此时陶瓷表面处理设备功率异常,生成功率补偿信号;控制中心用于接收功率补偿信号后驱动功率补偿模块对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;
步骤三:当陶瓷制品执行完表面处理工序后,质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,检测员将工序评分反馈至控制中心;控制中心用于将工序时长、工序能耗以及工序评分进行融合形成陶瓷表面处理设备的工序执行信息;
步骤四:工序追踪模块用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析;
若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号;以提醒管理人员对陶瓷表面处理设备进行检修;
步骤五:维修管理模块用于对接收到的设备检修任务进行维修等级Wd分析,并根据维修等级Wd将设备检修任务分配至不同等级的维修人员。
上述公式均是去除量纲取其数值计算,公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式,公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然,根据本说明书的内容,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (2)

1.用于控制陶瓷表面处理设备的系统,其特征在于,陶瓷表面处理设备用于对陶瓷制品执行表面处理工序,包括功率监测模块、功率分析模块、控制中心、功率补偿模块、质量检测模块、工序追踪模块和维修管理模块;
所述功率监测模块用于监测陶瓷表面处理设备的周期功率值并将监测到的周期功率值传输至功率分析模块;其中周期功率值是指对采集到的连续多个电压信号和电流信号的功率进行累加并求平均所得到的值;
所述功率分析模块用于接收陶瓷表面处理设备的周期功率值并进行功率稳偏指数Gs分析,判断是否需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;
所述功率分析模块的具体分析过程如下:
从初始时刻起,每间隔Tc时间采集一次陶瓷表面处理设备的周期功率值并标记为Wi,i=1,…,n;其中Tc为预设值;
令最新采集的周期功率值为Wn,取Wn及其前Q1组周期功率值,得到区间功率信息组;其中Q1为预设值;
按照标准差计算公式得到区间功率信息组的标准差,并标记为α;
若α大于预设值,则判定需要对陶瓷表面处理设备进行功率补偿,生成功率补偿信号;
若α≤预设值,则求取区间功率信息组的均值并标记为WS;遍历区间功率信息组,将最大值标记为Wmax,将最小值标记为Wmin;利用公式Cb=(Wmax-Wmin)/Wmin计算得到差异比Cb;
利用公式Gs=(Cb×b1+α×b2)/(WS×b3)计算得到功率稳偏指数Gs,其中b1、b2、b3均为系数因子;
将功率稳偏指数Gs与预设偏离阈值相比较;若Gs大于预设偏离阈值,则判定此时陶瓷表面处理设备功率异常,生成功率补偿信号;
控制中心用于接收功率补偿信号后驱动功率补偿模块对陶瓷表面处理设备进行功率补偿;所述功率补偿模块用于控制相应的保险电感和稳压块打开,调整陶瓷表面处理设备功率与电压或电流的比值,使功率与电压或电流相匹配,达到平衡点;
每个陶瓷表面处理设备均设置有与其连接的质量检测模块;当陶瓷制品执行完表面处理工序后,所述质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,然后检测员将工序评分反馈至控制中心;
所述控制中心用于将工序时长、工序能耗以及工序评分进行融合形成陶瓷表面处理设备的工序执行信息,并将所述工序执行信息打上时间戳存储至数据库;
所述工序追踪模块用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析,具体分析步骤为:
在陶瓷表面处理设备的一个工作周期内,获取所述陶瓷表面处理设备所有的工序执行信息;
将每个工序执行信息中的工序时长、工序能耗以及工序评分依次标记为N1、N2、N3;利用公式GX=(N3×d1)/(N1×d2+N2×d3)计算得到工序值GX,其中d1、d2、d3均为系数因子;
将工序值GX与预设工序阈值相比较;若工序值GX小于预设工序阈值,则生成工序损耗信号并反馈至工序追踪模块;
当监测到工序损耗信号时,自动倒计数,倒计数为G1,G1为预设值;在倒计数阶段继续对工序损耗信号进行监测,若监测到新的工序损耗信号,则倒计数自动归为原值,重新按照G1进行倒计数;
统计倒计数阶段工序损耗信号的出现次数为P2,统计倒计数阶段的长度为LD;利用公式SH=(P2×d4)/(LD×d5)计算得到所述陶瓷表面处理设备的工序损耗指数SH,其中d4、d5为系数因子;
将工序损耗指数SH与预设损耗阈值相比较,若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号至控制中心;
所述控制中心接收到设备异常信号后驱动报警模块发出警报;所述报警模块接收到设备异常信号后生成设备检修任务并上传至维修管理模块;
所述维修管理模块用于对接收到的设备检修任务进行维修等级Wd分析,并根据维修等级Wd将设备检修任务分配至不同等级的维修人员;
所述维修管理模块的具体分析步骤为:
获取设备检修任务对应的异常设备;将所述异常设备的运行年限标记为Nc;在预设时间段内,统计所述异常设备的检修次数为M1;
将所述异常设备最近一次检修时刻与系统当前时间进行时间差计算得到缓冲时长HT;利用公式Wd=Nc×g1+M1×g2+HT×g3计算得到所述设备检修任务的维修等级Wd,其中g1、g2、g3为系数因子;
将维修等级Wd与预设等级阈值相比较;所述预设等级阈值包括X1、X2,X1、X2均为预设固定值且X1<X2;
当Wd≤X1时,将对应设备检修任务分配至初级维修人员;
当X1<Wd≤X2时,将对应设备检修任务分配至中级维修人员;
当Wd>X2时,将对应设备检修任务分配至高级维修人员。
2.用于控制陶瓷表面处理设备的方法,应用于如权利要求1所述的用于控制陶瓷表面处理设备的系统,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一:通过功率监测模块监测陶瓷表面处理设备的周期功率值并将监测到的周期功率值传输至功率分析模块;
步骤二:功率分析模块用于接收陶瓷表面处理设备的周期功率值并进行功率稳偏指数Gs分析;若Gs大于预设偏离阈值,则判定此时陶瓷表面处理设备功率异常,生成功率补偿信号;
步骤三:当陶瓷制品执行完表面处理工序后,所述质量检测模块用于检测员对处理后的陶瓷制品进行质量检测,检测员将工序评分反馈至控制中心;
所述控制中心用于将工序时长、工序能耗以及工序评分进行融合形成陶瓷表面处理设备的工序执行信息,并将工序执行信息存储至数据库;
步骤四:工序追踪模块用于根据数据库中存储的带有时间戳的工序执行信息进行工序损耗指数SH分析;若SH≥预设损耗阈值,则判定对应陶瓷表面处理设备损耗异常,生成设备异常信号;
步骤五:维修管理模块用于对接收到的设备检修任务进行维修等级Wd分析,并根据维修等级Wd将设备检修任务分配至不同等级的维修人员。
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